[发明专利]一种酶法制备明胶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及明胶制备技术，具体涉及酶法制备骨明胶的方法。

背景技术

明胶是用动物的皮或骨制成的一种蛋白质，分为皮明胶和骨明胶，因为医药、食品及新功能明胶的市场需求在逐步扩大，随着明胶市场的细分、对明胶质量要求进一步显现出高标准、系统化和专业化。

骨明胶的制备方法目前有两类，一类是碱法，一类是酶法。

传统碱法：

传统碱法生产明胶工艺是用氢氧化钙作为胶原肽键断裂剂使胶原部分水解，处理后的胶原在较低温度下经水萃取和后处理而成。其工艺流程图见附图1。但是该方法由于周期长、卫生条件难以控制、设备改进困难以及对环境造成污染等原因，难以满足日益增长的明胶市场的系统需求，迫切需要改进。

酶法制备明胶：

酶法制胶是从二十世纪五十年代被尝试引进到明胶制备工艺中的。半个多世纪以来，国内外研究者已经取得了不少的成果，到目前为止，虽然没有大规模应用于明胶生产中，但其潜在的生产周期短、设备易于控制及环境污染少等优势正逐渐显现出来。其原理是用蛋白酶作为胶原肽键断裂剂使胶原转变成胶原蛋白溶于水，经后处理而成。

酶法制胶的普遍工艺为：骨粒进行浸酸处理生成浸酸骨素，以蛋白酶对其进行处理，在热水中提胶，经后处理而成；也有用研磨设备将浸酸骨素磨碎，然后再用蛋白酶进行酶解，热水中提胶，再经后处理而成。其工艺主要有两种，具体流程图见附图2、3。

但是，现有酶法制胶的最大缺陷是骨粒需进行浸酸处理，酶解过程难以控制，如果加酶量和酶解时间控制不当，极容易导致水解过头，使干胶冻力、粘度等质量指标大大下降，成品质量难以控制，很难进行工业化生产；酶法制胶过程中，需要进行分道提胶或外加硅藻土、活性白土等絮凝助剂，从而增加了后处理的步骤或难度，技术的实用性较差；两种酶法制胶方法均需进行浸酸处理，仍有废水、废渣排出，仍需要废水、废渣处理装置，生产上很不经济；由于在浸酸过程中存在胶原的流失，导致酶法制胶的收率较低。

中国专利申请94191461.5公开了制备明胶的方法，其中不包括：研磨原料使其粒度不超过1毫米，调浆，用酸如磷酸进行部分脱去矿质处理，然后用一种或几种酶进行酶处理，适合的酶为碱性蛋白酶。该专利所描述的酶法制胶技术，由于仍受骨料粒径的影响，导致酶解时间较长(酶解需过夜处理)、提取温度高很容易使明胶溶液再次水解，对产品的冻力、粘度等质量指标有较大的破坏作用、由于仍需分批次提胶使产品质量不稳定很难进行工业化生产等。

中国专利申请02104329.9公开了用膜工艺技术取代传统制备明胶工艺中的硅藻土过滤工艺、高温蒸发浓缩工艺和高温灭菌工艺，该专利所描述的制胶技术属后提取新设备技术，不属于酶法制胶的研究范畴。

中国专利申请02125447.8公开了一种酶降解骨胶原制备明胶的方法，包括如下步骤：(1)选用脱脂不脱矿的骨料加水混合磨成骨泥浆，骨粒度控制在1-5mm；(2)用酸调pH值为1.5-4，或用碱调pH值为7-8，加酸或偏碱性蛋白酶控制胶原降解；蛋白酶的加入量是骨泥浆重量的2-8‰；(3)室温下反应7-10小时，用碱或酸调反应后溶液的pH为5.0-6.5，将温度加热到70至85℃抽提；(4)对抽提得到的浑浊明胶溶液进行分离；(5)对胶液过滤，得到高纯度的硬胶囊明胶的溶液。该专利所描述的酶法制胶技术，在进行酶法制取明胶前仍需进行骨料的浸酸处理以获得骨素，由于仍需浸酸，将有大量的废水排放，如应用于实际生产中仍需配套一定处理能力的环保设施，生产上并不经济。

中国专利申请02149349.9公开了一种酶法制胶的方法，是将骨泥浆中加入盐酸溶液，调整pH值为1.5-4.0，优选值为2.0，然后加胃蛋白酶控制胶原降解，其中蛋白酶的加入量是骨泥浆重量的2-8‰，在室温下反应4-7小时，然后用氢氧化钙调节反应溶液的pH值，将温度加热到70-85℃抽提，以温度每升高5℃抽提一次，得到硬胶囊的明胶溶液。该专利所描述的酶法制胶技术，仍需进行分批次提胶，制胶周期长，残留的氯化钙等可溶性盐类较难分离，产品的电导率质量指标很难合格。这也是该技术迟迟未能进行工业化生产的原因所在。

中国专利申请201010557127.5公开了一种酶法制胶，采用酸性蛋白酶和中性蛋白酶制胶，其中原料为脱脂脱矿的骨素，采用酸性蛋白酶-胃蛋白酶反应。该专利所描述的酶法制胶技术，在进行酶法制取明胶前仍需进行骨料的浸酸处理以获得骨素，由于仍需浸酸，将有大量的废水排放，如应用实际生产中仍需配套一定处理能力的环保设施，生产上很不经济。