本发明涉及一种酸法生产牛皮明胶的方法，属于明胶加工技术领域。
背景技术：
明胶(gelatin)是动物的皮、骨、软骨、韧带、肌膜等含有的胶原蛋白，经提纯和初级水解后加工而制得的高分子多肽的高聚物，故又叫做动物明胶、膘胶。明胶成品为无色或淡黄色、透明或半透明而坚硬的非晶体物质,颜色越白质量越好。明胶不溶于冷水，但可以缓慢吸水膨胀软化，明胶可吸收相当于重量5～10倍的水。明胶属于一种大分子的亲水胶体，是一种营养价值较高的低卡保健食品，可以用来制作糖果添加剂、冷冻食品添加剂等，此外，在工业上明胶又是照相用胶片、x光胶片、航空胶片及人造板胶合剂、皮带粘合剂、橡胶制品、棉布和造纸等方面不可缺少的原料。
现有技术中，生产明胶的方法主要有碱法、酸法、酸盐法、盐碱法、酶法五种，目前在工业化的生产中最常用的生产方法是碱法与酸法，尽管碱法占用的市场比较大，但是酸法工艺的提取率高且生产周期短，使得其也得到了广泛的应用。但是酸法处理虽然工艺简单，但都容易对环境造成污染。此外，过度的酸作用还会导致胶原分子共价键的非正常断裂，破坏胶原亚基的完整性，进而影响成品明胶的品质，因此需要严格控制酸的用量和浸泡时间，以制备品质良好的明胶。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种酸法生产牛皮明胶的方法，所述方法将牛皮经过两阶段酸浸，第一阶段为盐酸浸泡，第二阶段为混合有机酸浸泡，两阶段酸浸提高了明胶的提取率，且在浸泡的间歇进行冷冻，通过冻融作用，使得明胶的凝胶强度和黏度均有所增强，且方法简单，其酸量的使用也较现行工艺更少。
本发明提供了一种酸法生产牛皮明胶的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)牛皮预处理：取鲜牛皮，带毛皮用质量分数0.4-0.8％的硫化钠溶液浸泡，脱毛，之后将牛皮切割成不大于5mm×5mm的小块，用温度为40-50℃、质量分数为1.2-2.0％的氯化钠溶液浸泡3-6h，水洗去除氯化钠；
(2)将经过步骤(1)处理后的牛皮加至含有质量分数1～2％盐酸水溶液中进行浸泡，浸泡时间为1-3h；
(3)将步骤(2)得到的牛皮清洗干净，洗至其洗涤后水的ph至6.0-7.0，冷冻至-2～-5℃；
(4)将冷冻后的牛皮加入到有机酸水溶液中进行浸提，缓慢升温至45-60℃，保温1.5-2h，降温至-5～0℃，维持0.5-1.0h，继续升温至45-60℃，浸提1.5-2h即可得到浸提液；
(5)过滤：在步骤(4)得到的浸提液中添加0.5-0.6％w/v(g/ml，下同)的活性炭或硅藻土，搅拌2.5-3.5h，过滤得到稀胶液；
(6)过滤浓缩：稀胶液经过超滤膜浓缩得到25wt％～30wt％的超滤浓缩液，超滤浓缩液再通过纳滤膜浓缩得到55wt％～65wt％的纳滤浓缩液，纳滤浓缩液进行喷雾干燥，粉碎，得到明胶产品。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中牛皮与盐酸水溶液的重量比是1：3-5，浸泡温度是55-60℃。
在本发明的一种实施方式中，步骤(3)中所述有机酸水溶液中含有质量分数为2-4％的醋酸和质量分数为1-3％乳酸，牛皮与有机酸水溶液的重量比是1：5-6。
在本发明的一种实施方式中，所述超滤膜浓缩的压力为0.5～0.8mpa，纳滤膜浓缩的压力为0.6～0.8mpa。
在本发明的一种实施方式中，其特征在于，所述醋酸的浓度为4％。
在本发明的一种实施方式中，其特征在于，所述乳酸的浓度为2％。
本发明取得的技术效果：
(1)本发明方法使得牛皮经过两阶段酸浸，第一阶段为盐酸浸泡，第二阶段为混合有机酸浸泡，两阶段酸浸大大提高了明胶的提取率，使其提取率可达87％；
(2)且在浸泡的间歇进行冷冻，通过冻融作用，使得明胶的凝胶强度和黏度均有所增强，制备得到的牛皮明胶的凝胶强度和黏度可达431g和5.9mpa·s。
具体实施方式
凝胶强度测定：取提取中得到的明胶6.67g，加入70ml水，在20℃左右放置2h，使其吸水膨胀，然后置于60℃水浴中15min使之溶成均匀的液体，加水制成质量百分浓度为6.67％的胶液；加盖，放置1～4h后，在65℃±2℃的水浴中搅拌加热15分钟使样品溶散均匀，在室温下放置15分钟，将冻力瓶水平放置在10℃±0.1℃的恒温水浴中，用橡胶塞密塞保温17±1h后，迅速移出冻力瓶，擦干外壁，置冻力仪测试台上测试即可得到明胶的凝胶强度。
黏度测定：：将提取得到的明胶在三角烧瓶中配制质量浓度为6.67％的胶液100ml，将胶液冷却至61℃左右，开启超级恒温水浴，使流过粘度计夹套的胶液温度为60±0.1℃，堵住勃氏黏度计毛细管末端，避免空气或气泡进入，迅速将胶液倒入粘度管中，直到超过上刻度线2～3cm。将温度计插入粘度计里，当温度稳定在60±0.1℃时，将胶液水平调节至上刻度线，放开毛细管末端时开始计时，胶液水平达到下刻度线时停止计时，记录到的时间为t秒。
通过粘度计算公式：n＝1.005at-1.005b/t计算胶液黏度为6.5mpa·s，达到了药用明胶的标准，式中:n-胶液黏度，mpa·s，t-流动时间，s；a,b-粘度计常数。
明胶提取率＝m明胶/m原料×100％。
实施例1
一种酸法生产牛皮明胶的方法，包括如下步骤：
(1)牛皮预处理：取鲜牛皮，带毛皮用0.5％的硫化钠溶液浸泡，脱毛，之后将牛皮切割成不大于5mm×5mm的小块，用温度为40℃、质量分数为1.2％的氯化钠溶液浸泡6h，水洗去除氯化钠；
(2)将经过步骤(1)处理后的牛皮加至含有质量分数为2％盐酸水溶液中进行浸泡，其中牛皮与盐酸水溶液的重量比为1：3，浸泡温度为55℃，浸泡时间为1.5h；
(3)将步骤(2)得到的牛皮清洗干净，洗至其洗涤后水的ph至6.5，冷冻至-2℃；
(4)将冷冻后的牛皮加入到含有2％醋酸和2％乳酸水溶液中进行浸提，牛皮与有机酸水溶液的重量比是1：5，缓慢升温至48℃，保温2h，降温至0℃，维持0.5h，继续升温至
60℃，浸提1.5h即可得到浸提液；
(5)过滤：在步骤(4)得到的浸提液中添加0.6％w/v的活性炭或硅藻土，搅拌2.5h，过滤得到稀胶液；
(6)过滤浓缩：稀胶液经过超滤膜浓缩得到25wt％的超滤浓缩液，超滤浓缩液再通过纳滤膜浓缩得到55wt％的纳滤浓缩液，纳滤浓缩液进行喷雾干燥，粉碎，得到明胶产品。
实施例2
一种酸法生产牛皮明胶的方法，包括如下步骤：
(1)牛皮预处理：取鲜牛皮，带毛皮用0.6％的硫化钠溶液浸泡，脱毛，之后将牛皮切割成不大于5mm×5mm的小块，用温度为45℃、质量分数为1.5％的氯化钠溶液浸泡5.5h，水洗去除氯化钠；
(2)将处理后的牛皮加至含有1.5％盐酸水溶液中进行浸泡，其中牛皮与盐酸水溶液的重量比为1：4，浸泡温度为55℃，浸泡时间为1.5h；
(3)将步骤(2)得到的牛皮清洗干净，洗至其洗涤后水的ph至6.0，冷冻至-5℃；
(4)将冷冻后的牛皮加入到含有3％醋酸和2％乳酸水溶液中进行浸提，牛皮与有机酸水溶液的重量比是1：6，缓慢升温至50℃，保温2h，降温至0℃，维持0.5h，继续升温至
60℃，浸提1.5h即可得到浸提液；
(5)过滤：在步骤(4)得到的浸提液中添加0.5％w/v的活性炭或硅藻土，搅拌3.5h，过滤得到稀胶液；
(6)过滤浓缩：稀胶液经过超滤膜浓缩得到30wt％的超滤浓缩液，超滤浓缩液再通过纳滤膜浓缩得到65wt％的纳滤浓缩液，纳滤浓缩液进行喷雾干燥，粉碎，得到明胶产品。
实施例3
一种酸法生产牛皮明胶的方法，包括如下步骤：
(1)牛皮预处理：取鲜牛皮，带毛皮用0.5％的硫化钠溶液浸泡，脱毛，之后将牛皮切割成不大于5mm×5mm的小块，用温度为40℃、质量分数为1.2％的氯化钠溶液浸泡6h，水洗去除氯化钠；
(2)(2)将处理后的牛皮加至含有1％盐酸水溶液中进行浸泡，其中牛皮与盐酸水溶液的重量比为1：5，浸泡温度为60℃，浸泡时间为2h；
(3)将步骤(2)得到的牛皮清洗干净，洗至其洗涤后水的ph至7.0，冷冻至-2℃；
(4)将冷冻后的牛皮加入到含有4％醋酸和2％乳酸水溶液中进行浸提，牛皮与有机酸水溶液的重量比是1：5，缓慢升温至60℃，保温2h，降温至-2℃，维持0.5h，继续升温至
50℃，浸提1.5h即可得到浸提液；
(5)过滤：在步骤(4)得到的浸提液中添加0.6％w/v的活性炭或硅藻土，搅拌3h，过滤得到稀胶液；
(6)过滤浓缩：稀胶液经过超滤膜浓缩得到25wt％的超滤浓缩液，超滤浓缩液再通过纳滤膜浓缩得到65wt％的纳滤浓缩液，纳滤浓缩液进行喷雾干燥，粉碎，得到明胶产品。
对比例1
步骤(2)中的盐酸水改为清水，其余条件与实施例3相同，制备得到明胶。
对比例2
省略步骤(3)的冷冻操作，其余条件与实施例3相同，制备得到明胶。
对比例3
步骤(4)中恒温浸提4h，其余条件与实施例3相同，制备得到明胶。
将制备得到的明胶进行性能测试，结果如表1所示：
表1本发明制备得到的明胶产品的性能
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。