CN112608686A - 一种制备骨明胶的浸灰方法和应用 - Google Patents

一种制备骨明胶的浸灰方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种制备骨明胶的浸灰方法和应用，所述浸灰方法包括利用饱和氢氧化钙溶液进行浸灰。本发明提供的浸灰方法可以降低骨耗，提高明胶质量；同时可以减少生石灰、水等原辅料的浪费，减少固废等排放，更加安全环保；并且可以缩短浸灰周期，提高效率，提高生产自动化水平。

Description

一种制备骨明胶的浸灰方法和应用
技术领域
本发明属于制备明胶技术领域，涉及一种制备骨明胶的浸灰方法和应用。
背景技术
现有的对于明胶用骨类原料的处理方法中，主要包括砸骨、脱脂、分选、浸酸、浸灰以及中和水洗几个工序。对于浸灰工序，目前普遍采用以生石灰(氧化钙含量在65-90％)加水制成氢氧化钙乳液，然后根据工艺要求配成不同浓度的氢氧化钙乳液加入到浸灰池，让骨粒在浸灰池浸泡，每天用低压空气鼓动若干次，并定期更换灰乳，直到骨粒在浸灰阶段“成熟”为止。
目前利用氢氧化钙乳液进行浸灰普遍存在以下问题：
一是原辅料消耗大。因为氢氧化钙在水中为微溶，浓度高的氢氧化钙乳液在浸灰阶段不能溶解进入骨粒中，导致大量灰乳流入废液处理阶段，造成浪费；由于在浸灰过程中需要进行空气鼓动而导致骨粒之间以及骨粒与浸灰池之间摩擦产生了大量的细小骨粒会随着废液流出，导致骨料的浪费；同时，在更换氢氧化钙乳液时需要反复水洗而导致的水的浪费。
二是无法稳定控制产品质量。氢氧化钙中的杂质进入骨粒的毛细孔中，难以清洗，可能会影响明胶的透光率；同时由于生石灰与水反应生成氢氧化钙乳液的温度不容易控制，以及骨粒表面分布的氢氧化钙分布不均而导致的骨素成熟度不一，进而直接导致明胶粘度和动力不稳定；并且，由于空气鼓动，空气中的二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钙微粒进入骨粒的毛细孔中，堵塞骨粒毛细孔，不仅不利于骨粒成熟，并且中和工序需要大量的自来水冲洗，极易导致明胶透光率的下降。
三是增加环保负荷。大量过剩的氢氧化钙乳液造成固废较多，目前月产400吨明胶约4000吨固废；产生的细小骨粒随着废液流入后续的环保处理系统造成总氮较高，而总氮中大多以有机氮形式存在，难以处理。
四是成本较高。生产周期较长，占用面积较大，间接增加了成本；由于需要更换氢氧化钙乳液以及空气鼓动而增加的人工成本。
因此，需要提供一种更优化的浸灰方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备骨明胶的浸灰方法和应用。本发明提供的浸灰方法可以降低骨耗，提高明胶质量；同时可以减少生石灰、水等原辅料的浪费，减少固废等排放，更加安全环保；并且可以缩短浸灰周期，提高效率，提高生产自动化水平。
为达到此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种制备骨明胶的浸灰方法，所述浸灰方法包括利用饱和氢氧化钙溶液进行浸灰。
本发明利用饱和氢氧化钙溶液替换了目前现有技术中的氢氧化钙乳液，可以避免乳液中大量不溶于水的氢氧化钙的浪费。
同时，由于饱和氢氧化钙溶液含有的杂质较少，因此可以减少杂质对明胶透光率的影响，因而可以提高明胶的质量。
为了使在浸灰过程中的氢氧化钙的浓度保持一致，本发明所述饱和氢氧化钙溶液采用流加的方式进行浸灰。
采用流加的方式，控制流加的均匀性、稳定性，可以降低骨素表面流失的胶原蛋白的含量，同时可以提高骨素的整体成熟度，缩短骨素的成熟周期。
作为本发明的一种优选技术方案，所述饱和氢氧化钙溶液以流加自循的方式进行浸灰。
本发明在更换饱和氢氧化钙溶液时，可以不用水洗，避免了水资源的浪费，并且还省略了浸灰过程中的空气鼓动的步骤，既避免了由于空气鼓动产生的细小骨粒的浪费，又避免了碳酸钙沉淀的生成，进而提高最后的明胶的透光率，减少了后续环保处理负荷。
为了进一步保证溶液中的氢氧化钙含量的稳定，所述浸灰的温度为15-20℃，例如16℃、17℃、18℃、19℃等。
本发明在所述饱和氢氧化钙溶液开始自循后，定期更换饱和氢氧化钙溶液。
作为本发明的一种优选技术方案，在所述饱和氢氧化钙溶液开始自循后，按照前两次间隔一天，后续均间隔两天的顺序更换饱和氢氧化钙溶液至骨素成熟。即在开始自循后，按照间隔1天、1天、2天、2天，后续都是间隔两天的规律更换饱和氢氧化钙溶液。
采用本发明提供的浸灰方法，可以在28-35天范围内完成浸灰过程，相比于现有的50天左右的浸灰事件，缩短了40％。
在每次更换溶液前，需要将正在使用的饱和氢氧化钙溶液全部排尽，对于目前的浸灰池而言，需要2.5h左右的时间排液。
作为本发明的一种优选技术方案，所述饱和氢氧化钙溶液的制备方法包括：将氢氧化钙乳液静置，取上清液即为所述饱和氢氧化钙溶液。
每次配置完成的上清液(饱和氢氧化钠溶液)，需要再取1L浓灰乳静置，等澄清后，与配置的上清液进行对比，pH值差不能超过0.01才可使用。
作为本发明的一种具体实施方式，所述浸灰的具体步骤为：
(1)将饱和氢氧化钙溶液通入浸灰池中，浸灰池中放置有经过预处理的骨素，当液位高于骨素时，打开排液阀，使所述饱和氢氧化钙溶液进出平衡；
(2)当出口处溶液的pH值与进口处溶液的pH值相等时，使饱和氢氧化钙溶液开始自循；
(3)然后按照前两次间隔一天，后续均间隔两天的顺序更换饱和氢氧化钙溶液至骨素成熟，完成浸灰。
第二方面，本发明提供了一种第一方面所述的浸灰方法在制备骨明胶中的应用。
第三方面，本发明提供了一种骨明胶的制备方法，所述骨明胶的制备方法包括：对明胶用骨类原料依次进行浸酸、浸灰、中和以及提胶，得到所述骨明胶；
其中，所述浸灰采用第一方面所述的浸灰方法。
对于骨类原料的处理还包括常规的砸骨、脱脂和分选在此不做赘述。
本发明在进行浸灰之前，需要先对浸酸处理后的骨素进行预处理。
本发明所述预处理为退酸处理。
在制备骨明胶过程中的浸酸、预处理，以及后续的中和、提胶，均可以采用目前现有的常规方法进行。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的浸灰方法可以减少生石灰、水等原辅料的浪费，同时也可以降低骨料的浪费；
(2)本发明提供的浸灰方法可以提高骨素的整体成熟度，降低胶原蛋白的水解总量，提高骨明胶的质量；
(3)本发明提供的浸灰方法可以减少固废等排放，减少细小骨粒进入后续环保处理中，因而更加安全环保；
(4)本发明提供的浸灰方法可以缩短浸灰周期，提高效率，提高生产自动化水平。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种制备骨明胶过程中的浸灰的方法如下：
(1)配置饱和氢氧化钙溶液
在沉淀装置中通入足量的氢氧化钙乳液并静置，取上层清液即为饱和氢氧化钙溶液；
每次配置完成的上清液，需要再取1L浓灰乳静置，等澄清后，与配置的上清液进行对比，pH值差不能超过0.01才可使用。
(2)浸灰
将饱和氢氧化钙溶液通入浸灰池中，浸灰池中放置有经过预处理的骨素，当液位高于骨素50cm时，打开排液阀，使饱和氢氧化钙溶液进出平衡；
当出口处溶液的pH值与进口处溶液的pH值相等时，使饱和氢氧化钙溶液开始自循；
然后按照前两次间隔一天，后续均间隔两天的顺序更换饱和氢氧化钙溶液至骨素成熟，完成浸灰。
实施例2
一种制备骨明胶过程中的浸灰的方法如下：
(1)配置饱和氢氧化钙溶液
在沉淀装置中通入足量的氢氧化钙乳液并静置，取上层清液即为饱和氢氧化钙溶液；
每次配置完成的上清液，需要再取1L浓灰乳静置，等澄清后，与配置的上清液进行对比，pH值差不能超过0.01才可使用。
(2)浸灰
将饱和氢氧化钙溶液通入浸灰池中，浸灰池中放置有经过预处理的骨素，当液位高于骨素50cm时，打开排液阀，使饱和氢氧化钙溶液进出平衡；
当出口处溶液的pH值与进口处溶液的pH值相等时，使饱和氢氧化钙溶液开始自循；
然后按照每次间隔两天的顺序更换饱和氢氧化钙溶液至骨素成熟，完成浸灰。
实施例3
一种制备骨明胶过程中的浸灰的方法如下：
(1)配置饱和氢氧化钙溶液
在沉淀装置中通入足量的氢氧化钙乳液并静置，取上层清液即为饱和氢氧化钙溶液；
每次配置完成的上清液，需要再取1L浓灰乳静置，等澄清后，与配置的上清液进行对比，pH值差不能超过0.01才可使用。
(2)浸灰
将饱和氢氧化钙溶液通入浸灰池中，浸灰池中放置有经过预处理的骨素，当液位高于骨素50cm时，打开排液阀，使饱和氢氧化钙溶液进出平衡；
当出口处溶液的pH值与进口处溶液的pH值相等时，关闭排液阀；
然后按照前两次间隔一天，后续均间隔两天的顺序更换饱和氢氧化钙溶液至骨素成熟，完成浸灰。
对比例1
一种制备骨明胶过程中的浸灰的方法如下：
(1)预处理结束，放去废碱液水洗2遍；
(2)注入合格的灰乳(比重在1.012-1.035范围内)进行浸灰，注入量以淹没过骨素30cm为宜，然后用压缩空气鼓匀，进行浸灰；
(3)换灰间隔时间为1天、3天、5天、7天、10天......，同时遵循“见黄就换”的原则，直至骨素成熟为止；
(4)每次换灰时，先用空气鼓动均匀，排去乏灰，再水洗一遍，然后按(2)重复操作，直至骨素色泽变白，且呈半透明状，并具有较好弹性为止；
(5)浸灰鼓池要求：每班对其浸灰池至少鼓动二次(间隔约1次/5小时)，要求鼓深鼓透。
性能分析
利用实施例1-3和对比例1提供的浸灰方法对同一批骨粒(规格为5-7mm、7-15mm、15-17mm)制备明胶，其余步骤(浸酸、中和以及提胶等)均相同，分别记录原料的消耗以及测试最后得到的明胶的质量，结果见表1：
表1
Figure BDA0002818954100000061
注：固废以原工艺的固废为100％计。
由实施例和性能测试可知，本发明提供的浸灰方法可以提高骨素的整体成熟度，缩短骨素的成熟周期，并且浸灰温度在室温下进行，可以降低胶原蛋白的水解总量。
并且，本发明对于原料(骨料、生石灰、水)的消耗较低，由于浸灰工序中使用的石灰的用量较少，因此固废排放较少，减少了后续环保处理的压力。
同时，相比于现有技术中前2h下胶速率快，后期缓慢，本发明的浸灰方法下胶速率稳定，持续时间长。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的制备骨明胶的浸灰方法和应用，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种制备骨明胶的浸灰方法，其特征在于，所述浸灰方法包括利用饱和氢氧化钙溶液进行浸灰。
2.根据权利要求1所述的浸灰方法，其特征在于，所述饱和氢氧化钙溶液采用流加的方式进行浸灰；
优选地，所述饱和氢氧化钙溶液以流加自循的方式进行浸灰。
3.根据权利要求1或2所述的浸灰方法，其特征在于，所述浸灰的温度为15-20℃。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的浸灰方法，其特征在于，在所述饱和氢氧化钙溶液开始自循后，定期更换饱和氢氧化钙溶液。
5.根据权利要求4所述的浸灰方法，其特征在于，在所述饱和氢氧化钙溶液开始自循后，按照前两次间隔一天，后续均间隔两天的顺序更换饱和氢氧化钙溶液至骨素成熟。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的浸灰方法，其特征在于，所述饱和氢氧化钙溶液的制备方法包括：将氢氧化钙乳液静置，取上清液即为所述饱和氢氧化钙溶液。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的浸灰方法，其特征在于，所述浸灰的具体步骤为：
(1)将饱和氢氧化钙溶液通入浸灰池中，浸灰池中放置有经过预处理的骨素，当液位高于骨素时，打开排液阀，使所述饱和氢氧化钙溶液进出平衡；
(2)当出口处溶液的pH值与进口处溶液的pH值相等时，使饱和氢氧化钙溶液开始自循；
(3)然后按照前两次间隔一天，后续均间隔两天的顺序更换饱和氢氧化钙溶液至骨素成熟，完成浸灰。
8.权利要求1-7中任一项所述的浸灰方法在制备骨明胶中的应用。
9.一种骨明胶的制备方法，其特征在于，所述骨明胶的制备方法包括：对明胶用骨类原料依次进行浸酸、浸灰、中和以及提胶，得到所述骨明胶；
其中，所述浸灰采用权利要求1-7中任一项所述的浸灰方法。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在进行浸灰之前，需要先对浸酸处理后的骨素进行预处理；
优选地，所述预处理为退酸处理。
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