专利名称：明胶的制备方法
技术领域：
本发明属于明胶的制备领域，特别涉及将膜技术应用在明胶的过滤除菌、浓缩工艺中来制备明胶的方法。
背景技术：
明胶是来自于动物的皮、骨经处理后抽提出来的天然蛋白质。其优良的理化性质被广泛应用于科学、生物材料和工业技术领域。明胶是热敏性蛋白质，在其生产工艺中，过滤、蒸发浓缩、灭菌是明胶生产的重要工艺，其工艺条件的优劣，对明胶的物化性质影响极大。在传统的生产工艺中，明胶溶液的浓缩、过滤、灭菌等，至今仍采用棉饼式板框、硅藻土进行过滤。在80℃温度下，明胶溶液由浓度5～8wt％浓缩至25wt％左右，需要大量的蒸汽；同时在杀菌工艺中采用过热蒸汽，在140℃温度灭菌，这无疑对明胶的黏度和凝冻强度造成不同程度的热降解，并且需要消耗大量的能源。因而明胶工艺学家力求改进工艺技术和设备，防止和减少对明胶理化性能的破坏。
传统的明胶生产工艺流程原料(骨)→脱脂→浸酸→浸灰→水洗中和→抽提→过滤→硅藻土过滤→离子交换→蒸发浓缩→灭菌→干燥→粉碎→包装膜技术是近30年来发展起来的高新技术产业，随着膜工业装置的工业化生产，使其在科学研究和各个工业领域得到了广泛地应用。如高以炬、叶凌碧编著《膜分离技术基础》1989年，刘茉娥等《膜过滤技术应用手册》2001年所述的，膜技术及其装置主要应用于海水淡化，水处理，食品工业和医药工业中医疗和药制剂的纯化等领域，其特点1.膜分离技术不发生相变化，能耗低；2.膜分离技术是正常温度或低温下进行，特别适用于热敏性物质的分离、分级、浓缩等；3.其分离范围广泛，不仅适用于有机物、无机物，而且也应用在病毒、细菌和微粒的分离；4.膜装置简单、操作容易、易控制和维修等。由于膜的上述优点，其已逐渐在许多领域中得到应用。
发明内容
本发明的目的是采用膜工艺技术，将不同的膜处理工艺进行组合，取代传统的过滤、高温蒸发浓缩、高温灭菌工艺而提供一种明胶制备方法。
本发明的明胶生产工艺为原料(骨)→脱脂→浸酸→浸灰→水洗中和→抽提(浓度5～8wt％)→过滤→微滤膜过滤→离子交换→微滤膜过滤→超滤膜浓缩→低温蒸发浓缩(45～50℃)→干燥→粉碎→包装本发明是将先进的膜工艺技术应用于明胶浓缩除菌工艺中，取代传统硅藻土过滤工艺、高温蒸发浓缩工艺和高温灭菌工艺。在系统封闭条件下，将抽提出的浓度为5～8wt％的明胶溶液用酸或碱调整溶液的pH为5.5～6.5，然后在温度为50～60℃，优选52～55℃，将明胶液通过组合膜装置进行低温过滤、浓缩、除菌，得到浓缩的明胶液。浓缩的明胶液的浓度可达25wt％。
本发明使用的膜工艺技术是指微滤膜工艺、超滤膜工艺或反渗透膜工艺；所述的膜是指卷式膜、平板膜或中空纤维膜，微滤膜是指孔径10μm～0.2μm，优选为0.45μm；超滤膜是指截留分子量为5000～100000MW，优选为5000～10000MW；上述所用膜装置是微滤膜装置、超滤膜装置或反渗透膜装置，它们可单独使用或进行组合使用，依据生产目的而定。通过上述工艺生产出的明胶，其细菌含量为未检出。并可将稀胶液浓缩至25wt％左右。
本发明所述的明胶溶液的pH值，可用酸或碱进行调节。如酸为磷酸、盐酸、乙酸、硫酸或其它有机酸等；碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵或三乙醇胺等。
本发明的方法可降低能耗，减少污染，综合成本低，能生产出物化性能优异的高质量明胶。
本发明的方法与传统工艺相比具有如下优点1、采用膜工艺装置，仅需在较低温度下进行，节省大量能源，从而保护环境，操作简单，降低生产成本。
2、采用微滤膜和超滤膜工艺除去细菌，取代了高温灭菌和高温蒸发浓缩工艺，进一步减少和防止了细菌或高温对明胶的粘度、凝冻强度的破坏。
3、采用膜分离工艺，可将大量杂质(盐、不溶物、非胶原蛋白、机械杂质等)滤除，提高了明胶溶液透明度，降低了灰份。
4、采用膜分离浓缩工艺取代高温蒸发浓缩，可根据不同的要求，生产出不同类型的粘度、凝冻强度的明胶。
5、减少低值明胶的得率。
具体实施例方式
实施例1.
在系统封闭条件下，将已抽提出浓度为5～8wt％的明胶溶液用磷酸或氢氧化钠调整溶液的pH值为5.5～6.5，通过热交换器使温度维持在52～55℃，用泵打入具有保护装置，膜孔径为0.45μm的微滤器中进行过滤，其透明度大幅度提高，细菌和杂质含量降低。
实施例2.
在系统封闭条件下，将实施例1过滤后的明胶溶液，在温度为52～55℃下，用离心泵打入截留分子量为1万的卷式膜超滤器中进行循环浓缩，直至明胶溶液浓度达15～20wt％即完成浓缩，同时明胶溶液中的盐份降低。
实施例3.
在系统封闭条件下，将已抽提出浓度为5～8wt％的明胶溶液用磷酸或氢氧化铵调整溶液的pH值为5.5～6.5，通过热交换器使温度维持在50～60℃，用泵打入具有保护装置，膜孔径为0.45μm的微滤器中进行过滤；过滤后，滤液泵入截留分子量为5000MW的超滤器中进行循环浓缩，当浓度达到15～20wt％后，将浓缩液泵入0.2μm的微滤器中再次进行处理，以达到除菌的目的，滤后浓缩液的细菌检测含量为零。
实施例4.
将实例2或实例3的透过液泵入反渗透装置进行处理，用泵将透过液打入具有孔径为20，截留分子量为500MW反渗透膜的过滤器中进行过滤，将小分子蛋白回收，透过液(水)回用于生产工艺中。
权利要求
1.一种明胶的制备方法，采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，其特征是在系统封闭条件下，将抽提出的浓度为5～8wt％的明胶溶液用酸或碱调整溶液的pH为5.5～6.5，然后在温度为50～60℃，将明胶液通过组合膜装置进行低温过滤、浓缩、除菌，得到浓缩的明胶液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的温度为52～55℃。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的膜是指卷式膜、平板膜或中空纤维膜。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的膜装置是微滤膜装置、超滤膜装置或反渗透膜装置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征是所述的微滤膜的孔径是10μm～0.2μm。
6.如权利要求5所述的方法，其特征是所述的微滤膜的孔径是0.45μm。
7.如权利要求4所述的方法，其特征是所述的超滤膜是指截留分子量为5000～100000MW。
8.如权利要求7所述的方法，其特征是所述的超滤膜是指截留分子量为5000～10000MW。
9.如权利要求4所述的方法，其特征是所述的微滤膜装置、超滤膜装置或反渗透膜装置是单独或组合使用。
10.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的酸是磷酸、盐酸、乙酸或硫酸；所述的碱是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵或三乙醇胺。
全文摘要
本发明属于明胶的制备领域，特别涉及将膜技术应用在明胶的过滤除菌、浓缩工艺中来制备明胶的方法。该方法是采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，其特征是在系统封闭条件下，将抽提出的浓度为5～8wt％的明胶溶液用酸或碱调整溶液的pH为5.5～6.5，然后在温度为50～60℃，将明胶液通过组合膜装置进行低温过滤、浓缩、除菌，得到浓缩的明胶液。由本发明方法制取的明胶的黏度、凝冻强度好、低值明胶产品得率低、综合成本低。
文档编号C08H1/06GK1442441SQ02104329
公开日2003年9月17日 申请日期2002年3月1日 优先权日2002年3月1日
发明者刘宣亚, 王昌琦 申请人:中国科学院理化技术研究所