一种碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法

摘要

本发明涉及一种碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法，包括以下步骤：步骤一，皮料分切；步骤二，皮料预处理；步骤三，循环压榨酶解；步骤四，灭酶钝化；步骤五，后处理：灭酶钝化后的皮料经煮胶、净化、浓缩、干燥工艺得到明胶成品。本发明显著的提升了胶原分解成明胶的效率，与传统碱法制胶相比，极大地缩短了生产周期，整个工艺过程仅在3～5天内即可完成。同时，胶原分解成明胶的效率提高，减少了薄皮及皮料表层的溶胶现象，因此明胶得率比传统碱法提高8％以上；明胶质量也显著提高，该法制备的明胶特性可以使冻力提高10％以上，透明度提高6％以上。

说明书

技术领域

本发明涉及皮明胶的制备工艺，尤其涉及一种碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法。

背景技术

明胶是经胶原适度水解和热变性得到的产物，生产明胶的原料主要是动物的皮、骨及制革业废料等，市场上常见的明胶多以牛皮、牛骨或猪皮为原料制备。目前明胶的生产方法主要有碱法、酸法、酶法等。碱法和酸法是传统的生产方法，其中碱法明胶质量优于酸法，但碱法生产周期较长，一般为15天。由于生皮原料厚度不一，分拣困难，纯粹的碱或酸处理会造成较薄皮料过度水解发生溶胶现象，使产品得率降低(吨产品明胶需7～8吨生皮)，溶解的胶原和脱落的皮下组织(如油脂)进入污水难以处理，所排废液对环境的污染较大。

酶法制备明胶的生产成本较低，产品安全性高，在医药、食品领域等逐步取代酸法和碱法生产的明胶。与传统的碱法制备明胶的工艺相比，酶催化胶原降解制备明胶的生产周期将会大大缩短，因此国外的明胶工作者一直重视对酶的研究。酶法制胶的研究从1962年开始，人们已经认识到经过酶对胶原降解能够制取明胶，但酶解程度难以快速确定易造成酶解过度，使明胶成品冻力下降严重，工艺上控制较难等，这些缺陷影响了明胶的质量，使得酶法生产皮明胶难以工业化。

本发明的目的在于结合现有碱/酸法和酶法制胶工艺来提高胶原分解成明胶的效率，提供一种生产周期较短、明胶质量和得率高、环境污染小的碱/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种碱/ 酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法，采用碱/酸胶解后与酶法相结合的制胶工艺，通过切条增加表面积并暴露真皮层提高碱/酸、酶处理效率和均匀性，并进一步采用循环压榨脱水再吸水促进酶解一致性，从而提高胶原分解成明胶的效率，降低生产周期、提高明胶的质量和得率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法，包括以下步骤：

步骤一，皮料分切：将清洗后的整块皮料沿一个方向切割成细条状，细条的宽度与较薄皮料厚度接近，切条时每间隔5～20cm保持部分不切断，具体间隔大小根据皮料的大小选择性确定，由于皮料在切条之间留有不切断部分，切条后纵向、横向进行分切成若干块后，每一块均由不切断部分将细条连接起来而使皮料不成为碎屑状，不会堵塞后续工艺中料水分离等装置的滤网；此外，皮料切成细条后，相当于对皮料进行了均质化处理，省去了费时费力的分拣过程；且切条后表面积大大提高，同时使以胶原为主要成分的真皮层直接暴露(原真皮层由致密角蛋白为主要成分的表皮层和以脂肪为主皮下组织层所覆盖)，有效提高后序的碱/酸、酶处理效率，减少处理时间，避免较薄皮料处理过度而溶胶，提高得率，降低污水处理压力；

步骤二，皮料预处理：将分切后的皮料加入氢氧化钠溶液中，并调节溶液pH值保持在13～13.5，温度保持在15℃～25℃，处理2～5天，经水洗后调整 pH值至步骤三酶解所需适宜的pH值；

步骤三，循环压榨酶解：将预处理后的皮料转入酶解容器内，加入脂肪酶和蛋白酶进行酶解，酶解温度控制在30℃～55℃；

酶解时将皮料与水一同用泵抽出，滤水后料水分离，皮料进入辊压机进行压榨脱水处理，根据皮料状态，调整压榨的线压力在20～80kN/m，脱水后皮料再次回到酶解容器内吸收含有酶的水溶液，如此循环，酶解过程中循环压榨脱水处理可提高皮料表面和内部酶解速率的一致性，对皮料进行脱水后再吸水过程可使酶进入皮料内部，内外均匀的进行酶解；循环压榨脱水过程也会摩擦皮料，与酶的共同作用下使皮下组织的脂肪和其它杂质去除，提高明胶质量，待皮料酶解处理至皮料强度明显下降，表面光洁，皮下组织取出完毕后将皮料与水分离后进入步骤四；

步骤四，灭酶钝化：将分离出水分的皮料快速升温进行灭酶钝化处理，灭酶温度不低于70℃，采用固态升温的方式可快速(如微波可在3分左右可升温至70℃以上)灭酶钝化，避免了在水中升温可能出现的提前出胶现象，可避免调整pH值、灭酶时加入酸/碱、水洗、中和程序，节省生产成本和时间；

步骤五，后处理：灭酶钝化后的皮料经煮胶、净化、浓缩、干燥工艺得到明胶成品。

在本发明提供的碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法的一种较佳实施例中，所述步骤一中，细条的宽度为2～5mm，不切断部分的长度为1～3mm，优选将皮料切成与较薄皮料厚度相当的均匀细条。

在本发明提供的碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法的一种较佳实施例中，所述步骤三中，所述蛋白酶采用中性蛋白酶，中性蛋白酶的用量为 100～300U/g，脂肪酶的用量为60～180U/g，酶解pH值为6～9。

在本发明提供的碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法的一种较佳实施例中，所述步骤三中，所述蛋白酶采用碱性蛋白酶，碱性蛋白酶的用量为 200～600U/g，脂肪酶的用量为60～180U/g，酶解pH值为7～10。

在本发明提供的碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法的一种较佳实施例中，所述步骤三中，皮料采用网带传送装置连续进入隧道式加热箱进行升温处理，加热箱采用微波加热、红外加热、热风加热中的一种或多种相结合，高温灭酶钝化时间由网带传送速度变化来调整。

在本发明提供的碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法的上述任一所述较佳实施例中，所述步骤二中，还可以是：将分切后的皮料加入盐酸或硫酸溶液中，并调节溶液的pH值保持在1～2，温度保持在5℃～25℃，处理10～24小时，经水洗后调整pH值至步骤三酶解所需适宜的pH值。

与现有技术相比，本发明提供的碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法的有益效果如下：本发明显著的提升了胶原分解成明胶的效率，与传统碱法制胶相比，极大地缩短了生产周期，整个工艺过程仅在3～5天内即可完成；同时，胶原分解成明胶的效率提高，减少了薄皮及皮料表层的溶胶现象，因此明胶得率比传统碱法提高8％以上；明胶质量也显著提高，该法制备的明胶特性可以使冻力提高10％以上，透明度提高6％以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法的工艺流程图；

图2是本发明提供的碱法/酸法和酶法复合制备皮料明胶的方法中皮料分切工艺中皮料的变化图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅说明书附图1所示的工艺：将皮料清洗后切割成宽度约为2mm的细条，切条时每间隔10cm保持2mm长度不切断，纵横向分切成约15*15cm的皮块，如附图2所示。

分切后皮料加入氢氧化钠溶液中，调节溶液的pH值为13.4，温度20℃时浸泡3天，水洗后调整pH值至9.5～10。

将皮料转入酶解池一内，加入脂肪酶和碱性蛋白酶进行酶解，酶解温度40℃，pH值控制为7-8，脂肪酶用量为120u/g，碱性蛋白酶用量为400u/g。酶解时将皮料与水一同用泵抽出，通过滤水皮带将皮料送往双棍压榨机脱水处理，线压力控制在40kN/m，滤水及压榨挤出的水进入酶解池二，脱水后皮料也进入酶解池二内吸水，酶解池一内无皮料后再从酶解池二抽取皮料打向酶解池一，如此循环压榨。处理2小时后，皮料强度明显下降，表面光洁，将压榨脱水后皮料由传送带送入微波箱内升温至90℃灭酶钝化5分钟。

最后经过煮胶、浓缩、干燥过程得到明胶成品。

实施例二

请参阅说明书附图1所示的工艺：皮料清洗后切割成宽度约为2mm的细条，切条时每间隔10cm保持3mm长度不切断，纵横向分切成15*15cm的皮块，如附图2所示。

分切后皮料加入氢氧化钠溶液中，调节溶液的pH值为13.4，温度20℃时浸泡3天，水洗后调整pH值至7-8。

将皮料转入酶解池一内，加入脂肪酶和中性蛋白酶进行酶解，酶解温度 45℃，pH值控制为7-8，脂肪酶用量为100u/g，中性蛋白酶用量为200u/g。酶解时将皮料与水一同用泵抽出，通过滤水皮带将皮料送往双棍压榨机脱水处理，线压力控制在60kN/m，滤水及压榨挤出的水进入酶解池二，脱水后皮料也进入酶解池二内吸水，酶解池一内无皮料后再从酶解池二抽取皮料打向酶解池一，如此循环压榨。处理2小时后，皮料强度明显下降，表面光洁，将压榨脱水后皮料由传送带送入微波箱内升温至80℃灭酶钝化8分钟。

最后经过煮胶、浓缩、干燥过程得到明胶成品。

实施例三

请参阅说明书附图1所示的工艺：皮料清洗后切割成宽度约为3mm的细条，切条时每间隔12cm保持2mm长度不切断，纵横向分切成20*15cm的皮块，如附图2所示。

分切后皮料加入盐酸溶液中，调节溶液的pH值为1.0，温度20℃时浸泡 12小时，水洗后调整pH值至9-10。

将皮料转入酶解池一内，加入脂肪酶和碱性蛋白酶进行酶解，酶解温度 40℃，pH值控制为9-10，脂肪酶用量为150u/g，碱性蛋白酶用量为400u/g。酶解时将皮料与水一同用泵抽出，通过滤水皮带将皮料送往双棍压榨机脱水处理，线压力控制在60kN/m，滤水及压榨挤出的水进入酶解池二，脱水后皮料也进入酶解池二内吸水，酶解池一内无皮料后再从酶解池二抽取皮料打向酶解池一，如此循环压榨。处理2小时后，皮料强度明显下降，表面光洁，将压榨脱水后皮料由传送带送入红外加热箱内升温至80℃灭酶钝化8分钟。

最后经过煮胶、浓缩、干燥过程得到明胶成品。

实施例四

请参阅说明书附图1所示的工艺：皮料清洗后切割成宽度约为3mm的细条，切条时每间隔15cm保持2mm长度不切断，纵横向分切成20*20cm的皮块，如附图2所示。

分切后皮料加入盐酸溶液中，调节溶液的pH值为1.0，温度20℃时浸泡 12小时，水洗后调整pH值至7-8。

将皮料转入酶解池一内，加入脂肪酶和中性蛋白酶进行酶解，酶解温度 45℃，pH值控制为7-8，脂肪酶用量为100u/g，中性蛋白酶用量为200u/g。酶解时将皮料与水一同用泵抽出，通过滤水皮带将皮料送往双棍压榨机脱水处理，线压力控制在50kN/m，滤水及压榨挤出的水进入酶解池二，脱水后皮料也进入酶解池二内吸水，酶解池一内无皮料后再从酶解池二抽取皮料打向酶解池一，如此循环压榨。处理3小时后，皮料强度明显下降，表面光洁，将压榨脱水后皮料由传送带送入热风箱内升温至90℃灭酶钝化5分钟。

最后经过煮胶、浓缩、干燥过程得到明胶成品。

上述实施例与传统碱法工艺及传统酸法工艺的对比如下表所示：

从上表可以看出：采用本发明制备明胶的方法，皮料消耗下降，与传统碱法相比尤为明显，最高可达10％以上；明胶质量也显著提高，该法制备的明胶粘度、冻力、透明度匀有不同程度提高，且工艺质量稳定性好；同时也避免了采用单一酶法存在的酶解程度难以快速确定易造成酶解过度，使明胶成品冻力下降严重，影响明胶质量的问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。本发明涉及升降机技术领域，具体为一种千米深井专用摩擦衬垫。