技术领域
本发明涉及明胶的制备方法,具体涉及一种从尾料中提取明胶的 方法。
背景技术
明胶是胶原的水解产物,是一种无脂肪的高蛋白,且不含胆固醇, 是一种天然营养型的食品增稠剂。食用后既不会使人发胖,也不会导 致体力下降。明胶还是一种强有力的保护胶体,乳化力强,进入胃后 能抑制牛奶、豆浆等蛋白质因胃酸作用而引起的凝聚作用,从而有利 于食物消化。
明胶是肽分子聚合物质,是胶原蛋白质的水解产物,所以可作为 一种添加剂,我们生产的食用明胶因其具有许多独特的理化性能和较 高的营养价值,富含人体必须的18种氨基酸,它可以直接制成浓汤、 肉皮冻子、肉食罐头,水晶冻、色拉、蛋黄汁、糖霜、奶油糖、香味 酱、巧克力、饮料、啤酒等供人们食用。工业明胶为无色至淡黄色透 明或半透明等薄片或粉粒。无味,无臭。在冷水中吸水膨胀。它的分 子量为1-7万,高级明胶分子量在10-15万以内。明胶是一种含硫氨酸 很低而内氨酸、甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸等含量很高.明胶不易溶 于冷水,但能吸收冷水的重量却是自身的5-10倍,易溶于温水,冷却 形成凝胶,胶熔点在24-28℃之间,其溶解度与凝固温度相差很小, 易受水份、温度、湿度的影响而变质。
骨明胶的制备方法有:酸法、碱法、酶法和盐碱法等。其中酸法 制胶工艺只占约10%,但酸法制胶周期短,产率大。其具体制备方法 为:以新鲜牛皮和猪皮为原料,严格筛选鲜骨皮,通过反复洗浸、脱 脂中和、蒸煮液化、灭菌过滤、浓缩烘干等几十道工序流水线制成。 生产出的明胶为一种无味、无色(略带浅黄色)、半透明、坚硬的非 晶态物,其不溶于有机溶剂,它吸水性强、粘度高。
明胶的提取一般需要在高于胶原纤维的收缩温度之上进行。较低 温度提取可以获得性质良好的明胶,但产率低、提取时间长。提高温 度可以加速胶原转化为明胶,但如果温度过高、时间过长,就会使明 胶进一步水解(二次降解),主肽链发生断裂而大大破坏了明胶的冻力 与粘度等重要性能指标,使明胶的品质受到严重影响。
丁凤平公开了一种酸法制胶工艺(丁凤平,明胶酸法制胶工艺的 研究,中国医药工业杂志,1991,22(10):433-436)在其摘要部分, 写明猪皮浸酸所用盐酸浓度0.2mol/L,浸酸时间为5-7h,绝对液体系 数1.0-1.4,煮胶温度为55℃,时间6-8h,能提高头道胶的得率和浓度。
我国酸法制胶厂主要以生产食用胶为主的皮明胶。而酸法骨明胶 由于其所提胶液质量不稳定,且明胶质量也没有较大的提高,因此很 少有批量生产的。
采用骨料制备明胶时剩余尾料(含胶原蛋白不多于6%)通常采用 高温煮沸的方法处理,而这种方法提取的明胶产率低,且胶液质量较 差。
发明人另辟蹊径,开发出了一种酸法处理废骨料的制胶工艺,来 提高明胶收率和胶液质量,为工业化生产创造更多效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种从尾料中提取明胶的方法。
本发明提供的一种从尾料中提取明胶的方法,该方法包括尾料用 酸浸,煮胶、絮凝、离心,收集液体,即为明胶液。
上述方法中:
所述尾料是明胶厂的牛骨经过热水提胶3-4次后的含水骨料,其 中的胶原蛋白含量3%-6%。
所述酸浸是将尾料与去离子水按照重量比为1:2-2:1混匀,然 后加入浓度为0.4-1.6%的酸液搅拌均匀;酸液的重量与加水后的尾料 体积比mg/mL为0.4%-1.6%。
所述的酸为硫酸、亚硫酸、盐酸、磷酸;
所述煮胶是维持料液温度在80-110℃,反应时间为10-40min;
所述絮凝是将反应后的胶液加入絮凝剂;所述絮凝剂为聚丙烯酰 胺类絮凝剂;
所述离心时转速为:4000-8000r/min,优选为6000r/min,时间为 15-20min。
具体的,所述酸法制胶的方法,该方法包括以下步骤:
1)料液的制备:按尾料与离子水按照重量比为1:2-2:1混匀, 即得料液;
2)向料液加入浓度为0.4-1.6%的酸液搅拌均匀,酸液的重量与加 水后的尾料体积比mg/mL为0.4%-1.6%;
3)维持料液温度在80-110℃,反应时间为10-40min;
4)将反应后的胶液加入聚丙烯酰胺类絮凝剂至料液澄清,然后 按照4000-8000r/min的速度离心15-20min,得到明胶液。
优选地,该方法包括以下步骤:
1)料液的制备:按胶原蛋白含量为3%-6%的尾料与离子水按照 重量比为1-2:1混匀,即得料液;
2)向料液加入浓度为0.4-1.6%的酸液搅拌均匀,酸液重量与加水 后的尾料的体积比为0.8%-1.6%;
3)维持料液温度在90-105℃,反应时间为20-30min;
4)将反应后的胶液加入聚丙烯酰胺类絮凝剂至料液澄清,然后 按照5000-7000r/min的速度离心15-20min,收集液体,即得明胶液。
本发明提供的酸法制胶具有以下优点:
1、传统工艺是用牛骨直接高温煮沸提取,提取3-4次后,剩余的 尾料再用高温提取,提取率低,且胶液质量差,本发明提供的方法具 有以下优势:
(1)采用酸法制胶工艺,提胶仅需在较短的时间内完成,大大 缩短了生产周期,节省了大量的能源,从而降低了生产成本。
(2)采用酸法制胶工艺,取代了传统的高温提胶工艺,大大缩 短了提胶时间,提高了胶液的冻力和黏度。
(3)采用酸法制胶工艺,提高了明胶的收率。
2、本发明中采用的原料是传统提胶工艺中经过多次提胶后的剩 余骨料,属于废物再次利用,从这一角度而言,降低了污染物处理的 成本,也减少了环境污染,从而带来较大的经济效益。
3、本发明反应机理是酸与骨素中的胶原蛋白反应,经过酸解, 将其中的胶原蛋白部分水解成多肽,制得明胶。
4、本发明提供的尾料处理方法,较传统尾料的处理方法,胶液 蛋白含量,胶液粘度,胶液凝冻力都有较大的提高。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
传统的提胶方法:取牛骨用50-70℃热水提胶3-4次后;再用100 ℃的热水煮沸2-3小时提取尾胶。
本发明为了说明问题,所采用的尾料同传统尾料提取所用的尾料 一样,都采用牛骨热水提胶3-4次后剩余的骨料。
所述尾料中胶原蛋白含量:3-6%,水分:91.35-92.86%,灰分: 0.4-0.5%。
实施例1:从尾料中提取明胶的方法
称取6kg尾料(尾料胶原蛋白含量:4.107%,水分:92.86%,灰 分:0.46%),按照骨水比为1:1加入去离子水,混匀,再加入料液体 积的0.8%的硫酸(硫酸浓度为98%),搅匀后于水浴锅中加热,在锅 中加热到90℃后,保温30min,然后取出料液向其中加入聚丙烯酰胺 类絮凝剂至料液澄清,再用沉降离心机按照6000r/min的速度离心 15min,收集滤液,即得胶液10kg,其中胶原蛋白含量:2.688%。
实施例2:从尾料中提取明胶的方法
称取6kg尾料(尾料胶原蛋白含量:3.441%,水分:92.37%,灰 分:0.5%),按照料水比为2:1加入去离子水,混匀,再加入料液体积 的1.6%的硫酸(硫酸浓度为98%),搅匀后放入锅中加热。在锅中加 热到100℃后,保温20min,然后取出料液向其中加入聚丙烯酰胺类絮 絮凝剂至料液澄清,再用沉降离心机进行固液分离。处理后胶液称重, 料液重7.8kg,其中胶原蛋白含量:2.919%。
实施例3:从尾料中提取明胶的方法
称取6kg尾料(尾料胶原蛋白含量:4.662%,水分:91.35%,灰 分:0.4%),按照料水比为1:1加入去离子水混匀,再加入料液体积的 1.0%的硫酸(硫酸浓度为98%),搅匀后包扎好放入高压锅中加热。 在锅中加热到105℃后,保温20min,然后取出料液向其中加入聚丙烯 酰胺类絮凝剂至料液澄清,再用沉降离心机进行固液分离。处理后胶 液称重,料液重11kg,其中胶原蛋白含量:2.813%。
对比例1:传统的尾料处理方法
传统的尾料处理:称取6Kg尾料(胶原蛋白含量:4.21%,水分: 92.78%,灰分:0.48%)向尾料中加入去离子水至覆盖所有骨料,然 后将料液加热至100℃,煮沸3小时,处理后收取明胶液9.8kg,其中胶 原蛋白含量:2.134%。本次尾胶提取收率83%,所得明胶胶冻力105g。
实验例1:
1、对提取的明胶收率和明胶成品进行检测,其中:
胶冻力(单冻力)测定条件:12%水分、明胶含量6.67%的情况 下,在10℃环境下的凝冻强度;
胶黏度测定:以恩氏粘度计测定明胶的黏度,明胶用水制成浓度 为10%(如10g明胶溶于100ml水中)。
2、结果见表1:
表1:
表1结果显示:实施例1-3制备的明胶收率高,胶冻力好,对比例 1制备的明胶收率低,胶冻力差。
结果表明:本发明提供的尾料提胶方法,提取的明胶收率增加, 提高了胶液的冻力和黏度,优于传统尾料的处理方法。
虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发 明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进, 这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神 的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。