[发明专利]一种酶法制备药用明胶的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及明胶制备技术，具体涉及一种酶法制备药用明胶的生产方法。

背景技术

明胶成品为无色或淡黄色的透明薄片或微粒，其主要组成为18种组成相同而分子量分布很宽的氨基酸多肽分子混合物，分子量一般在几万至十几万。除15%以下的水分和矿物质外，明胶中蛋白质的含量达到85%以上，是一种理想的蛋白源。明胶是胶原蛋白部分水解而得到的一类蛋白质，因为与胶原蛋白具有同源性。胶原蛋白具有棒状三股螺旋结构，当其部分水解制备明胶的过程中，胶原的这种三螺旋结构发生部分分离和断裂。明胶的氨基酸组成与胶原相似，但因预处理的差异，组成成分也可能不同。

由于明胶既具有酸性，又具有碱性，是一种两性物质，所以明胶的胶团是带电的，在电场作用下，它将向两极中的某一极移动。明胶分子结构上有大量的羟基，另外还有许多羧基和氨基，这使得明胶具有极强的亲水性。虽然明胶不溶于有机溶剂，也不溶于冷水，但其可在冷水中吸水膨胀至自身的5-10倍，并且易溶于温水，冷却又可形成热可逆性凝胶，溶点在24-28°C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。正是由于明胶在结构上所具有的这些特质，明胶还具有许多优良的物理性质，如胶冻力、亲和性、高度分散性、低粘度特性、分散稳定性、持水性、被覆性、韧性及可逆性等。

制作优质明胶和胶原蛋白的过程就是通过适当的处理方法来破坏稳定胶原纤维分子间和分子内的共价交联和非共价键，释放出原胶原分子，然后通过加热使稳定胶原螺旋的氢键断裂从而释放出明胶。所以，明胶制备过程中的两个关键步骤就是原料的前期处理和熬胶提取。目前，生产明胶的传统方法主要有酸法、碱法和酶法三种，大多都是以动物的皮、骨和筋腱为原料，通过分类、洗浸、脱脂、中和、水解、过滤、浓缩、凝胶、烘干、粉碎等十几道工序制成。目前在工厂中最常用的生产方法是碱法与酸法。用酸法生产的明胶为A型明胶，用碱法生产的明胶为B型明胶。酸法生产的明胶冻力高、黏度低；碱法生产的明胶冻力低、黏度高。两者都不能达到既高冻力又高黏度的高品质。而且这些酸法、碱法或酸碱法结相结合的传统方法普遍存在着水、电资源消耗大、环境污染严重等缺点。

自上世纪五十年代，人们就开始尝试将蛋白酶催化胶原蛋白的降解作用引入到明胶生产中。与传统的碱法制胶工艺相比，酶法生产周期将会大大缩短，因此，国内外明胶工作者一直都很重视对酶法制胶的研究。但是到目前为止，还尚没有将酶法制备明胶工艺应用于明胶的大生产中，这与酶降解胶原反应难以控制有关。

授权公告号CN 1196758C公开了一种酶降解骨胶原制备明胶的方法，具体包括以下步骤：采用脱脂不脱矿的骨粒为原料，磨碎成尺寸在4 ～ 8mm 的骨粒，加酸或偏碱性蛋白酶，调pH 为1.5～4或7～8，控制胶原降解，加酶量为骨泥重量的2～8‰；再热水抽提，分离过滤明胶抽提液，得到高纯度的硬胶囊明胶溶液。使用该方法，从骨粒磨碎到胶液产生仅为7～10小时，此外，工艺用水量非常少，从根本上扭转了传统工艺耗水量大、生产周期长、污染严重的问题；降低了生产成本，提高了经济、环境效益。但是，选用脱脂不脱矿的骨粒直接酶解提胶，导致明胶液中残留大量无机盐离子，给后续的分离工序造成困难。

授权公告号CN 102329843B公开了一种酶法制备明胶的方法，该方法包括以下步骤：将骨粒制成骨粉，用磷酸酸化，再加入酸性蛋白酶水解，然后用双氧水脱色，用氢氧化钙调pH值，然后加入絮凝剂。本方法反应条件较为温和，有利于酶解反应终点的控制，克服了精磨胶原酶解方法酶解终点难以控制的缺陷和不足。另外，由于其不需分道提胶，最终批道次胶混拼成成品的过程相对简单，成品质量较为稳定。但是，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，生产上很不经济。

专利CN 103555802A公开了一种通过酶法提胶制备明胶的方法，其中使用经过提胶三到四次后的剩余骨料作为原料，采用酶法制胶技术代替高温提胶技术进行提取。本发明的优点在于提高了优质明胶的得率20%~30%，所得明胶理化性质与质量均更为具有优异，生产条件温和，操作简单，更为节约能源、环保。但是采用升温的方式灭酶，不仅会使酶失活，而且无法避免地也会对骨明胶的品质造成不可逆的影响，如温度过高造成的加剧降解。

然而，上述几个现有技术均为酶法制备提取骨明胶的方法。而在实际生产中，骨明胶与皮明胶的制备，由于起始原料不同，制备方法与产品相应的质量标准显然是有着较大区别的。