專利名稱：皮料酶法制備食用明膠的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用皮料制備食用明膠的工藝方法，特別是一種用皮料酶法制備食用明膠的工藝方法。國際專利分類號為A23J1/10。
在現(xiàn)有技術(shù)中，用皮料制備明膠多采用堿法工藝，該工藝主要包括將切碎、脫脂后的皮塊進行長時間的石灰乳浸漬處理，再經(jīng)中和、水洗后多次分道熬膠等工序，生產(chǎn)周期長達40～60天，產(chǎn)品級次隨熬膠溫度而呈階梯式變化，優(yōu)級品率一般只有30%左右，而且污染較嚴重，每噸明膠大約產(chǎn)生200～350噸含鹽、堿廢水。
據(jù)中國期刊《明膠科學(xué)與技術(shù)》1990年第一期中刊載的“酶法制膠的若干問題”一文報道，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(yè)化的公開文獻資料，尤其是有關(guān)工藝參數(shù)更是知之無幾。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有堿法制膠工藝的缺點，提供一種生產(chǎn)周期短、明膠質(zhì)量高、不污染環(huán)境的皮料酶法制備食用明膠的工藝方法。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣完成的這種皮料酶法制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(yù)處理后切碎的皮塊置于酶解罐中，在先將PH值調(diào)至所用酶適用范圍的條件下，分別加入脂肪酶、酶激活劑和堿性蛋白酶，蛋白酶的總用量為4～60萬單位/kg(干皮)，激活劑用量為3～10g/百萬單位酶活量，于36～42℃間斷攪拌進行酶浴，至皮塊光潔透明，毛孔通透無阻塞，然后將酶鈍化，將底物進行膠解處理再經(jīng)水洗后，于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(fā)明所用的堿性蛋白酶可以是堿性蛋白酶“2709”(源于地衣芽孢桿菌)、堿性蛋白酶“209”或“289”(均源于短小芽孢桿菌)等。所用的脂肪酶可以是“1203”脂肪酶(源于假絲酵母菌)。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(guān)系較大，若用生的畜皮或制革廠的皮革下腳料，蛋白酶的總用量一般為10～60萬單位/kg(干皮);若用經(jīng)浸灰或拌灰貯存的皮革下腳料，則一般為4～10萬單位/kg(干皮)。
本發(fā)明的較佳技術(shù)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。由于這兩種酶所要求的PH值范圍相同，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”(源于枯草桿菌)、“166”(源于轉(zhuǎn)化微白色放線菌變種)、“3942”(源于棲土曲霉)以及胰蛋白酶等。
為有利于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。
酶浴后底物的膠解處理可以采用兩種方法進行。
一種方法是經(jīng)酶浴及酶鈍化處理后的底物中加入0.3～0.5%(以干皮重量計)的氫鍵斷裂劑和交聯(lián)斷裂劑，于36～42℃進行膠解。
所用的氫鍵斷裂劑可以是尿素，所用的交聯(lián)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，則加入鹽酸后的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堿處理法于PH值為10.0～12.4、低于25℃條件下浸漬進行膠解。
所用的堿可以是碳酸鈉或氫氧化鈣。
若采用第一種方法膠解，則溶膠時的PH值為3.5～4.0;若采用第二種方法膠解，則溶膠時的PH值為5.5～6.5。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點和積極效果1、本發(fā)明提供的酶法制膠工藝，由于不需要漫長的浸灰和低效率的多次分道熬膠工序，與堿法制膠相比，極大地縮短了生產(chǎn)周期，整個工藝過程僅在1～3天內(nèi)即可完成。
2、采用本發(fā)明的酶法制膠工藝，由于酶解后得到的完全是膠原蛋白，并經(jīng)一次溶解而轉(zhuǎn)成明膠，因此明膠率比堿法提高30%以上。
3、明膠質(zhì)量顯著提高，優(yōu)級品率接近100%。該法制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、采用本發(fā)明的酶法制膠工藝，由于生產(chǎn)周期短，用工、輔助用料、動力消耗均減少，因此產(chǎn)品成本僅為堿法的1/2～2/3。
5、酶法制膠的排水為中性或略偏酸、堿性，稍加處理即可達到排放標準，酶浴液能循環(huán)使用，還可回收水解蛋白，不存在污染環(huán)境問題。
本發(fā)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，也可以是制革廠的皮革下腳料，經(jīng)過浸灰或拌灰貯存的皮革下腳料也可使用，生產(chǎn)的明膠很容易達到食用和醫(yī)用的質(zhì)量標準，具有可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)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置于裝有假底、帶夾套、可水浴加熱的酶解罐中，用3倍量0.9%的食鹽溶液于常溫下間斷攪拌浸泡4～6小時，水洗脫鹽后加2倍量的溫水，用氫氧化鈣調(diào)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用于防腐，于40℃恒溫，以2～3轉(zhuǎn)/分間斷攪拌，酶浴4小時，用碳酸鈉調(diào)PH值為9～10，加入活力為10萬u/g的“2709”堿性蛋白酶0.5kg，繼續(xù)酶浴，并不時地將漂浮在液面上的角質(zhì)纖維和其它雜質(zhì)撈除，2小時后。皮塊光潔透明，或呈象牙白色，毛孔通透無阻塞，結(jié)束酶浴。將酶浴液由罐底部放出另存(可循環(huán)使用)。用清水沖洗皮塊。至洗滌水澄清無雜質(zhì)時用食用級工業(yè)鹽酸調(diào)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(diào)PH值為7.0～7.5，加入尿素2.5kg、氯化鈣7kg，攪拌溶解后于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，然后在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，即制成濃度約為10%的膠液。然后用常規(guī)濾膠機壓濾，減壓濃縮至含膠量為25～30%時凍、擠膠，干燥，粉碎，檢驗、包裝。
實施例Ⅱ?qū)⒂贸Ｒ?guī)方法(堿洗、膨脹、脫毛)進行預(yù)處理后切碎的生豬皮1000kg置于酶解罐中，用實施例Ⅰ所述的方法進行酶浴和酶鈍化處理，然后用3倍量的碳酸鈉稀溶液于PH值為11.0、25℃以下浸泡2天左右，經(jīng)中和、水洗后，于70℃、PH值為6.5條件下分兩次溶膠。
實施例Ⅲ取經(jīng)浸灰或拌灰貯存30天以上的制革廠剖皮1000kg，經(jīng)水洗后切碎，置于酶解罐中，加入1.5倍量的溫水，并調(diào)入活力為5萬u/g的“209”堿性蛋白酶1kg、胰蛋白酶0.1kg，于38℃恒溫進行酶浴，并隨時撈除液面上的雜質(zhì)，3小時后，皮塊僵挺、呈象牙白色、內(nèi)外一致無硬心。放出酶浴液另存。然后水洗兩遍，加1.5倍量溫水，用稀酸調(diào)PH值為3.5～4.0，于35℃保溫40分鐘，使酶鈍化。用去離子水浸泡、沖洗兩遍，再加1倍量去離子水于70℃攪拌溶解半小時，即制成23～30%的膠液，用碟式分離機分離后，即進入凍、擠膠階段，然后用常規(guī)方法處理。
權(quán)利要求
1.一種皮料酶法制備食用明膠的工藝方法，主要包括酶解、膠解和溶膠過程，其特征在于將預(yù)處理后切碎的皮料置于酶解罐中，在先將PH值調(diào)至所用酶適用范圍的條件下，分別加入脂肪酶、酶激活劑和堿性蛋白酶，蛋白酶的總用量為4～60萬單位/kg(干皮)，激活劑用量為3～10g/百萬單位酶活量，于36～42℃間斷攪拌進行酶浴，至皮塊光潔透明，毛孔通透無阻塞后將酶純化；將底物進行膠解處理；再經(jīng)水洗后于PH值3.5～6.5、65～75℃溶膠。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在加入脂肪酶的同時加入中性蛋白酶。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于酶浴前先用稀鹽溶液浸泡皮料，除去鹽溶性蛋白。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于酶浴前先用稀鹽溶液浸泡皮料。
5.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的方法，其特征在于底物中加入0.3～0.5%(以干皮重量計)的氫鍵斷裂劑和交聯(lián)斷裂劑，于36～42℃進行膠解。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所用的交聯(lián)斷裂劑是氯化鈣或鹽酸。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的方法，其特征在于用堿處理法于PH值為10.0～12.4、低于25℃條件下浸漬進行膠解。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用皮料酶法制備食用明膠的工藝方法，主要包括將預(yù)處理后切碎的皮料加入脂肪酶、酶激活劑和堿性蛋白酶于36-42℃進行酶??；將底物中加入氫鍵斷裂劑和交聯(lián)斷裂劑或用堿處理法進行膠解；然后于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(yōu)先權(quán)日1990年8月14日
發(fā)明者王潤成 申請人:王潤成