鉻鞣皮廢料酶法製備食用明膠的工藝方法
2023-09-17 01:04:45 1
專利名稱：鉻鞣皮廢料酶法製備食用明膠的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種食用明膠的製備方法，特別是一種用鉻鞣皮廢料酶法製備食用明膠的工藝方法。國際專利分類號為A23J1/10、C12S3/165〔5〕。
鉻鞣皮廢料是製革生產過程中機械剖、裁下來的棄而不用的邊角料，俗稱「藍皮塊」，由於其主要成分是膠原，可以用來提取明膠。
利用鉻鞣皮製明膠的關鍵是如何在低成本條件下完全脫除鉻離子，並在不破壞或少破壞膠原的前提下縮短膠解時間，從而獲得高得率、高優級品率的產品。
在現有技術中，鉻鞣皮的脫鉻方法可分為酸法、鹼法、酸鹼交替法及氧化脫鉻法，前三種方法由於脫鉻不完全，只能用於生產工業膠，氧化脫鉻法是指在鹼性條件下加入氧化劑，使三價鉻氧化成易溶於水且不具鞣性的六價鉻，可以取得較理想的脫鉻效果，常用的氧化劑是過氧化氫，但具體工藝條件未見報導。
在現有技術中，脫鉻後的皮塊必需在4.0＞PH＞7.0和高於85℃的條件下長時間、多道次提膠，這就勢必造成明膠分子的大量降解，不僅收率低(收率最高能達25%左右)，而且明膠的粘度和凍力等質量指標都很難達到食用明膠標準。
酶法制膠是生物技術在制膠工業上的應用，雖然其研究工作自六十年代初期即已開始，但至今未見工業化的公開文獻資料。中國《發明專利公報》第七卷第1號公開了本發明的發明人申報的題目為《皮料酶法製備食用明膠的工藝方法》的90106816.0號專利申請，該方法適用於以幹、鮮豬、牛皮及製革廠剖、裁下來的鹼白皮(鉻鞣製前的邊角料)為原料生產食用明膠。
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足之處，提供一種以鉻鞣皮廢料為原料酶法製備食用明膠的工藝方法，該方法不僅脫鉻完全，而且膠解完全、生產周期短、收率高、優級品率高。
本發明的任務是這樣完成的這種鉻鞣皮廢料酶法製備食用明膠的工藝方法採用酸法和氧化法相結合的脫鉻方法，先用稀硫酸溶液浸泡脫鉻，再用過氧化氫溶液氧化脫鉻，在酸法脫鉻後將皮料切成均勻小塊或進行密集排針穿刺在酸法脫鉻後或氧化法脫鉻後用0.4-4.0萬單位/公斤(幹皮)的中性或鹼性蛋白酶及1-4克/公斤(幹皮)的解旋劑進行酶浴;經殺酶、脫水後用飽和蒸汽高溫縮膠1-10分鐘;經速冷後於PH值為5.0-7.0、60-85℃溶膠。
本發明所用的鹼性蛋白酶可以是鹼性蛋白酶「2709」(源於地衣芽孢桿菌)、「209」或「289」(均源於短小芽孢桿菌)等。所用的中性蛋白酶可以是中性蛋白酶「1398」、「172」(均源自枯草桿菌)、「166」(源自轉化微白色放絨菌變種)或「3942」(源自棲土麴黴)等。所用的解旋劑可以是尿素、所說的「殺酶」是用稀鹽酸溶液於PH值為4.5-2.5浸漬使酶鈍化。
本發明的較佳技術方案可以是為減少復鞣皮中植物鞣劑在脫鉻時的幹擾和利於解離劑(稀硫酸)在部分加過熱加脂劑的鉻皮中的滲透，最好在酸法脫鉻前先用熱水浸洗皮料。
酶解時中性蛋白酶與少量脂肪酶合用效果較好。所用脂肪酶可以是脂肪酶「1203」(源於假絲酵母菌)，其用量視加脂皮量而定。
酸法脫鉻所用稀硫酸溶液以10-36℃、4-15%(W/V)且活動浸泡為宜，既能保證脫鉻有效進行又不致於腐蝕皮料、破壞膠原。
氧化法脫鉻最好在PH值為10-12.4的鹼性介質中用3-7%(W/V)的過氧化氫溶液進行。所說的鹼性介質可以是氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉以及由它們相配的混合鹼。
本發明對比現有技術具有以下優點和積極效果1、本發明由於採用酸法和氧化法相結合的脫鉻方法，特別是酸法脫鉻時的活動浸泡和將皮料切成均勻小塊或進行密集排針穿刺後再進行氧化法脫鉻以及皮料在脫鉻前的熱水浸洗，可使脫鉻完全、快速。產品的鉻含量(以Cr計)≤100PPm。
2、本發明由於採用酶法制膠工藝，酶解後得到的完全是膠原蛋白，特別是在膠原纖維解旋並裂解後進行的高溫縮膠工藝，有利於明膠蛋白的瞬時轉化，使溶膠得以在PH5.0-7.0、60-85℃進行，最多兩次即可溶盡，每次30-60分鐘，不僅使溶膠時間縮短了90%，而且由於克服了傳統提膠工藝造成的明膠分子降解的缺點，不僅使明膠收率高於50%(以幹皮計)而且使產品質量大為提高，產品沒有級次之分，全部為食用明膠粘度平氏(6.67%膠液 60℃)CP≥3.5;凍力勃氏(6.67%膠液)g≥250。
3、本發明提供的工藝方法縮短了生產周期，整個工藝過程在2-3天內即可完成。
4、本發明提供的工藝方法，不僅適用於單一種類的鉻鞣皮，而且適用於豬、牛、馬、羊等多種類皮質的鉻鞣混合皮;不僅適用於初鞣皮，而且適用於復鞣皮。
5、本發明提供的工藝方法，含3價鉻和含6價鉻化合物的廢水是截然分開的，容易處理回收，而且廢水處理前還可逆流循環利用。
下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述實施例Ⅰ將鉻鞣皮邊角料1000公斤置於一個可水浴加熱、可恆溫，並裝有螺旋式自動出料裝置、可作正反向旋動的脫鉻、酶解兩用罐中，用2-3倍量(體積)的熱水浸洗約20分鐘;水洗冷卻至30℃以下時，注入兩倍量(體積)25℃左右5%(W/V)的硫酸溶液活動浸泡至皮塊發白;水洗至溶液無藍色，用石灰乳於PH12將皮塊浸漬膨脹約20小時;洗去灰漿，將皮塊切成均勻小塊重新裝罐，加入活力為10萬單位/克的鹼性蛋白酶「2709」500克並補加1倍量(體積)約35℃的清水，用石灰乳調PH值至10左右，加入尿素2000克，於35℃活動酶浴至溶液混濁、皮塊可撕開時結束酶浴;經一次水洗後，加入1倍量(體積)的氫氧化鈣與碳酸鈉混合鹼於PH12浸漬片刻，加入1倍量(體積)的工業過氧化氫，使過氧化氫濃度為4%，室溫下氧化脫鉻約3小時;水洗至液體無黃色，用鹽酸於PH2.5浸漬2小時以殺酶並裂解，離心脫水後移入一個可水平旋轉的不鏽鋼罐中，在流通飽和蒸汽下蒸製3分鐘;通入冷氣迅速降溫後移入熬膠鍋中，於PH5.5用70℃去離子水溶膠兩次;然後經常規方法處理製成成品。
實施例Ⅱ將鉻鞣皮邊角料1000公斤置於脫鉻酶解罐中，用實施例Ⅰ所述方法進行酸法脫鉻、浸漬膨脹、切碎、重新裝罐，用混合鹼液浸漬片刻後加入過氧化氫，使過氧化氫的濃度為5%，氧化脫鉻4小時，水洗至液體無黃色，調PH值為7.5用活力為5萬單位/克的中性蛋白酶「1398」300克、脂肪酶「1203」200克及尿素2000克於36℃進行酶浴，經水洗、殺酶、脫水、高溫縮膠並冷卻後，於PH6、70℃溶膠。
權利要求
1.一種食用明膠的製備方法，特別是一種用鉻鞣皮廢料酶法製備食用明膠的工藝方法，先用稀硫酸溶液浸泡脫鉻，再用過氧化氫溶液氧化脫鉻，其特徵在於(a)在酸法脫鉻後將皮料切成均勻小塊或進行密集排針穿刺；(b)在酸法脫鉻後或氧化法脫鉻後用0.4-4.0萬單位/公斤(幹皮)的中性或鹼性蛋白酶及1-4克/公斤(幹皮)的解旋劑進行酶浴；(c)經殺酶、脫水後用飽和蒸汽高溫縮膠1-10分鐘；(d)速冷後於PH值5.0-7.0、60-85℃溶膠。
2.如權利要求1所述的工藝方法，其特徵在於酸法脫鉻前先用熱水浸洗皮料。
3.如權利要求1或2所述的工藝方法，其特徵在於酶浴時中性蛋白酶與脂肪酶合用。
4.如權利要求1所述的工藝方法，其特徵在於用溫度為10-36℃的稀硫酸溶液活動浸泡脫鉻。
5.如權利要求1所述的工藝方法，其特徵在於在PH值為10-12.4的鹼性介質中用濃度為3-7%的過氧化氫溶液氧化脫鉻。
全文摘要
本發明提供了一種利用鉻鞣皮廢料酶法製備食用明膠的工藝方法，該工藝採用稀硫酸浸泡脫鉻和過氧化氫氧化脫鉻相結合的脫鉻方法，用中性或鹼性蛋白酶進行酶解，並經高溫縮膠後於pH5.0-7.0、60-85℃溶膠。該工藝方法脫鉻、膠解完全，生產周期短，明膠收率高於50％，產品全部為食用明膠。
文檔編號A23J1/10GK1059082SQ9110895
公開日1992年3月4日 申請日期1991年9月19日 優先權日1991年9月19日
發明者王潤成, 李懷然, 徐長林 申請人:王潤成, 李懷然, 徐長林