皮料酶法製備食用明膠的工藝方法
2023-09-17 01:07:15 1
專利名稱：皮料酶法製備食用明膠的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種用皮料製備食用明膠的工藝方法，特別是一種用皮料酶法製備食用明膠的工藝方法。國際專利分類號為A23J1/10。
在現有技術中，用皮料製備明膠多採用鹼法工藝，該工藝主要包括將切碎、脫脂後的皮塊進行長時間的石灰乳浸漬處理，再經中和、水洗後多次分道熬膠等工序，生產周期長達40～60天，產品級次隨熬膠溫度而呈階梯式變化，優級品率一般只有30%左右，而且汙染較嚴重，每噸明膠大約產生200～350噸含鹽、鹼廢水。
據中國期刊《明膠科學與技術》1990年第一期中刊載的「酶法制膠的若干問題」一文報導，雖然酶法制膠的研究自六十年代初期即已開始，但至今尚未見到工業化的公開文獻資料，尤其是有關工藝參數更是知之無幾。
本發明的目的在於克服現有鹼法制膠工藝的缺點，提供一種生產周期短、明膠質量高、不汙染環境的皮料酶法製備食用明膠的工藝方法。
本發明的任務是這樣完成的這種皮料酶法製備食用明膠的工藝方法主要包括酶解、膠解和溶膠過程。將預處理後切碎的皮塊置於酶解罐中，在先將PH值調至所用酶適用範圍的條件下，分別加入脂肪酶、酶激活劑和鹼性蛋白酶，蛋白酶的總用量為4～60萬單位/kg(幹皮)，激活劑用量為3～10g/百萬單位酶活量，於36～42℃間斷攪拌進行酶浴，至皮塊光潔透明，毛孔通透無阻塞，然後將酶鈍化，將底物進行膠解處理再經水洗後，於PH值3.5～6.5、65～75℃溶膠。
酶解的作用是使膠原蛋白與非膠原蛋白分離，膠解是使膠原纖維解旋。酶解溫度以36～42℃為最好，溫度過低會抑制酶的活性，延長酶解時間或使酶解不充分，溫度過高會同時使解旋了的膠原水解。脂肪酶的用量視皮塊含脂情況而定。
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)、鹼性蛋白酶「209」或「289」(均源於短小芽孢桿菌)等。所用的脂肪酶可以是「1203」脂肪酶(源於假絲酵母菌)。所用的酶激活劑可以是亞硫酸銨或亞硫酸鈉。
蛋白酶的用量與所用皮料的種類關係較大，若用生的畜皮或製革廠的皮革下腳料，蛋白酶的總用量一般為10～60萬單位/kg(幹皮);若用經浸灰或拌灰貯存的皮革下腳料，則一般為4～10萬單位/kg(幹皮)。
本發明的較佳技術方案是為縮短酶解時間，可以在加入脂肪酶的同時加入一些中性蛋白酶，以便在脫脂的同時進行酶解。由於這兩種酶所要求的PH值範圍相同，所以可同時加入。中性蛋白酶的加入量可以取蛋白酶總用量的1/3～1/2。
所用的中性蛋白酶可以是中性蛋白酶「1389」(源於枯草桿菌)、「166」(源於轉化微白色放線菌變種)、「3942」(源於棲土麴黴)以及胰蛋白酶等。
為有利於酶對皮塊的滲透可在酶浴前先用稀鹽溶液浸泡皮塊，以除去鹽溶性蛋白。
酶浴後底物的膠解處理可以採用兩種方法進行。
一種方法是經酶浴及酶鈍化處理後的底物中加入0.3～0.5%(以幹皮重量計)的氫鍵斷裂劑和交聯斷裂劑，於36～42℃進行膠解。
所用的氫鍵斷裂劑可以是尿素，所用的交聯斷裂劑可以是氯化鈣或鹽酸。氯化鈣溶液的濃度最好為0.05～0.1%。如果用鹽酸，則加入鹽酸後的PH值最好為3.5～4.0，此時膠解的過程是由酶的鈍化處理過程和溶膠過程來完成的。
另一種方法是將底物用鹼處理法於PH值為10.0～12.4、低於25℃條件下浸漬進行膠解。
所用的鹼可以是碳酸鈉或氫氧化鈣。
若採用第一種方法膠解，則溶膠時的PH值為3.5～4.0;若採用第二種方法膠解，則溶膠時的PH值為5.5～6.5。
本發明對比現有技術具有以下優點和積極效果1、本發明提供的酶法制膠工藝，由於不需要漫長的浸灰和低效率的多次分道熬膠工序，與鹼法制膠相比，極大地縮短了生產周期，整個工藝過程僅在1～3天內即可完成。
2、採用本發明的酶法制膠工藝，由於酶解後得到的完全是膠原蛋白，並經一次溶解而轉成明膠，因此明膠率比鹼法提高30%以上。
3、明膠質量顯著提高，優級品率接近100%。該法製備的明膠特性可以是粘度(6.67%膠液)60℃＞4.1cp;凍力(6.67%膠液)＞280g;凝凍濃度＜0.7%;透明度(5%膠液)150mm。
4、採用本發明的酶法制膠工藝，由於生產周期短，用工、輔助用料、動力消耗均減少，因此產品成本僅為鹼法的1/2～2/3。
5、酶法制膠的排水為中性或略偏酸、鹼性，稍加處理即可達到排放標準，酶浴液能循環使用，還可回收水解蛋白，不存在汙染環境問題。
本發明提供的酶法制膠工藝方法，所用原料可以是豬、牛等生的畜皮，也可以是製革廠的皮革下腳料，經過浸灰或拌灰貯存的皮革下腳料也可使用，生產的明膠很容易達到食用和醫用的質量標準，具有可觀的經濟效益和社會效益。
下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述實施例Ⅰ將切制好的含水量為70%的「豬三清」(一種皮革廠豬皮下腳料)1000kg置於裝有假底、帶夾套、可水浴加熱的酶解罐中，用3倍量0.9%的食鹽溶液於常溫下間斷攪拌浸泡4～6小時，水洗脫鹽後加2倍量的溫水，用氫氧化鈣調PH值至7.0～7.5，加入活力為5萬u/g的「1398」中性蛋白酶1kg和活力為5萬m/g的「1203」脂肪酶0.6kg、亞硫酸銨1kg，還可加煤酚皂溶液500ml用於防腐，於40℃恆溫，以2～3轉/分間斷攪拌，酶浴4小時，用碳酸鈉調PH值為9～10，加入活力為10萬u/g的「2709」鹼性蛋白酶0.5kg，繼續酶浴，並不時地將漂浮在液面上的角質纖維和其它雜質撈除，2小時後。皮塊光潔透明，或呈象牙白色，毛孔通透無阻塞，結束酶浴。將酶浴液由罐底部放出另存(可循環使用)。用清水衝洗皮塊。至洗滌水澄清無雜質時用食用級工業鹽酸調PH值為3.5～4.0，在40℃下浸漬半小時左右，使酶鈍化。將浸漬液排出，另加溫水至剛好浸沒底物，用碳酸鈉調PH值為7.0～7.5，加入尿素2.5kg、氯化鈣7kg，攪拌溶解後於40℃浸漬4小時。放出浸漬液另存。將底物用清水浸泡洗滌半小時，再用去離子水洗滌2次，然後在PH值為4.0條件下用2倍量70℃的去離子水攪拌溶解20～30分鐘，即製成濃度約為10%的膠液。然後用常規濾膠機壓濾，減壓濃縮至含膠量為25～30%時凍、擠膠，乾燥，粉碎，檢驗、包裝。
實施例Ⅱ將用常規方法(鹼洗、膨脹、脫毛)進行預處理後切碎的生豬皮1000kg置於酶解罐中，用實施例Ⅰ所述的方法進行酶浴和酶鈍化處理，然後用3倍量的碳酸鈉稀溶液於PH值為11.0、25℃以下浸泡2天左右，經中和、水洗後，於70℃、PH值為6.5條件下分兩次溶膠。
實施例Ⅲ取經浸灰或拌灰貯存30天以上的製革廠剖皮1000kg，經水洗後切碎，置於酶解罐中，加入1.5倍量的溫水，並調入活力為5萬u/g的「209」鹼性蛋白酶1kg、胰蛋白酶0.1kg，於38℃恆溫進行酶浴，並隨時撈除液面上的雜質，3小時後，皮塊僵挺、呈象牙白色、內外一致無硬心。放出酶浴液另存。然後水洗兩遍，加1.5倍量溫水，用稀酸調PH值為3.5～4.0，於35℃保溫40分鐘，使酶鈍化。用去離子水浸泡、衝洗兩遍，再加1倍量去離子水於70℃攪拌溶解半小時，即製成23～30%的膠液，用碟式分離機分離後，即進入凍、擠膠階段，然後用常規方法處理。
權利要求
1.一種皮料酶法製備食用明膠的工藝方法，主要包括酶解、膠解和溶膠過程，其特徵在於將預處理後切碎的皮料置於酶解罐中，在先將PH值調至所用酶適用範圍的條件下，分別加入脂肪酶、酶激活劑和鹼性蛋白酶，蛋白酶的總用量為4～60萬單位/kg(幹皮)，激活劑用量為3～10g/百萬單位酶活量，於36～42℃間斷攪拌進行酶浴，至皮塊光潔透明，毛孔通透無阻塞後將酶純化；將底物進行膠解處理；再經水洗後於PH值3.5～6.5、65～75℃溶膠。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在加入脂肪酶的同時加入中性蛋白酶。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於酶浴前先用稀鹽溶液浸泡皮料，除去鹽溶性蛋白。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於酶浴前先用稀鹽溶液浸泡皮料。
5.如權利要求1、2、3、4所述的方法，其特徵在於底物中加入0.3～0.5%(以幹皮重量計)的氫鍵斷裂劑和交聯斷裂劑，於36～42℃進行膠解。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於所用的交聯斷裂劑是氯化鈣或鹽酸。
7.如權利要求1、2、3、4所述的方法，其特徵在於用鹼處理法於PH值為10.0～12.4、低於25℃條件下浸漬進行膠解。
全文摘要
本發明提供了一種用皮料酶法製備食用明膠的工藝方法，主要包括將預處理後切碎的皮料加入脂肪酶、酶激活劑和鹼性蛋白酶於36-42℃進行酶浴；將底物中加入氫鍵斷裂劑和交聯斷裂劑或用鹼處理法進行膠解；然後於pH值3.5-6.5、65-75℃溶膠。
文檔編號C12P21/00GK1048232SQ9010681
公開日1991年1月2日 申請日期1990年8月14日 優先權日1990年8月14日
發明者王潤成 申請人:王潤成