CN107083415A - 一种明胶的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种明胶的生产方法，尤其是一种适用于新型胶囊和食品添加剂用的明胶的生产方法，本发明的方法的工艺流程和包括：浸酸→退酸水洗→中和→水洗→酶解提胶→精制处理→浓缩→蒸发→灭菌→挤胶、干燥，这一工艺方法不再进行浸灰处理，生产周期缩短至3‑7天，时间短，资金占用率小，同时不用建造浸灰池，节约了用地及投资，此外酶解工艺每生产一吨胶，耗水仅50‑60吨，固废无，废渣、废水排放量小，由于处理时间较短，受环境影响的因素较低，可保证产品质量的稳定性，提胶时只需在45‑55℃温度条件下一次性酶解制胶，具有能耗低、好胶率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及明胶生产工艺，特别涉及一种用于新型胶囊和食品添加剂的明胶的生产方法。
背景技术
目前国内骨明胶生产企业均沿用传统碱法工艺制胶，工艺流程包括：浸酸→退酸水洗→浸灰→退灰水洗→中和→水洗→加热提胶→精制处理→浓缩→蒸发→灭菌→挤胶、干燥，如图1所示，这一工艺方法生产周期需要50-90天，耗时长，资金占用率大，浸灰工序需要建造大量的浸灰池，占地面积大，投资大，此外该工艺方法每生产一吨明胶，耗水600-1000吨，产生固废10-20吨，废渣、废水排放量大，工艺条件苛刻，极易受环境温度影响，产品质量不稳定，提胶时30%-40%的明胶需要在高温（80-100℃）条件下制取，能耗高，好胶率低等缺点。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于新型胶囊和食品添加剂的明胶的生产方法，通过采用酸处理去钙，使骨料疏松柔软，经过一定周期的酸解后在低温条件下酶解提胶，通过酸解和酶解相结合的方式制取高粘度、高冻力的明胶产品，以解决现有技术存在的不足。
本发明采用的技术方案如下：1、一种明胶的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、浸酸处理，将原料骨粉和稀盐酸按照设计比例混合并搅拌，然后进行固液分离，得到骨素，分离出的乏酸送入磷酸钙工序段制取磷酸氢钙；
步骤2、退酸水洗，按照骨素与水的重量比为1:4-6的比例冲洗骨素，冲洗后压滤去除残留水；
步骤3、中和处理，将退酸水洗后的骨素投入带搅拌的中和罐中，加水至没过骨素，使用氢氧化钠溶液调节PH值至4-5，并稳定0.5-1h；
步骤4、水洗处理，对步骤3中的混合物进行固液分离，得到固体骨素，然后用水冲洗骨素，冲洗后压滤去除残留水；
步骤5、酶解提胶，将步骤4水洗后的骨素投入带搅拌的反应釜中进行酶解提胶，得到胶液；
步骤6、精制处理，将步骤5得到的胶液进行澄清、过滤、离子交换，得到精制后的胶液；
步骤7、浓缩、蒸发、灭菌、挤胶干燥，将步骤6得到的精制后的胶液进行浓缩、蒸发、灭菌、挤胶干燥，结束。
在本发明的明胶的生产方法中，所述步骤1的具体步骤为：
步骤1-1、按照骨粉：稀盐酸的重量比为1:5-8的比例称取并配制12-19℃的稀盐酸，并将稀盐酸先投入带搅拌的浸酸罐中，其中，稀盐酸的浓度为4-6wt%；
步骤1-2、开起搅拌，按照50-100r/min的转速下匀速投入定量的骨粉，投料时间控制在0.5-1h，投料后在50-100r/min的转速条件下保持5-15min，保证骨粉与稀盐酸混合均匀，混匀后将搅拌速度降低至5-20r/min,并保持1h；
步骤1-3、将步骤1-2处理后的混合物通过泵送入板框过滤机进行固液分离，分离出的乏酸送入磷酸钙工序段制取磷酸氢钙。
在本发明中，步骤5的具体步骤为：将步骤4水洗后的骨素投入带搅拌的反应釜中，按照干骨粉：水的重量比为1:1.2-2.5比例加入纯水，升温至40-60℃，按照干骨粉的万分之一至万分之七的重量比加入酸性蛋白酶，并在40-60℃、PH为2-5的条件下酶解提胶3-5h，然后再使用氢氧化钠溶液调节PH值至5-8，以将酸性蛋白酶灭活，然后升温至60-80℃，保温5-20min，以彻底杀死酸性蛋白酶，最后得到胶液。
进一步，在步骤3中，加水至没过骨素2-5cm，使用10wt%浓度的氢氧化钠溶液调节PH值。
进一步，在步骤4中，分离出的中和水排放至污水池处理后排放，分离出的骨素按照料水重量比为1:2-4的比例冲洗骨素，冲洗后的水排放至污水池处理后排放。
进一步，步骤6精制后的胶液使用超滤膜进行浓缩，浓缩至浓度为10-12wt%时，再经四效蒸发器提浓至20-25wt%，并在142℃条件下灭菌3-5s，冷冻成型后挤胶干燥即可。
进一步，在步骤2中，退酸水洗后得到的水洗水输送至回收池中用于配酸。
在本发明中，通过上述生产方法制得的明胶的勃氏粘度为4.8-6.3mPa·s，冻力强度297-357g，每吨骨粉出胶率为20-22%，尤其适用于新型胶囊和食品添加剂中。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、与传统方法相比，传统提胶需要分4次完成，酶解提胶只需要进行一次提胶，传统方法再提胶时，第三、四道胶需要在80-100℃温度下提胶，酶解制胶只需要在45-55℃下低温提胶，降低了能耗，并保证了产品质量和得率，同时，本发明的生产方法不再进行浸灰处理，生产周期缩短至3-7天，时间短，资金占用率小，同时不用建造浸灰池，节约了用地及投资，废渣、废水排放量小，由于处理时间较短，受环境影响的因素较低，每生产一吨明胶水耗由600-1000吨降低至50-60吨，生产过程中无固废产生，能耗低，好胶率高；
2、通过本发明的方法制得的明胶的勃氏粘度达到4.8-6.3mPa·s，冻力强度达到297-357g，每吨骨粉出胶率可达到20-22%，尤其适用于新型胶囊和食品添加剂中。
附图说明
图1是传统明胶生产方法的工艺流程图；
图2是本发明的明胶的生产方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种明胶的生产方法，原料为20-40目的骨粉，稀盐酸浓度为4.9wt%，其具体生产步骤为：
步骤1、浸酸处理
步骤1-1、按照骨粉：稀盐酸的重量比为1:6.5的比例称取并配制成12-19℃的稀盐酸，并将稀盐酸先投入带搅拌的浸酸罐中；
步骤1-2、开起搅拌，按照80r/min的转速下匀速投入定量的骨粉，投料时间控制在0.5h，投料后在80r/min的转速条件下保持15min，保证骨粉与稀盐酸混合均匀，混匀后将搅拌速度降低至15r/min,并保持1h；
步骤1-3、将步骤1-2处理后的混合物通过泵送入板框过滤机进行固液分离，分离出的乏酸送入磷酸钙工序段制取磷酸氢钙；
步骤2、退酸水洗
按照骨素与水的重量比为1:4的比例冲洗骨素，冲洗后压滤去除残留水，退酸水洗后得到的水洗水输送至回收池中用于配酸；
步骤3、中和处理
将退酸水洗后的骨素投入带搅拌的中和罐中，加水至没过骨素2cm，使用10wt%的氢氧化钠溶液调节PH值至4，并稳定1h；
步骤4、水洗
将步骤3中和后的混合物通过泵打入板框压滤机进行固液分离，分离出的中和水排放至污水池处理后排放，固液分离后，开起压滤机水洗阀门，按照料水重量比1:3比例冲洗骨素，水洗水排放至污水池处理后排放，冲洗后压滤去除残留水；
步骤5、酶解提胶
将步骤4水洗后的骨素投入带搅拌的反应釜，按照干骨粉：水=1: 2.5的重量比加入纯水，升温至45℃，按照干料的万分之六的重量比加入酸性蛋白酶，此时酸性蛋白酶加入量为每克干骨粉加60IU的酸性蛋白酶，在45-55℃、PH=3-4条件下酶解提胶4h，此时胶液浓度为8wt%，使用10wt%的氢氧化钠溶液将PH调节至5.5，进而将酸性蛋白酶灭活，再升温至75℃，并保持20min, 杀死酸性蛋白酶，最后得到胶液；
步骤6、精制处理
将步骤5得到的胶液进行澄清、过滤、离子交换，得到精制后的胶液；
步骤7、浓缩、蒸发、灭菌、挤胶干燥
将步骤6精制后的胶液通过超滤膜进行浓缩，浓缩至浓度为10-12wt%时，再经四效蒸发器提浓至20-25wt%，并在142℃条件下灭菌3-5s，冷冻成型后挤胶干燥后即得到产品。
实施例2
一种明胶的生产方法，原料为40-100目的骨粉，稀盐酸浓度为5.01wt%，其具体生产步骤为：
步骤1、浸酸处理
步骤1-1、按照骨粉：稀盐酸的重量比为1:7的比例称取并配制成12-19℃的稀盐酸，并将稀盐酸先投入带搅拌的浸酸罐中；
步骤1-2、开起搅拌，按照80r/min的转速下匀速投入定量的骨粉，投料时间控制在0.5h，投料后在80r/min的转速条件下保持15min，保证骨粉与稀盐酸混合均匀，混匀后将搅拌速度降低至15r/min,并保持1h；
步骤1-3、将步骤1-2处理后的混合物通过泵送入板框过滤机进行固液分离，分离出的乏酸送入磷酸钙工序段制取磷酸氢钙；
步骤2、退酸水洗
按照骨素与水的重量比为1:4的比例冲洗骨素，冲洗后压滤去除残留水，退酸水洗后得到的水洗水输送至回收池中用于配酸；
步骤3、中和处理
将退酸水洗后的骨素投入带搅拌的中和罐中，加水至没过骨素2cm，使用10wt%的氢氧化钠溶液调节PH值至4，并稳定1h；
步骤4、水洗
将步骤3中和后的混合物通过泵打入板框压滤机进行固液分离，分离出的中和水排放至污水池处理后排放，固液分离后，开起压滤机水洗阀门，按照料水重量比1:3.5比例冲洗骨素，水洗水排放至污水池处理后排放，冲洗后压滤去除残留水；
步骤5、酶解提胶
将步骤4水洗后的骨素投入带搅拌的反应釜，按照干骨粉：水=1: 2的重量比加入纯水，升温至45℃，按照干料的万分之四的重量比加入酸性蛋白酶，此时酸性蛋白酶加入量为每克干骨粉加40IU的酸性蛋白酶，在45-55℃、PH=3-4条件下酶解提胶4h，此时胶液浓度为9wt%，使用10wt%的氢氧化钠溶液将PH调节至5.5，进而将酸性蛋白酶灭活，再升温至75℃，并保持20min, 杀死酸性蛋白酶，最后得到胶液；
步骤6、精制处理
将步骤5得到的胶液进行澄清、过滤、离子交换，得到精制后的胶液；
步骤7、浓缩、蒸发、灭菌、挤胶干燥
将步骤6精制后的胶液通过超滤膜进行浓缩，浓缩至浓度为10-12wt%时，再经四效蒸发器提浓至20-25wt%，并在142℃条件下灭菌3-5s，冷冻成型后挤胶干燥后即得到产品。
实施例3
一种明胶的生产方法，原料为100-200目的骨粉，稀盐酸浓度为5.03wt%，其具体生产步骤为：
步骤1、浸酸处理
步骤1-1、按照骨粉：稀盐酸的重量比为1:7.5的比例称取并配制成12-19℃的稀盐酸，并将稀盐酸先投入带搅拌的浸酸罐中；
步骤1-2、开起搅拌，按照80r/min的转速下匀速投入定量的骨粉，投料时间控制在0.5h，投料后在80r/min的转速条件下保持15min，保证骨粉与稀盐酸混合均匀，混匀后将搅拌速度降低至15r/min,并保持1h；
步骤1-3、将步骤1-2处理后的混合物通过泵送入板框过滤机进行固液分离，分离出的乏酸送入磷酸钙工序段制取磷酸氢钙；
步骤2、退酸水洗
按照骨素与水的重量比为1:4的比例冲洗骨素，冲洗后压滤去除残留水，退酸水洗后得到的水洗水输送至回收池中用于配酸；
步骤3、中和处理
将退酸水洗后的骨素投入带搅拌的中和罐中，加水至没过骨素2cm，使用10wt%的氢氧化钠溶液调节PH值至4，并稳定1h；
步骤4、水洗
将步骤3中和后的混合物通过泵打入板框压滤机进行固液分离，分离出的中和水排放至污水池处理后排放，固液分离后，开起压滤机水洗阀门，按照料水重量比1:3比例冲洗骨素，水洗水排放至污水池处理后排放，冲洗后压滤去除残留水；
步骤5、酶解提胶
将步骤4水洗后的骨素投入带搅拌的反应釜，按照干骨粉：水=1: 2的重量比加入纯水，升温至45℃，按照干料（干骨粉）的4.5/1000的重量比加入酸性蛋白酶，此时酸性蛋白酶加入量为每克干骨粉加45IU的酸性蛋白酶，在45-55℃、PH=3-4条件下酶解提胶4h，此时胶液浓度为9wt%，使用10wt%的氢氧化钠溶液将PH调节至5.5，进而将酸性蛋白酶灭活，再升温至75℃，并保持20min, 杀死酸性蛋白酶，最后得到胶液；
步骤6、精制处理
将步骤5得到的胶液进行澄清、过滤、离子交换，得到精制后的胶液；
步骤7、浓缩、蒸发、灭菌、挤胶干燥
将步骤6精制后的胶液通过超滤膜进行浓缩，浓缩至浓度为10-12wt%时，再经四效蒸发器提浓至20-25wt%，并在142℃条件下灭菌3-5s，冷冻成型后挤胶干燥后即得到产品。
上述三个实施例制得的明胶的主要性能如表1所示：
表1：明胶主要性能表
由表1可知，通过本发明的方法制得的明胶的勃氏粘度达到4.8-6.3mPa·s，冻力强度达到297-357g，每吨骨粉出胶率可达到20-22%，尤其适用于新型胶囊和食品添加剂中。本发明的明胶生产方法与传统方法相比，传统提胶需要分4次完成，酶解提胶只需要进行一次提胶，传统方法再提胶时，第三、四道胶需要在80-100℃温度下提胶，酶解制胶只需要在45-55℃下低温提胶，降低了能耗，并保证了产品质量和得率，同时，本发明的生产方法不再进行浸灰处理，生产周期缩短至3-7天，时间短，资金占用率小，同时不用建造浸灰池，节约了用地及投资，废渣、废水排放量小，由于处理时间较短，受环境影响的因素较低，每生产一吨明胶水耗由600-1000吨降低至50-60吨，生产过程中无固废产生，能耗低，好胶率高。
值得说明的是，本发明并未采用穷举的方法将所有实施例列举出来，例如，稀盐酸的浓度为6wt%的情况下，明胶的具体生产过程；按照干料（干骨粉）的1/1000或者7/10000的重量比加入酸性蛋白酶时，明胶的具体生产过程等，这些参数的选择并不影响本发明方法各个步骤的实施，即这些参数的选择可根据具体的设计要求来设置，但不应超出本发明所声称的数值范围，否则，很有可能导致达不到本发明所声称的效果。本发明的明胶的生产方法可由图2的流程图明示出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种明胶的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、浸酸处理，将原料骨粉和稀盐酸按照设计比例混合并搅拌，然后进行固液分离，得到骨素，分离出的乏酸送入磷酸钙工序段制取磷酸氢钙；
步骤2、退酸水洗，按照骨素与水的重量比为1:4-6的比例冲洗骨素，冲洗后压滤去除残留水；
步骤3、中和处理，将退酸水洗后的骨素投入带搅拌的中和罐中，加水至没过骨素，使用氢氧化钠溶液调节PH值至4-5，并稳定0.5-1h；
步骤4、水洗处理，对步骤3中的混合物进行固液分离，得到固体骨素，然后用水冲洗骨素，冲洗后压滤去除残留水；
步骤5、酶解提胶，将步骤4水洗后的骨素投入带搅拌的反应釜中进行酶解提胶，得到胶液；
步骤6、精制处理，将步骤5得到的胶液进行澄清、过滤、离子交换，得到精制后的胶液；
步骤7、浓缩、蒸发、灭菌、挤胶干燥，将步骤6得到的精制后的胶液进行浓缩、蒸发、灭菌、挤胶干燥，结束。
2.如权利要求1所述的明胶的生产方法，其特征在于，在步骤1中，其具体地步骤为：
步骤1-1、按照骨粉：稀盐酸的重量比为1:5-8的比例称取并配制12-19℃的稀盐酸，并将稀盐酸先投入带搅拌的浸酸罐中，其中，稀盐酸的浓度为4-6wt%；
步骤1-2、开起搅拌，按照50-100r/min的转速下匀速投入定量的骨粉，投料时间控制在0.5-1h，投料后在50-100r/min的转速条件下保持5-15min，保证骨粉与稀盐酸混合均匀，混匀后将搅拌速度降低至5-20r/min,并保持1h；
步骤1-3、将步骤1-2处理后的混合物通过泵送入板框过滤机进行固液分离，分离出的乏酸送入磷酸钙工序段制取磷酸氢钙。
3.如权利要求1所述的明胶的生产方法，其特征在于，步骤5的具体步骤为：将步骤4水洗后的骨素投入带搅拌的反应釜中，按照干骨粉：水的重量比为1:1.2-2.5比例加入纯水，升温至40-60℃，按照干骨粉的万分之一至万分之七的重量比加入酸性蛋白酶，并在40-60℃、PH为2-5的条件下酶解提胶3-5h，然后再使用氢氧化钠溶液调节PH值至5-8，以将酸性蛋白酶灭活，然后升温至60-80℃，保温5-20min，得到胶液。
4.如权利要求1所述的明胶的生产方法，其特征在于，在步骤3中，加水至没过骨素2-5cm，使用10wt%浓度的氢氧化钠溶液调节PH值。
5.如权利要求1所述的明胶的生产方法，其特征在于，在步骤4中，分离出的中和水排放至污水池处理后排放，分离出的骨素按照料水重量比为1:2-4的比例冲洗骨素，冲洗后的水排放至污水池处理后排放。
6.如权利要求1所述的明胶的生产方法，其特征在于，在步骤7中，步骤6精制后的胶液使用超滤膜进行浓缩，浓缩至浓度为10-12wt%时，再经四效蒸发器提浓至20-25wt%，并在142℃条件下灭菌3-5s，冷冻成型后挤胶干燥即可。
7.如权利要求1所述的明胶的生产方法，其特征在于，在步骤2中，退酸水洗后得到的水洗水输送至回收池中用于配酸。
8.如权利要求1所述的明胶的生产方法，其特征在于，制得的明胶的勃氏粘度为4.8-6.3mPa·s，冻力强度297-357g，每吨骨粉出胶率为20-22%。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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