本发明属于明胶加工，具体涉及一种用于制备骨明胶的浸灰液及高冻力高产率骨明胶的制备方法。
背景技术：
1、明胶是动物的皮、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。明胶成品除少量水和无机盐外，其中蛋白质含量占82％以上，广泛用于食品、医药、化妆品、生物材料等领域。骨明胶用于原材料来源广泛和产品质量高，是商品高质量明胶的主要来源之一。
2、骨明胶的制备方法主要有碱法、酸法、酶法，其中最传统和应用广泛的是碱法，碱法明胶可制备得到不同要求的高粘度、高冻力明胶产品，工艺稳定，是骨明胶的主流工艺。但传统碱法明胶也存在着诸多问题，如废水量大，一吨明胶约耗水500～600吨；生产周期长，由于采用3～20mm的骨粒进行生产，经逆流萃取脱钙和3～4％石灰乳液浸灰，反应慢，反应时间长，生产周期往往达40～60天；明胶提取率低，产品相较与骨粒提取率一般在13～15％，同时会副产20～30％低冻力(低于170bloom g)明胶或其他黏度、透明度严重不合格的低品质明胶，这些低品质明胶往往只能用作食品级甚至工业级明胶出售，价格低，压缩生产厂家利润。
3、在目前制备骨明胶的专利中，公开号cn103333939a的专利，公开了“一种碱酶复合降解骨胶原纤维制备明胶的方法”，以大骨粒(2～5cm)脱矿获得的骨素为原料制备明胶，而大骨粒的脱矿是用高浓度盐酸进行的，对胶原纤维内部肽链破坏严重，导致后续酶解过程难以控制，以及明胶产品粘度过低(2-4mpa·s)。
4、中国专利cn112608686a公开了一种改进传统碱法骨明胶的制备方法，其用饱和澄清石灰水代替传统3～5％的石灰乳对5～20mm骨粒进行浸灰，可大量减少废弃石灰乳固废，同时其称可缩短浸灰周期，提高提胶率至13～15％(骨耗6.6-7吨/吨明胶)，但其并未对传统碱法明胶存在的低冻力明胶问题进行解决，由实施例看，其实施例与对比例获得明胶冻力均在200～210bloomg，应是多道次合并的检测值，低冻力明胶问题仍未解决。且在理论与实际实验上，饱和澄清石灰水对骨素的水解能力不存在较传统3～5％石灰乳更强的现象，故该专利提到的缩短浸灰周期的效果也是难以实现的。除此之外，现有的碱法明胶技术还存在着随着提胶道次的增多，明胶质量逐渐下降，最终产品中含有20～30％冻力、粘度、透光度等指标不合格的低质量明胶产品的问题，同时现有骨明胶相对骨粒的提胶率低，在13～15％，骨耗大，成本高。
5、因此，亟需开发出一种能够提高骨明胶提胶率和冻力的生产工艺。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于制备骨明胶的浸灰液及骨明胶的制备方法，解决碱法骨明胶生产过程存在一定比例的低冻力、低质量明胶的问题，同时尽可能减少废水、缩短生产周期、提高整体产品的提胶率。
2、为解决以上技术问题，发明人通过长时间生产研究发现，传统碱法骨明胶存在低质量道次的明胶的根本原因是，5-20mm的大粒径骨粒内部难以充分而适当的获得反应，且由于氢氧化钙溶解度低，无法进一步通过灰乳浓度实现充分反应，而明胶水解温度高于20℃，损失明显增加且容易滋生细菌，因此也无法通过常规的提高反应温度实现充分反应。当骨粒粒径较大如10mm以上时，要扩散入骨粒内部充分反应十分困难，特别骨粒因来源动物和部位不同，其软硬溶胀差异存在时(如海绵骨和重质骨)，会出现不一致的过浸灰和浸灰不足，过浸灰会导致溶烂和明胶损失提取率低，而浸灰不足则导致明胶溶解提取困难，往往需要提升温度和延长时间，这种高温提取得到的往往就是质量较差的低冻力、低质量明胶。而同样地，降低骨粒粒径也是难以实现地，当粒径低于5mm，浓度高达3～5％的石灰乳作为悬浮液存在大量固体，骨粒和灰乳的分离将面临极大问题，过小的骨粒会随着每次更换灰液和清洗时被排出，而浸灰过程涉及数十次的换灰和清洗，此时骨粒的损耗将十分巨大，很多骨粒甚至无法完整进行浸灰过程。
3、为此，发明人通过反复试验研究，提出以下技术方案：
4、第一方面，本发明首先提供一种用于骨明胶制备的浸灰液，所述浸灰液组分包括质量分数为0.05～1.0％的碱、质量分数为0.2～3％的盐；所述碱选自金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐中的一种或多种，所述盐选自金属氯化物、氯化铵中的至少一种。
5、在本发明的具体实施方式中，所述金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐中的金属选自钙、钾、钠中的一种。
6、在本发明的具体实施方式中，所述金属氯化物、金属硫化物中的金属选自钙、钠、钾中的一种。
7、在本发明的具体实施方式中，所述碱的质量分数为0.2～0.4％，所述盐的质量分数为0.5～1％。
8、在本发明的具体实施方式中，所述浸灰液组分还包括质量分数0.5～5％的助剂，所述助剂选自双氧水、次氯酸盐、四甲基氢氧化盐中的一种或多种。
9、本发明所述的均相浸灰溶液相对于传统的3～5％石灰乳浸灰液更高效、清洁。在均相浸灰液中，氢氧化钙、氢氧化钠等完全溶解的碱性组分主要提供水解胶原蛋白必备的合适碱性条件；氯化钠、氯化钙等对胶原蛋白纤维具有溶胀作用的无机盐作为溶胀组分，溶胀的胶原蛋白纤维有助于其更充分均匀地水解；本发明均相浸灰溶液还可以添加双氧水、次氯酸钠、四甲基氢氧化铵等助剂，可以起到氧化脱色、杀菌，进一步促进胶原蛋白水解和\或螯合重金属离子的作用，三种组分通过协同作用，相对单一的石灰乳浸灰效率提升，且由于是均相溶液，换灰时无需清洗，不产生大量固体废碱，废水和固废减少，更加清洁。
10、第二方面，本发明还提供一种骨明胶制备方法，包括如下步骤：
11、(1)将骨粒用酸洗后固液分离，得到脱钙骨素；
12、(2)用碱液、清水洗涤脱钙骨素后得到退酸骨素，将退酸骨素与权利要求1～4任一项所述的浸灰液混合浸灰，完成浸灰后分离得到浸灰骨素；
13、(3)用酸、清水洗涤浸灰骨素，获得退灰骨素后进行提胶、后处理得到骨明胶。
14、在本发明的具体实施方式中，步骤(1)中所述骨粒的粒径为0.01～3mm。
15、在使用均相浸灰溶液的基础上，本发明通过用0.01～3mm的小粒径骨粒替代传统碱法中5～20mm粒径的骨粒，使骨粒浸灰反应更充分，实现了1～3道次提胶率就能达15～17％，且所有道次明胶冻力均高于180bloomg(传统碱法明胶末道次明胶一般冻力120～170bloomg)，解决了碱法明胶中末道次明胶冻力低、质量差的问题的同时，总提胶率也较现有技术具有较大提升。
16、进一步的，所述骨粒的粒径优选为0.25～1mm。
17、进一步的，步骤(1)中的酸选自盐酸、磷酸、有机酸中的一种或多种；
18、更进一步的，所述酸的质量分数为1～5wt％；
19、进一步的，所述酸洗的时间为2～5h。
20、在本发明的具体实施方式中，步骤(2)中碱液的碱选自氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；
21、进一步的，所述碱的质量分数为0.1～10％；
22、进一步的，用碱液、清水洗涤脱钙骨素至ph＝5～8得到退酸骨素；
23、进一步的，浸灰液与退酸骨素的质量比为4～8：1。
24、在本发明的具体实施方式中，浸灰条件为：在8～27℃条件下浸灰15～45d；进一步的，在10～20℃条件下浸灰20～40d；
25、进一步的，每隔4～8h对浸灰体系进行浸灰液循环和/或不高于80r/min搅拌5～10min；
26、进一步的，每隔2～7d和/或浸灰液的cod>3000mg/l时对浸灰液进行更换。
27、进一步的，对浸灰液进行更换时使用离心或过滤装置分离灰液与骨素，将分离后骨素转回浸灰装置，补入新的均相浸灰液；所述离心或过滤装置选自沉降离心机、袋式离心机、板框压滤机、真空抽滤机中至少一种。
28、在本发明的具体实施方式中，步骤(3)中的酸选自盐酸、磷酸、有机酸中的一种或多种；进一步的，所述有机酸选自甲酸、醋酸、丙酸、草酸中的一种或多种；
29、进一步的，用酸、清水洗涤浸灰骨素至ph＝4～6获得退灰骨素。
30、在本发明的具体实施方式中，提胶的步骤为：在55～90℃条件下提胶1～3道次，每道次提胶2～3h，每道次提胶结束后加入清水进入下一道次提胶；
31、进一步的，所述清水：退灰骨素的质量比为1～10：1；更进一步的，为1～5:1。
32、进一步的，每道次提胶的温度逐渐上升。
33、在本发明的具体实施方式中，步骤(3)中的后处理的步骤包括但不限于过滤、离子交换、灭菌、浓缩、成型、干燥等。
34、本发明的有益效果是：本发明使用0.01～3mm的小粒径骨粒酸洗脱钙+均相浸灰+1～3道次提胶的技术大大缩短了碱法明胶生产周期，传统碱法明胶采用5～20mm骨粒，浸酸脱钙采用逆流萃取，周期约7～15d，而本发明采用小粒径骨粒酸洗，脱钙仅需2～5h；传统碱法浸灰周期达40～60d，本发明小粒径均相浸灰周期约20～40d，浸灰周期大大缩短；传统碱法明胶需进行4～6道次的多次提胶，本发明提胶不超过3道次，在缩短操作时间的同时，提胶率与冻力都整体提高了。