專利名稱：鉻鞣皮廢料酶法制備食用明膠的工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種食用明膠的制備方法，特別是一種用鉻鞣皮廢料酶法制備食用明膠的工藝方法。國際專利分類號為A23J1/10、C12S3/165〔5〕。
鉻鞣皮廢料是制革生產(chǎn)過程中機械剖、裁下來的棄而不用的邊角料，俗稱“藍皮塊”，由于其主要成分是膠原，可以用來提取明膠。
利用鉻鞣皮制明膠的關鍵是如何在低成本條件下完全脫除鉻離子，并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(yōu)級品率的產(chǎn)品。
在現(xiàn)有技術中，鉻鞣皮的脫鉻方法可分為酸法、堿法、酸堿交替法及氧化脫鉻法，前三種方法由于脫鉻不完全，只能用于生產(chǎn)工業(yè)膠，氧化脫鉻法是指在堿性條件下加入氧化劑，使三價鉻氧化成易溶于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道。
在現(xiàn)有技術中，脫鉻后的皮塊必需在4.0＞PH＞7.0和高于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(zhì)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(yè)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(yè)化的公開文獻資料。中國《發(fā)明專利公報》第七卷第1號公開了本發(fā)明的發(fā)明人申報的題目為《皮料酶法制備食用明膠的工藝方法》的90106816.0號專利申請，該方法適用于以干、鮮豬、牛皮及制革廠剖、裁下來的堿白皮(鉻鞣制前的邊角料)為原料生產(chǎn)食用明膠。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種以鉻鞣皮廢料為原料酶法制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(chǎn)周期短、收率高、優(yōu)級品率高。
本發(fā)明的任務是這樣完成的這種鉻鞣皮廢料酶法制備食用明膠的工藝方法采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，在酸法脫鉻后將皮料切成均勻小塊或進行密集排針穿刺在酸法脫鉻后或氧化法脫鉻后用0.4-4.0萬單位/公斤(干皮)的中性或堿性蛋白酶及1-4克/公斤(干皮)的解旋劑進行酶浴;經(jīng)殺酶、脫水后用飽和蒸汽高溫縮膠1-10分鐘;經(jīng)速冷后于PH值為5.0-7.0、60-85℃溶膠。
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)、“209”或“289”(均源于短小芽孢桿菌)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(zhuǎn)化微白色放絨菌變種)或“3942”(源自棲土曲霉)等。所用的解旋劑可以是尿素、所說的“殺酶”是用稀鹽酸溶液于PH值為4.5-2.5浸漬使酶鈍化。
本發(fā)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干擾和利于解離劑(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”(源于假絲酵母菌)，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于腐蝕皮料、破壞膠原。
氧化法脫鉻最好在PH值為10-12.4的堿性介質(zhì)中用3-7%(W/V)的過氧化氫溶液進行。所說的堿性介質(zhì)可以是氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉以及由它們相配的混合堿。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點和積極效果1、本發(fā)明由于采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后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(chǎn)品的鉻含量(以Cr計)≤100PPm。
2、本發(fā)明由于采用酶法制膠工藝，酶解后得到的完全是膠原蛋白，特別是在膠原纖維解旋并裂解后進行的高溫縮膠工藝，有利于明膠蛋白的瞬時轉(zhuǎn)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%，而且由于克服了傳統(tǒng)提膠工藝造成的明膠分子降解的缺點，不僅使明膠收率高于50%(以干皮計)而且使產(chǎn)品質(zhì)量大為提高，產(chǎn)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(fā)明提供的工藝方法縮短了生產(chǎn)周期，整個工藝過程在2-3天內(nèi)即可完成。
4、本發(fā)明提供的工藝方法，不僅適用于單一種類的鉻鞣皮，而且適用于豬、牛、馬、羊等多種類皮質(zhì)的鉻鞣混合皮;不僅適用于初鞣皮，而且適用于復鞣皮。
5、本發(fā)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(huán)利用。
下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述實施例Ⅰ將鉻鞣皮邊角料1000公斤置于一個可水浴加熱、可恒溫，并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(fā)白;水洗至溶液無藍色，用石灰乳于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/克的堿性蛋白酶“2709”500克并補加1倍量(體積)約35℃的清水，用石灰乳調(diào)PH值至10左右，加入尿素2000克，于35℃活動酶浴至溶液混濁、皮塊可撕開時結束酶浴;經(jīng)一次水洗后，加入1倍量(體積)的氫氧化鈣與碳酸鈉混合堿于PH12浸漬片刻，加入1倍量(體積)的工業(yè)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，用鹽酸于PH2.5浸漬2小時以殺酶并裂解，離心脫水后移入一個可水平旋轉(zhuǎn)的不銹鋼罐中，在流通飽和蒸汽下蒸制3分鐘;通入冷氣迅速降溫后移入熬膠鍋中，于PH5.5用70℃去離子水溶膠兩次;然后經(jīng)常規(guī)方法處理制成成品。
實施例Ⅱ?qū)t鞣皮邊角料1000公斤置于脫鉻酶解罐中，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，用混合堿液浸漬片刻后加入過氧化氫，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(diào)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克于36℃進行酶浴，經(jīng)水洗、殺酶、脫水、高溫縮膠并冷卻后，于PH6、70℃溶膠。
權利要求
1.一種食用明膠的制備方法，特別是一種用鉻鞣皮廢料酶法制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，其特征在于(a)在酸法脫鉻后將皮料切成均勻小塊或進行密集排針穿刺；(b)在酸法脫鉻后或氧化法脫鉻后用0.4-4.0萬單位/公斤(干皮)的中性或堿性蛋白酶及1-4克/公斤(干皮)的解旋劑進行酶??；(c)經(jīng)殺酶、脫水后用飽和蒸汽高溫縮膠1-10分鐘；(d)速冷后于PH值5.0-7.0、60-85℃溶膠。
2.如權利要求1所述的工藝方法，其特征在于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，其特征在于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，其特征在于用溫度為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，其特征在于在PH值為10-12.4的堿性介質(zhì)中用濃度為3-7%的過氧化氫溶液氧化脫鉻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用鉻鞣皮廢料酶法制備食用明膠的工藝方法，該工藝采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，用中性或堿性蛋白酶進行酶解，并經(jīng)高溫縮膠后于pH5.0-7.0、60-85℃溶膠。該工藝方法脫鉻、膠解完全，生產(chǎn)周期短，明膠收率高于50％，產(chǎn)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(yōu)先權日1991年9月19日
發(fā)明者王潤成, 李懷然, 徐長林 申請人:王潤成, 李懷然, 徐長林