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1、明胶的生产技术华长生 2006112783一. 明胶的特性明胶是把存在千动物体中的胶原盆白与水一起加热而得到的水溶性高分子物质。它是分 子量为2 一 45万之间的一种衍生盖白.是动物皮、.中.重要的班白质组分，如存在于真皮结 纬组织胶原纤维中的胶原蛋白.约占直皮干物质的98%。在碎牛皮（成猪皮）中.含有丰，的胶原王白蔺称胶原）。胶原在常沮下。不溶于冷水和 稀酸、稀雄络液。但是，在热水中一定的pH条件下。胶厚可发生水娜而成为明胶二由于 条件不间，胶原水.产生的结果差别很大。一级明胶分子量为4 5万、二级的2 7万、三级 的15万、四级的9.5万、五级的7万、六级的4万，不分级的明胶分子量为19万
2、。牛骨.、牛皮和猪皮明胶的氛芬胶姐成十分接近。娜由1$种权基酸组成.不同来浑的胶 旅所翻得的明胶具有共性。因此生产明胶原料广、货充足。以动物.为旅料然出来的 胶为.胶。以动物皮熟出来的胶为皮胶。所润明胶翔是指在跟料梢选、杂质处理、成品质量 等方面要求贾高的动物胶。二. 明胶的生产工艺衅僧一 琏峰水力脱脂一烘干一 师分重力分高一 骨粒分类人库副产品精牛油副产品肉骨捋干骨破碎分类一*热水脱脂城姓理 脱脂骨粒半连芋浸酸澄清 1废觑水制磷酸氟钙第一度过滤 一半连续提胶 水洗和化学业理一脱灰 浸灰垣浸灰离子交换 第二次过波 薛发能纳 第三次it波 杀慎闪蒸化学品添加j混和中间贮夺 一研府住网干谦峥底耕股
3、包装入库生产中以动物皮、骨等原料.先生产出皮胶或骨胶。经进一步精侧得明胶。由于明胶的 纯度典求比骨胶离.故以杂骨侧明胶精侧工艺较复杂，而皮胶具，生产周期短、工艺简单. 纯度离等特点，离档明胶多以动物皮为厚料生产。方法有种.即喊法、敌法、盐喊法和映 法。国内外赞门采用的越胶法生产俗语说，“好米才能煮出好饭”，只有好的骨粒才能生产出 高质量的明胶。明胶是从骨料中的骨胶原提取得到的，鲜骨经水力脱脂后对骨胶原的破坏极 少.基本保持原有骨胶原的理化性质。但干杂骨由于经过长时间的日晒雨淋和细菌侵蚀，其 胶原蛋白已氧化变性;尤其是旧的制胶工艺中对骨料采用有机溶剂苯提油的方法，对骨胶原 的破坏极大，加上旧的制
4、胶工艺中对骨料没按其比重和骨粒大小进行严格的筛选分类，而是 采用同样工艺方法处理，导致最终的产品明胶质量差。我们则是对鲜骨进行水力脱脂后，还 对骨料按其比重和大小进行严格的筛选分类，为以后对各种不同质量规格的脱脂骨料采用不 同的工艺处理方法加工，使产品质量得到了可靠的保证。目前，本公司脱脂骨粒的油脂含量 蕊100，水分簇1000，筋健含量5%。这种先进的鲜骨脱脂方法为制造优质明胶奠定了良好 基础。严格控制浸酸的平稳期是工艺控制的关键骨料中含有Ca3（PO4 ） 2 , CaCO 3 ,等无 机矿物质（其含量约占骨料重量的70%-80%）必须通过浸酸（用4. 5 0 oHCI浸泡4天一 5 天）
5、除去。其反应式为，Ca 3 （PO 4 ） 2十 4HC1 Ca（H 2 PO 4 ） 2 +2CaCl 2CaCO 3+2HC1 CaCl 2+H 2 O+CO 2浸酸采用逆流法进行，即新骨吃尾酸.浸酸时间越长的骨，则食酸越浓。为了使骨粒无 机物杂质能得到彻底地消除，并避免骨胶原在浸酸期间发生大量水解，生产中应严格控制浸 酸浓度（4,:500）、温度（15C士 2 0C）和时间（4天5天）；浸酸工艺要求浸酸平稳期（酸浓 度达到平稳不变的时间）为24h-32h，但经我们实践后认为，要控制在40h48h则效果更 佳。这不但保证把骨素中的杂质彻底除去，还为缩短浸灰期，提高产品质量莫定了基础。采用不
6、同的预浸灰工艺是生产不同品种明胶的重要工艺过程明胶按用途可分为照相胶、药用胶和食用胶几大类，要使产品符合相应胶类的质量要求， 骨料经浸酸后从酸性状态过渡到浸灰时的碱性状态，必须采用不同的预浸灰工艺，即加入不 同浓度的NaOH或H2SO，或H2O2, Ca （OH） 2等进行处理，这样既能进一步切断骨胶原中 某些交联共价键，又能使骨素从酸性状态马上转入碱性状态，使细菌性降解减少到最小限度 （因细菌在中性范围繁殖最快）。原工艺方案中.生产药用胶采用H2SO :法，但由于H2SO4 造成环境污染较严重，加上生产H2SO3X艺复杂，成本高.后经多次试验探索，改为采用 0. 5 %NaOH十0. 1 %
7、H2O2进行预处理，结果所生产的药用胶质量很好，既降低了产品 成本，又避免了环境污染间题，加强浸灰工艺管理是取得优质明胶的关键之关键骨素的浸灰 处理能彻底打断共价交联键，并且把主链肤键部分切断成较短的主肤链，但保持骨胶原的原 有结构，使提胶时能在较低温度下和较短时间内得到较好的明胶。浸灰能使非胶原蛋白质（如 粘蛋白、弹性蛋白、血球蛋白等）和碳水化合物等有机杂质生成可溶性物质随废液除去，并 使残存于骨素内的油脂经皂化后转变为不溶性钙皂，使明胶纯化。浸灰期必须控制好浸灰的 温度要经常用压缩空气搅拌.防止厌氧菌生产，并且要按时换灰，要按照产品的品种质量要 求和。提胶是明胶生产中质里控制的重要一环提胶
8、是把经前工序处理的骨胶原转变为明胶的 重要过程。骨胶原在水和热的作用下，其氢键断裂，三元螺旋结构解体，并进而发生轻度水 解而得到50a6%的稀明胶溶液。在提胶过程中，如何控制明胶分子量高且分布比较集中（分 布范围窄），防止明胶的继续水解是提胶质量的关键。我们采用外循环加热进行连续动态抽 提。由于明胶是热敏性物质，在提胶过程中应严格控制温度、出胶浓度和提胶时间，以确保 明胶质量。明胶生产后工序的工艺操作不容忽视明胶生产中提胶以后的工序称为“后工序”， 包括稀胶液的第一次过滤（棉饼板框过滤）、离子交换、pH值调整、第二次过滤（硅藻土过滤）、 蒸发浓缩、第三次过滤（纸板过滤，用于照相胶生产）、杀菌闪
9、蒸、化学品添加、冷冻挤胶、 长网干燥、中间贮存、混和筛选和包装入库等工序。后工序虽不能提高原有明胶的质量，但 能进一步清除明胶中的有害杂质，进一步提高明胶的色泽和透明度。后工序是以设备为主的 物理过程，若处理不当则会严重损伤和降低原有的质量（比如造成冻力、粘度等理化指标的 下降），因此后工序的处理不容忽视，更应做好工艺上的精细控制，尽量缩短胶液的停留时 间，避免明胶的进一步降解而造成粘度、冻力的下降，尤其要控制好胶液的透明度、pH值、 导电率及细菌含量等指标，确保明胶最终产品达到用户的要求。严格执行食品卫生标准，搞好环境卫生和设备管道的清洗消毒工作是生产优质明胶必不 可少的条件明胶是一种含有1
10、8种氨基酸的蛋白质高分子化合物，是良好的细菌培养基。当细菌染 明胶时，它既使冻力、粘度等指标严重下降，又使明胶产品不能符合药用和食用要求。我公 司所在地广东开平地区全年气温高、湿度大，是细菌滋生的良好条件，明胶生产的客观环境 比北方地区恶劣得多，搞好卫生工作尤为重要。明胶生产必须具备良好的卫生条件，要经常 搞好环境卫生。在明胶生产的整个过程中，必须严格执行食品卫生标准，生产所用的工艺水 要经加氯（NaOCI）处理，保持水中游离氯含量为（1 l . 5 ）mg/kg，确保生产用水无菌。（1）整料:将原料按不两性质分类，如牛皮和猜皮、提皮和干皮应分开，干皮应在石 灰水中漫软.鲜绪皮的脂肪层应刮去。
11、（2）浸洗:原抖按不同品种放人他中，用渭水洗23次。把皮洗净后。再加石灰水 漫泡（漫泡时间系报据原料性质及不同愉况而定）。气退离时石灰水浓度可低些、气沮低时采 用高浓度。（3）中和:原料用石灰水怪演后.用水充分次涤。在不断悦并下，换水洗味次数不少于 尽次。洗味后用睡中和刹余的石灰，便其平衡。中和后排出废水，再用水洗，共猫20小时 才能完成。（4）熬胶:将撅料投入燕胶钥内.加人热水.问时级怪升沮至沁弋以上，3小时后把胶 液放出，再向锅内加人热水，进行多次热胶，砚度也相应地逐步升高，最后一次可以煮沸。(5) 浓缩、漂白、凝胶化:将熬好的稀胶液过滤后进行浓缩，根据胶液质量和干燥设 备条件掌握浓缩程度
12、。用冷热风干燥工艺时，对胶液可浓缩到含胶量为30%左右。经浓缩的 胶液，乘热加人具有漂白作用和防腐作用的过氧化氢或亚硫酸。将漂白后的胶液浇人模型中 冷却，至其完全凝胶化生成胶冻为止。(6) 刨烘:用人工或机械将胶冻刨成厚薄均一的薄片，在有干燥的烘房中进行烘干， 成品水分含量不得超过16%.以免腐败。三. 明胶的开发应用动物胶特别是明胶用途极为广泛，目前我国已有三四十个行业用明胶作配套材料，如 医药、感光材料、食品、化工、纺织品、化妆品等部门，用量直线上升。国内目前产量仅能 满足总消费量的十分之三，供需矛盾相当突出，近期内难以缓和。(1) 医药原料在医药上，明胶血浆代用品有氧化聚合明胶、变性液化
13、明胶、尿素多 联明胶等用于抗休克。吸收性明胶海绵是采用优质药用明胶为原料，配制成适宜的胶液，进 行打泡，并加人一定量的甲醛溶液作硬化剂，然后经冻结、干燥、灭菌、无菌包装制得。它 具有优良的止血特性，又能被机体组织吸收，因此，在平时和战时广泛用于各种外科止血。(2) 制剂中的作用药物制剂中，常用作延效剂(长效ACTH)、药物基质(栓剂)和生化 药物冻干剂的支持剂。作为药物赋形剂(胶囊剂)是以食用明胶为主要原料，辅料有甘油、琼 脂、食用色素、防腐剂等，模压成空胶囊，即胶丸，可用来作药物的内服包装丸，如速效感 冒丸、氟呢酸胶丸等。胶囊剂不仅外表整洁美观，容易吞服，而且可掩饰药物不适的臭味、 苦味、异
14、味;并且在胃内崩解快，一般服后10分钟即能崩解释放药物，疗效比片剂为快。某 些药物需要到肠中呈现药效时，可制成肠溶胶囊剂。因此成为极有发展前途的内服包装胶丸。(3) 合成感光材料和食品上的用途明胶是感光乳剂的载体，它是制造胶片的主要原料， 几乎占乳剂原料的60% - 80%，如民用胶卷、电影胶片、X光胶片、印刷胶片、卫星和航空 测绘用胶片等。食品工业中可用来制软糖和食品添加剂，作冰激凌的稳定剂，火腿、香肠的 粘合剂，是一种难得的食品原料，且用量很大。其次在化工、纺织等部门都有重要作用，据 报道我国现有1700多种产品都采用明胶作原料。在食品行业，国内食用明胶年儒求量5万 吨以上，而年可供量仅0
15、.9万吨；国际市场年需量为30万吨，年可供量只20万吨，供求缺 口大。(4) 明胶的开发透明质酸俗称“天然保湿因子”，是以高科技手段在鸡冠、鳖鱼皮或 微菌中提取所得的，所以价格十分昂贵，目前世界上只有少数国际名牌化妆品厂使用它。为 了扩大透明质酸的来源，经北京化工大学谭天伟博士的精心研制，实现了国内一个首创:用 酶法水解猪皮直接获得水解明胶的同时，又可获得相当数量的透明质酸。经介绍，每吨猪皮 可得670kg水解明胶及330g透明质酸，为“天然保湿因子”在化妆品中的使用开辟了新的 途径。“永芳”高级润肤露是最早采用透明质酸为原料的化妆品，因而很名贵，久盛不衰透 明质酸还具有非凡的功效:可用于眼角
16、膜手术，眼球移植，能够减轻手术创伤，促进伤口愈 合。若以透明质酸为原料生产医用胶带，用于开胸手术，将造福于患者。对“水解明胶”， 由于其具有蛋白质性质，易于被皮肤吸收，可营养皮肤和光泽头发，因而被广泛地应用于润 肤品、浴液、洗发液、头发定型剂以及营养液中。“大宝”化妆品及“娃哈哈”口服液中均 使用了这种水解明胶，应用范围还在进一步扩大。利用我国丰富的猪、牛皮（包括皮革厂的 碎皮）资源生产明胶，原料价廉易得，工艺技术成熟，生产规模可大可小，手工或机械操作 均可，很适宜乡镇企业和个体生产，市场儒求量大，可以大力发展。四. 明胶生产废水及其治理明胶生产工艺决定了明胶生产厂家既是用水大p，也是污染水环境的大户。据一些资 料介绍。，明胶生产的平均耗水量在1000-1500t/t明胶，有的厂家甚至高达二2000t/t 明胶，而其所排放的则是高钙、
