明胶的生产工艺

明胶的具体生产方法有4种：即碱法、酸法、盐碱法和酶法等。国内外普遍使用的是碱法生产。现将工艺过程叙述如下：原料整理：将不同种类的原料进行分类整理，如牛皮与猪皮；湿皮与干皮等应分开，拣出不合规格的皮另行处理。带毛皮可用5%石灰乳或0.5~1%的硫化溶液浸泡，将毛脱去。鲜猪皮的脂肪层应刮去。干皮要泡在清水中浸软。石灰水预浸:将整理好的皮原料放入1%左右的石灰水中浸渍1~2d，然后切成小块。水力除污:将皮块与水连续地加入水力除脂机内，利用水力的冲击作用和高速铁锤的机械作用，清洗除脂肪和污物。石灰水浸渍：将去脂的皮块放入浸渍池中，用2~4%的石灰水（比重1.015~1.035）浸渍。湿皮与水的比例为1:3~4，pH值为12.0~12.5。温度最好在15℃，时间为15—90d。气温高时石灰水浓度可低些，气温低时其浓度可增大。此工序称“发皮”；是明胶生产的关键工序之一。洗涤中和：待皮块膨胀后，捞出用水充分洗涤，经过多次洗涤，最后pH为9.0~9.5.洗涤后，用酸中和剩余的石灰，先加水使原料浸没，在不断搅拌下用水洗净，一般需8~12h内完成。熬胶浓缩：先在胶锅内放入热水，然后将原料倒入，注意不要让皮块粘结成团，同时缓慢升温至55~65℃，热浸6~8h后放出胶汁；再向锅内加入热水，使水温较前次提高5~100℃继续熬胶，依此类推，进行多次，每次温度也相应地逐步升高，最后一次可以煮沸。将所得稀胶汁在600℃左右用过了滤棉、活性炭或硅藻土等作助滤剂，以板框式压滤机过滤，得澄清胶液，胶液再用离心机分离，进一步除去油脂等杂质。再将胶液放入减压浓缩罐中，控制温度65~700℃进行蒸发浓缩，当胶液变浓时，可改为60~650℃继续减压浓缩。根据胶液质量和干燥设备条件掌握胶液浓缩的浓度，如用冷热风空调干燥时，胶液浓度比重1.050~1.080（500℃）含胶量为23~33%即可。凝胶干燥，经浓缩的胶液，乘热加入一定量的过氧化氢·亚硫酸或尼泊金，既漂白又防腐。将浓胶液在滴在冷辊上，即形成细细的胶条，在刮在容器内运到烘床上烘干。以冷热风干燥至凝胶水分为10~12℃时，再经粉碎即为成品。亦有将浓胶液滴于滚筒后，干燥即得半圆球形胶粒。此即是明胶的生产工艺。主要原料：制取明磁的主要原料是猪、牛、羊等动物的皮，包括鲜皮和干皮。皮产主要来自两方面。第理制革厂制革时割下的边角皮，零碎破以及不适合制革的皮；第二是肉类加工厂、食品厂剥下的鲜猪皮。皮料种类、性状及用途种类性状用途鲜皮类、牛皮、上剖皮：制革厂机械剖下的牛皮中心层，两面光洁不带皮下层。下剖皮：一面光洁，一面略带皮下层。制上等明胶、制一般明胶。牛块皮：制革厂不用的牛头，脚皮和边角零料皮，制上等明胶。重鲜皮：制底革时剖下来的碎牛皮，制工业明胶。猪剖皮：制猪革时剖下的两面光洁的皮。制上等明胶。鲜猪皮：肉类加工厂和食品厂供应的新鲜、冷藏猪皮，制上等明胶。鲜羊皮：制羊革时剖下的碎皮，制一般明胶。鲜杂皮：制其它革时丢弃的皮，如马、驴皮、制皮胶。干皮类干皮类不适合制革的毛牛皮，制一般明胶。干牛剖皮：已晒干的鲜牛皮，制上等明胶。生牛皮：制生皮件时丢弃的边、角皮，制上等明胶。毛猪皮：制革时割下的边、角料，制一般明胶。干猪剖皮：晒干的鲜猪剖皮，制上等明胶。碱法制取明胶除皮料外，还需要石灰、盐酸、硫酸、双氧水、硫酸锌等原料。以鲜猪皮为原料制取明胶的消耗如下表（以生产1吨明胶汁）。原料名称消耗皮料鲜猪皮5—6t石灰含氧化钙90%3t盐酸工业品，30%150Kg双氧水工业品，30%6Kg硫酸锌工业品，8Kg。主要设备：1、配灰池：用于配制予浸、浸灰用的石灰水。一般为圆形水泥池，带搅拌。配灰池的大小一般为浸灰池的2－5倍。2、预浸池一般为方形或长方形水泥池，池高应小于1.5米，底部有排水阀门，阀门前应设置栏栅。设计时按每立方米浸泡200公斤左右鲜皮计算，一般设置2—4个。3、浸灵池一般为方形或长方形水泥池，高度不超过1.5米，底部有排水阀门，阀门前应设置栏栅。设计时按每立方米浸泡250公斤左右鲜皮计算，根据皮原料的不同，可设置30－50个。4、中和池为带搅拌圆锥形水泥或钢制容器，上部为圆形，下部为锥形，内壁应做玻璃钢防腐。锥形部分上面应有一我孔的滤网，可用不锈钢制成，以便使水流出而皮料留下，设计时按每立方米处理鲜皮料100公斤左右计算。一般设置2—4个。5、熬胶锅熬胶锅为铝或不锈钢制夹套加热容器，上部为圆形，下部为锥形，锥形上面置于有长条形孔的网板，锅子中心置一有孔管，以利于胶液对流。为了使熬胶时原料不致压紧及利于快速出胶，熬胶锅通常设计成直径大而高度小，直边高和直径之比约为1∶1.8－2。按每立方米处理鲜皮料500公斤左右设计。6、过滤器用有锈钢制成的圆锥形抽滤器，锥部上面有多孔筛板，筛板上放滤布，滤布上面放置过滤棉，过滤棉厚度一般为35毫米左右，上层再放过滤布。过滤棉厚度为35毫米，则按每平方米每小时处理650升左右淡胶液计算。7、蒸发器一般可采用有锈钢制的真空浓缩锅，如能用双效真空蒸发器效果更佳，可比单效蒸发器降低能耗50%左右。8、烘房采用长燧道式烘房，烘房内有若干辆小车，车上有多层底部分尼龙筛网的木柜。在烘房的出口端装有空气过滤器，鼓风机和散热片，空气过滤后进入鼓风机，经加热到一定温度后和胶片逆方向进入烘房。烘房的进口端上部应有排气口。烘房的进出口门应密封。由于明胶干燥时一般分为两个阶段，风速和温度都不同，故烘房宜分力两段制成两个烘房。9、切皮机可采用圆刀、横刀联合切以机进行，小型工厂也可用人工切皮。10、冷冻机浇盘冻胶一般需一台冷冻机和一只盐水箱，小型明胶厂冰棒机也可以用。11、粉碎机通用型锤击式粉碎机。其他设备还有空气压缩机、贮罐、真空泵、泥浆泵等。生产过程：一、碱法工艺流程方框图皮料石灰盐酸整理预浸灰切碎浸灰退灰中和水洗熬胶过滤浓缩防腐冷冻切胶干燥水洗成品二、工艺过程1、皮料整理皮料整理的目的是使同一批号的原料质量均一，以便浸灰时间一致有制备同一级别的明胶。皮料整理应注意以下几点。（1）不同种类的皮料（如干皮和鲜皮、牛皮和猪皮、黄年皮和水牛皮、厚皮各薄皮，上剖皮和下剖皮、头皮、脚皮等）要分开，不同部位（臀部、背部、腹部）的皮也要分处理。（2）去油：如鲜猪皮上油较多，应用刀刮去。（3）毛猪皮应先用5%浓石灰水或0.5－1%的硫化钠溶液浸泡，将毛除去。（4）大块的皮要切成10厘米宽的条状。（5）干皮投料前应泡软。盐皮要先去除盐，在清水中泡软。为了防止细菌侵蚀，应每日换水，泡3天左右即可变软。（6）干、鲜皮混杂时，应将鲜皮先行处理，以免变质。经整理分类后的皮料，计理后分批分池浸泡。2、配灰生石灰先加水配成厚浆，一般1公斤石灰加水1.2－1.5公斤，然后存放15天左右，加水稀释，过滤去掉粗颗粒，备用。配灰在配灰池中进行，按所需浓度加水和厚浆，在不断搅拌下，用泥浆泵将石灰水打入预浸灰池或浸灰池。3、预浸灰预浸灰的作用是使初步膨胀，除去皮上的血污、脏物和臭味；另外由于皮和石灰作用使皮变得硬挺，切皮时较易切断。预浸灰在预浸池内进行。用含约1%氧化钙的石灰水浸泡皮料2天左右。4、切碎切碎的目的是加快浸灰和熬胶的速度。一般用切皮机或人工将皮料切成小于10×10cm2的块。切皮时应注意尽可能切得小一些，但应以浸灰水洗时不致流失为限；同一批料要切得大小说相近，使浸灰效果一致。5、浸灰用石灰水浸泡皮原料的过程称为浸灰，浸灰是明胶生产的关键工序，对提高产品质量有极大的影响。浸灰时，石灰水内年头化钙含量一般控制在2－4%（比重1.015－1.035）。气温高时采用低浓度,气温低时采用高浓度，浸灰时石灰水量应是湿皮的4倍左右，PH值控制在12－12.5，最适宜的浸灰温度为10度左右，最高不能超过20度。温度过高影响明胶的产率和质量。浸灰时间长短由原料种类和产品品种来决定，与皮的干鲜\厚薄及浸泡时的温度有关。一般情况下鲜猪皮的浸灰时间为30天左右，鲜牛皮、干牛皮、干猪剖皮的浸灰时间约2个月左右。生产照相明胶时，浸灰时间更长。由于在浸灰时，石灰不断作用而减少，浸出的蛋白质、有机物在水中越来越多，为了加快浸灰速度必须更换石灰水。一般情况下可按下表的天数定期更换石灰水。如发现石灰水混浊或变黄，应提前更换。换灰时应先将旧石灰水放掉，用清水将皮料洗涤一次，再加入新石灰水。浸灰次数1、2、3、4及以上换灰时间（天）1－2、4－7、10－20、20－25在整个浸灰操作中，为了提高浸灰效率，缩短时间，间隔8小时左右应用压缩空气翻动一次，要求翻动彻底。数字灰终点一般可根据以下四种方法来确定。（1）经验判断：根据皮的膨胀、松软、色泽等情况，通过手感目视凭实际经验来判断浸灰终点。（2）收缩温度：取一小块已浸灰的皮，用清水洗净，将其与温度计一道悬挂于同一烧杯内的冷水中，缓慢加热。当皮沿其纵向开始收缩蜷曲的温度即为该皮料的收缩温度。未经处理的鲜牛皮收缩温度为65度左右，浸灰完成时的收缩温度降为40度左右。（3）胶原PH值：皮料胶原PH值从6降至4.75时，表明浸灰完成。（4）出胶速度：取小样熬胶，按熬胶时间测定胶液浓度，如已达规定要求时则说明浸灰终点已到。浸灰至一定时候即要检查皮的收缩温度等，及时退灰，否则浸灰时间过长则影响产率。浸灰终点到后，即将石灰放掉，将皮料转入中和池。6、退灰退灰的目的是去除皮料吸附的石灰和其他杂物（如溶解蛋白质等）。退灰在中和池内进行，在不断搅拌下，每30分钟换水一次，共10次左右。以后每1小时换水一次。原料和水的比例每次应为1∶6左右，一般24小时可完成退灰。退灰是否彻底，用酚酞试液检查，取一块皮，滴几滴酚酞指示剂于皮上面，当呈淡红色（PH为9.5左右）时，即说明退灰可结束，否则需继续退灰。7、中和中和即用酸来去除皮中胶原和氧化钙结合的钙盐。先加水使皮料浸没在水中，开动搅拌，将已稀释一倍以上水的盐酸溶液慢慢加入水内，保持PH为3左右，中和开始时，每30分钟加酸一次，4小时后，每1小时加酸一次，约8小时可加完全部酸，继续搅拌4－8小时。中和用到量，鲜猪皮为湿皮重的4%左右，湿牛皮、干猪剖皮用酸量为皮重的8%左右。8、水洗水洗是用清水去除中和时多余的酸及生成的盐类。水洗时应不停搅拌，每1小时换水一次数，共换10次左右。水洗后皮的PH值应符合熬胶时的要求，一般为5.5左右。9、熬胶将原料皮和水一起加热，胶原溶于水转达为明胶的过程称为熬胶。熬胶是明胶生产的关键之一，一般采用分道熬胶的办法。先放一定量的水至熬胶锅，加热至熬胶最低温度，然后将水洗好的皮料倒入熬胶锅，注意投井下石松，不使成团。然后再加水使皮料刚好浸没，缓慢升温至所面熬胶温度。注意不能加过多的水，否则胶液太稀。熬胶时的PH应控制在5.5.左右。熬胶到一定时间，当胶液达一定比重时，即从底部放出胶液，重新注入水进行一下一次熬胶，相应提高温度，一般较前次提高5－10度，最后一次可煮沸。放胶液时应注意不要放尽，且速度要慢，以免油脂混入胶液内。熬胶过程的条件控制，以鲜猪皮和鲜牛皮为例，见下表：（1）鲜猪皮道数：1234567温度（℃）：55左右、65左右、75左右、85左右、95左右、100左右。时间（小时）：约4、约5、约5、约6、约6、约3、适宜。占总胶的百分比（%）：30－35、20－28、18－23、8－12、5－8、3－5备注：1、胶液比重为1.003－1.007。2、含胶量为4.5－7%。3、1－3道为照相或食用明胶，4道为食用或工业明胶，5道为工业明胶。6－7道为皮胶。（2）鲜牛皮道数：12345温度（℃）：75左右、80左右、85左右、90左右、100左右时间（小时）：7左右、7左右、8左右、9左右、适宜占总胶的百分比（%）：约40、约30、约20、约5、约5备注：1、胶液比重为1.002－1.007。2、含胶量为4.5－7%。3、1道为照相或食用明胶，2道为食用明胶，3道为工业明磁，4－5道为明胶。10、过滤过滤是为了去除胶液中的固体杂质，使明胶溶液更清亮，颜色理浅，这对明胶的透明度、色泽有重要影响。一般可采用抽滤法。在过滤时，可加活性炭或硅藻土作助滤剂。11、蒸皮由于淡胶液一般只含