真空负压法抽提屠宰分割鲜骨中骨胶原蛋白液工艺

摘要

真空负压法抽提屠宰分割鲜骨中骨胶原蛋白液工艺，涉及一种提取骨胶原蛋白液的工艺。本发明的工艺采用真空负压法，在提取罐正压与缓冲罐负压转换的条件下抽提鲜骨中富含的骨胶原蛋白液。本发明提取的骨胶原蛋白液为乳白至乳黄色不透明悬浮粘稠液体。本工艺的优点是环保型，物理方法提取，尾料处理不产生二次污染；可以从屠宰场卖不上价的杂骨不同部位中提取浓度为固形物含量11-16%（w/w），蛋白占固形物含量的45-88%（w/w）的物质。

说明书

技术领域

 本发明属于生物工程技术领域，涉及一种提取骨胶原蛋白液的工艺，尤其涉及一种利用真空负压法抽提屠宰分割鲜骨中骨胶原蛋白液的工艺。

背景技术

国家冻猪肉储备库、肉类出口企业等具有屠宰分割能力的大型屠宰场，每年分割鲜骨数以万吨计。但综合利用水平不高，没有获得应有的经济效益。提取明胶用腿骨、提取硫酸软骨素用软骨能卖价高一些以外，骨素生产利用一部分，其它杂骨基本都简单蒸出骨油后作饲料添加剂了。其中提取蛋白工艺多采用酸碱法、酶解酸沉法等，环境污染严重，下脚料二次处理费用高。

发明内容

针对现有提取骨蛋白工艺存在污染环境、尾料二次处理费用高的问题，本发明提供一种以屠宰分割鲜骨为原料，采用真空负压法从猪、牛、羊、驴、马、鸡、鸭、鹅以及袋鼠等畜禽动物鲜骨中提取骨胶原蛋白液的工艺。

本发明按照如下步骤利用真空负压法抽提屠宰分割鲜骨中骨胶原蛋白液：

（1）将装有脱除血水后的屠宰分割鲜骨的提取罐夹套和内套蒸汽阀门同时启动升温升压，当内套表示温度升至60-100℃、表示压力升至0.1-0.13 Mpa时关闭夹内套进气阀；

（2）启动真空泵，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭；

（3）缓慢打开缓冲罐与提取罐之间阀门，将以脂肪为主的混合液抽入缓冲罐，直到缓冲罐至负压归0，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（4）重复步骤（1）—（3），在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色变黄白色并逐渐乳白时，鲜骨中的脂肪脱除步骤结束，排空缓冲罐内以脂肪为主的物料，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（5）开启提取罐内套和夹套蒸汽阀门，当提取罐内套表示温度90-121℃、罐内压力0.1-0.15MPa时关闭夹内套进气阀；启动真空泵，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭；缓慢打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，将骨胶原蛋白液抽入缓冲罐，直到缓冲罐至负压归0，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（6）重复步骤（5）3-6次，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中可以观察到，当抽出物乳白，即得骨胶原蛋白混合液。当抽出物浓度逐渐下降，物料颜色由浓浓的乳白逐渐变得稀薄时，预示提取即将结束。将骨胶原蛋白液抽入缓冲罐以后，缓冲罐负压归0时，打开底部放料阀门，排空缓冲罐中的骨胶原蛋白液至暂储罐，进行下一步工序。

这种以泄的方法提取出的骨胶原蛋白液浓度高，后期干燥节省能源；颜色和气味都由于脱除了血水而洁白并不再有腥味。

本发明的工艺采用真空负压法，在提取罐正压与缓冲罐负压转换的条件下抽提猪、牛、羊、驴、马或鸡鸭鹅以及袋鼠屠宰分割肉生产线剔下的鲜骨中富含的骨胶原蛋白液，工艺经过放大实验，获得很好的效果。为大型屠宰企业提高鲜骨深加工综合利用附加值，探索一个环保型新途径。其优点是环保型，物理方法提取，尾料处理不产生二次污染，可以从屠宰场卖不上价的杂骨中提取浓度为固形物含量11-16%（w/w），蛋白占固形物含量的45-88%（w/w）的物质。

本发明提取的骨胶原蛋白液为乳白至乳黄色不透明悬浮粘稠液体，性状比牛奶浓，比炼乳稀，用按波美度确定各个阶段物料浓度标准值的方法，在生产上具有快速定义的指导作用。

附图说明

图1为低温截留脂肪装置的结构示意图；

图2为脂肪截留槽的俯视图；

图3为脂肪截留槽的左视图；

图4为脂肪截留槽的右视图。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明的技术方案作进一步解释说明，但并不限定本发明的保护范围，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：本实施方式按照如下步骤利用真空负压法抽提屠宰分割鲜骨中的骨胶原蛋白液：

（1）将鲜骨浸泡、漂洗、切块、冷冻后，装入提取罐中并密封；

（2）启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭真空泵；

（3）开启提取罐内套蒸汽阀门，升温至表示温度为20-50℃、罐内压力为0.01-0.1MPA时关闭进气阀；

（4）逐渐打开缓冲罐连接提取罐阀门，将从骨中融出的血水抽入缓冲罐，当缓冲罐压力归0时，打开底部阀门，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（5）重复数次步骤（2）—（4），使血水在没凝固前随压泄出；

（6）打开提取罐体顶部的喷淋阀门1-5分钟，冲洗骨表面附着的血融出留下的血沫，启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭真空泵，逐渐打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，利用缓冲罐内负压将其抽至缓冲罐，当压力归0时，打开缓冲罐底部阀门，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（7）启动提取罐内套蒸汽阀门和真空泵，至提取罐内套表示温度40-60℃、罐内压力0.01-0.1MPa时关闭进气阀；缓冲罐真空度14-75 mmhg时关闭真空泵；

（8）缓慢打开提取罐与缓冲罐之间的阀门，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色由褐色逐渐变黄白色时，预示血水抽提结束；当缓冲罐负压归0时，打开缓冲罐底部阀门放净缓冲罐中的以血水为主的物料至有机肥车间备用，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（9）将提取罐夹套和内套蒸汽阀门同时启动升温升压，当内套表示温度升至60-100℃、表示压力升至0.1-0.13 Mpa时关闭夹内套进气阀；

（10）启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭；

（11）缓慢打开缓冲罐与提取罐之间阀门，将以脂肪为主的混合液抽入缓冲罐，直到缓冲罐至负压归0，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（12）重复步骤（9）—（11），在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色变黄白色并逐渐乳白时，鲜骨中的脂肪脱除步骤结束，排空缓冲罐内以脂肪为主的物料，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（13）开启提取罐内套和夹套蒸汽阀门，当提取罐内套表示温度90-121℃、罐内压力0.1-0.15MPa时关闭夹内套进气阀；启动真空泵，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭；缓慢打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，将骨胶原蛋白液抽入缓冲罐，直到缓冲罐至负压归0，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（14）重复步骤（13）3-6次，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中可以观察到，当抽出物乳白，即得骨胶原蛋白液。当抽出物浓度逐渐下降，物料颜色由浓浓的乳白逐渐变得稀薄时，预示提取即将结束。将骨胶原蛋白液抽入缓冲罐以后，缓冲罐负压归0时，打开底部放料阀门，排空缓冲罐中的骨胶原蛋白液至暂储罐。

（15）将骨胶原蛋白液泵入脂肪截留装置，进入下道工序。

具体实施方式二：本实施方式按照如下步骤利用真空负压法抽提屠宰分割鲜骨中的骨胶原蛋白混合液：

一、前处理工艺：采取真空负压抽提法脱除鲜骨中血水：提取罐在正压、缓冲罐在负压真空转换的条件下脱除鲜骨中血水。即：在提取罐与真空泵之间连接一个缓冲罐，在提取罐正压、缓冲罐负压真空条件下，当提取罐仪表显示温度20-60℃时，反复升压泄压，使血水在60℃以下没凝固前随压泄出，具体步骤如下：

（1）取鲜骨1000kg浸泡20小时后，漂洗并切块5-10cm，-30℃冷冻8小时后，装入提取罐中并密封；

（2）启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭真空泵；

（3）开启提取罐内套蒸汽阀门，升温至表示温度为20-50℃、罐内压力为0.01-0.1MPA时关闭进气阀；

（4）逐渐打开缓冲罐连接提取罐阀门，将从骨中融出的血水抽入缓冲罐，当压力归0时，打开缓冲罐底部阀门，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（5）重复数次步骤（2）—（4），使血水在没凝固前随压泄出；

（6）打开提取罐体顶部的喷淋阀门1-5分钟冲洗骨表面附着的血融出留下的血沫。利用缓冲罐内负压真空度14-75 mmhg，将其抽至缓冲罐，当压力归0时，打开缓冲罐底部阀门，排空缓冲罐；然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（7）启动提取罐内套蒸汽阀门和真空泵，至提取罐内温度40-60℃、罐内压力0.01-0.1MPA时关闭进气阀；缓冲罐真空度14-75 mmhg时关闭真空泵；

（8）缓慢打开提取罐与缓冲罐之间的泄压阀，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色从褐色逐渐变黄白色时，预示血水抽提结束。当缓冲罐负压归0时，打开阀门放净缓冲罐中的以血水为主的物料至有机肥车间备用。提取罐内物料待进入下一步脱除脂肪和提取骨胶原蛋白工序。

二、胶原蛋白混合液抽提工艺：脱除血水后，再用同样的方法抽提骨胶原蛋白混合液，具体步骤如下：

（9）开启提取罐内套和夹套蒸汽阀门升温至内套表示温度60-100℃、表示压力升至0.1-0.13 Mpa时关闭夹内套进气阀；启动真空泵，打开连接缓冲罐阀门，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭；

（10）缓慢打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，将以脂肪为主的混合液抽入缓冲罐，直到缓冲罐至负压归0，排空物料，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（11）重复步骤（9）—（10），在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中观察，当抽出的物料颜色变黄白色并逐渐乳白时，鲜骨中的脂肪脱除步骤结束，排空缓冲罐内以脂肪为主的物料，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（12）开启提取罐内套和夹套蒸汽阀门，当提取罐内套表示温度90-121℃、罐内压力0.1-015MPa时关闭夹内套进气阀；启动真空泵，使缓冲罐负压，真空度14-75mmhg时关闭；缓慢打开缓冲罐与提取罐之间的阀门，将骨胶原蛋白液抽入缓冲罐，直到缓冲罐至负压归0，排空缓冲罐，然后关闭缓冲罐与提取罐之间的阀门、缓冲罐底部阀门；

（13）重复步骤（12）3-6次，在提取罐与缓冲罐中间的管道视镜中可以观察到，当抽出物乳白，即得骨胶原蛋白液。当抽出物浓度逐渐下降，变得逐渐稀薄时，预示提取即将结束。

（14）将得到的骨胶原蛋白液物料泵入暂储罐，冷却至15-25℃，静止2-8小时，吸走浮油。然后利用脂肪截留装置，脱除骨胶原蛋白液中的脂肪，温度控制在10-20℃，当测得脂肪含量至0.1-1%以下，再送至发酵罐备用。

如图1-4所示，所述脂肪装置包括脂肪截留槽1、缓冲罐2、过滤网3、发酵罐11和储料罐12，脂肪截留槽1的上端设置有进料口4，进料口4经管线与储料罐12相连，脂肪截留槽1的下端设置有出料口5，出料口5经管线与缓冲罐2的进口相连。缓冲罐2有两个出料口，其中一个出料口与储料罐12相连，另一个出料口与发酵罐11相连。缓冲罐2底部最低点分别设置扬程泵9和放料泵10，若脂肪含量检测合格即通过放料泵10放料进入发酵罐11进行下道工序；不合格则经扬程泵9连接管线进入储料罐12中重新进行过滤截留。所述脂肪截留槽1为上高下低的倾斜式槽体，脂肪截留槽1的内壁1-1和外壁1-2之间形成中空半圆形夹套，脂肪截留槽1的内壁1-1上设置有若干个过滤网3，外壁1-2上设置有进水口7和出水口8，用于通冷水冷却物料，其中进水口7设置在进料口一侧、外壁1-2前端的上部，出水口8设置在出料口一侧、外壁1-2下端的底部。

上述装置中，所述脂肪截留槽1的倾角α为25-45度，物料自行向下流动。

上述装置中，所述脂肪截留槽1的槽体全长30-50m。

上述装置中，所述过滤网3为筛孔式过滤网，过滤网3与过滤网3之间的间距为50cm，其材质为不锈钢。当物料过滤行至截流槽尾部时，可视情况在筛孔式过滤网上设置一层绢网，过滤效果会更好一些。

上述装置中，所述脂肪截留槽1的横截面为半圆形，内径为30-80cm，上部敞开。

上述装置中，所述脂肪截留槽1的内壁1-1与外壁1-2之间的中空夹套通水间距为1-15cm。

上述装置中，所述脂肪截留槽1的内壁1-1上设置有若干个焊接挡板6，过滤网3固定在焊接挡板6内，抽拉方便，形成多层过滤截留。

上述装置中，所述过滤网3至少由两组不同孔径的过滤网组成，孔径大的过滤网位于脂肪截留槽1的上段，孔径小的过滤网位于脂肪截留槽1的下段。

上述装置中，所述出料口缓冲罐2为卧式。

打开提取罐口，将提取后的骨渣排入接料斗车，运至下道工序备用。