酶解法制备骨明胶

治。此时此刻 ， 成功只有靠正道去驾驭 ， 任何
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车间进行生产。新工艺与传统工艺 的磷钙获
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第 ３ 卷第 ３期 １
李培仁 ： 可食性薄膜和 可食性包覆层
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组分薄膜有效地抑止水分 的迁徙 。含 甲基纤 道 的 多糖 基薄 膜相 比 ， 有较 低 的水 蒸气 渗 透 具 维素（ Ｃ 或羟丙基 甲基纤维素（ Ｐ ） Ｍ ） Ｈ ＭＣ 和脂 性 。 含有脂肪 酸 蔗糖 酯 和羧 甲基 纤 维 素 钠 的 肪酸的包 覆层也可用 以控制抗 菌剂 （ 山梨 包覆层 ， 如 有效地减慢 了水果产品的成熟速率 。
表 １ 传统 工艺 生产 １ ９ ００吨明胶的销售收入
５ ＜ ５ ｌｏ ５ 见 ） 新工艺改变了传统工艺生产模式 ， 提胶道 ７ ％ ， ２０Ｂｏｍ —ｇ为 ２ ％ （ 表 ２ 。从 销 同样生产 １０ ０ ０吨明胶 ， 销售收入可 次只有 ２次。从冻力指标来区分 ， 新工艺生产 售额来看 ， 的冻 力 ＞２０ Ｂｏｍ —ｇ的 明胶 占总 产 量 的 ５ ｌ ｏ 达 到 ５２ ６５万 ， 多盈 利 近 ７ ５万元 人 民 币 。 ２
煎 熬 是 成 功 的 煎 熬 。 因 为 “ 业 难 ， 业 更 时髦 的社 会 陋 习 在 中 国大地 上从 未 得 以彻 底 创 守
难” 。人们可 以在奋 斗 中千方百计 克 服各种 根 除 。赤橙 黄 绿青 蓝 紫 ， 就 出一个 色彩缤 纷 造 各样 的艰难 险阻， 但是却 很难驾驭成功 ， 经受 的世 界 。中 国企业 运作 与 经营之 路 ， 须亦 不 无 住 成功 的煎 熬 。 因而 往 往 在 创 业 征 途 上 很 少 该只有一条可走。实事求是 ， 企 ” 因“ 制宜 ， 才 犯错 ， 当凯歌高奏 、 庆辉煌 之后却常 常把握 是企 业 得 以持 续 发 展 的正 确 方 向 与 策 略 。丁 共 不住 自己。实际上 ， 当你在行业中成了万众仰 立国的反思与选 择 ， 我 品味到 了真 正 的精 使 慕 的领军人物 ， 一切细小的琐事却都成了大政 美。不敢藏私 ， 故与有心 的诸位同仁分享 。
产 明胶 的企 业 ， 厂 和生产 运行 没 有实 践经 验 高 附加值的新技术 能够尽早 的应用到 明胶生 建
可 以借鉴。从近期来看 ， 酶法明胶暂时不能取 产实践中， 为我国明胶行业 的可持续发展做 出
代传统明胶 ， 酶解工艺 的实际生产仍存在一些 贡 献 。
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３ ４ 占用资金 少 ， ． 占地 面积 小
３３ 磷酸氢钙副产品回收简单 、 ． 高效
传统工艺需要至少 ６ ０天的生产周期 ， 新 资金 回笼快 ， 资 传统工艺生产明胶 的副产品是磷酸氢钙 ， 工艺仅需要 ６天 以内。因此，
主要作为牲畜 的饲料和制 造牙膏的原料。传 金 占用少 ， 这是企业 良性运转 的最好保障。 传统工艺需要 浸酸 、 浸灰 、 中和 、 提胶、 磷 统工艺的浸酸 、 浸灰及磷钙合成过程 中， 磷钙
第一作 者 ｅ ｍ ｌｚ￣ｇｉ ＠ｍ ｉ ｉ ．ｃ ｃ — ｍ： ｈ ｂ ｇ ａ ． ｃ ａ．ｎ ｎ ｌｐ
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明
胶
科
学
与
技
术
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售价通常按照冻力来划分 ， 若分为表 １中的四 销售单价与当季售价略有差异） 。
个 等级 ，００吨 明 胶 售 价 为 ４ ０ １０ ９０万 （ 明胶 的
史， 骨明胶生产企业一直沿用传统碱法工艺从 骨中制取明胶 。明胶不仅是 照相材料最基 本 ２ 酶 解 法 制备 明 胶进 展 的原料之一 ， 也是 药用空心硬 （ ） 软 胶囊壳 的 中科院理化技术研究所从事 酶法明胶 的 主要原料 。明胶还可以作为食 品工业 的食 品 研究 有 十 多 年 的历史 ， 实验 室 中试研 究成 果 于 添加剂、 澄清剂、 稳定剂和吸水剂等 ， 以及化工 ２０ ０ ２年 通 过 了 中科 院科 技 成 果 鉴 定 。２０ ０８ 行 业 的乳 化 剂 、 絮凝 剂 和增 稠 剂 等 。近 年 来 ， 年 ， 化所 与 青 海 明胶 股 份有 限公 司合作 酶 法 理 明胶在化妆 品及保健品中也得到很好 的推广 明胶 产 业 化 项 目， 试 规 模 为 ２ 中 Ｏ吨 （ 次 反 单
０ 这 等化学试剂 ， 环境污染严重。传统碱法骨明胶 组 分 含 量 大 于 ６ ％ ， 主 要 是 由酶 法 明胶 生产工艺 中耗时较长 的两大步骤分别为浸酸 的工 艺特 点 决 定 的 。蛋 白酶 的剪 切 特异 性 决
（ 脱矿） 和浸 灰步骤 ， 短或取代 这两个 过程 定 了酶 的活 性 位 专 一性 的切 断 胶 原 的某 些 特 缩 是缩短明胶 生产周期 的有效方法。酶作 为一 征肽键 ， 因此明胶 的分子量分布较传统的酸法 种 生物 活 性 催 化 剂 ， 以加 速 生 化 反 应 的 速 和碱法胶更加集 中。 可 度， 通过特有 的对底物的专一性剪切 ， 而使 从 骨胶原降解 为明胶 。采用试剂或者经适 当 的 ３ 酶 法 工 艺制 备 明胶 的优 势
第３ １卷第 ３期
２ １ 年 ９月 ０１
明
胶
科
学
与
技
术
Ｔ ｅＳｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｆ ｄ ｆ ｈ ｃ ｎ ｅａｄＴ ｃｎｌ ｙｏ ａ ｎ ｅ ｏ Ｇ ｉ
Ｖｏ． １ Ｎｏ ３ １３ ． ． Ｓ ｐ ． ０ １ ｅ ｔ２ １ ．
酶 解 法 制 备 骨 明 胶
张 兵 燕 史 京 王 郭 川 京 颖 匮 圈
中国科学 院理化技术研究所 ， 北京 １ ０９ ０ １０
１ 技 术 背景
明胶 ， 取代 了传统工艺 的浸酸和浸灰过程 ， 使
明胶是 一 种从 动 物 的结 缔 组 织 （ 和 骨 ） 生产周期 大大缩 短 ， 皮 同时无需换 酸 和换 灰 用 中提 取 的蛋 白质 。 明胶产 业 有 一 百 多 年 的 历 水 ， 大大缓解 了用水和水处理 问题 。
表 ２ 酶法新工艺生产 １０ ０ ０吨明胶的销售收入
表 ３分析 了新工 艺 在 用 水 量 方 面 的 经济 取 方式 不 同 。新 工 艺 没 有 复 杂 的 浸 酸 和 频 繁 优 势 。生产 １０ ００吨 明胶 ， 约 用水 ４ 节 ５万 吨 ， 换 灰 的过 程 ， 料 仅 经过 两道 清洗 ， 后 进 入 骨 随 节 约 自来水 费 １０万 元 。酶 解 工 艺 制 胶 的用 酶解 反应 阶段并 提 胶 ， 固液分 离后 的 固体残 １ 经 不 这 水量仅为传统碱法工艺的四分之一 ， 因此每年 渣 即为磷钙 ， 需 要 独 立 的 磷 钙合 成 车 间 ， 能够节 约 四分 之三 的 污水处 理 运行 费用 ， 节 大 大降低 了磷 酸氢 钙 产 品 的生产 费用 。 及 省 相应 的水处 理车 间建 设费 用 。
应用。
应物料体积） 。采用猪骨或牛骨 为原料 ， 分两
２１ ０ ０年 ， 球 范 围 内共 生 产 明 胶 ３ 全 ２万 道提 胶 。一道 胶 的 产 率 ＞ ５ 。一 道 骨 明 胶 ７％ 吨 ， 国生 产 量 为 ５万 吨 。尽管 明胶 市 场 处 于 冻力 ２０—３０ ｌ ｍ—ｇ粘 度 ３５～ ．ｍ ａ・ ， 我 ７ ７ Ｂｏ ｏ ， ． ４５ Ｐ ｓ
胶 和黄原胶 ） 和椰 子油一起粉化处理 ， 形成 的 合薄膜中还常常使 用较 为便宜的淀粉以降低 乳状体 ， 以铸成薄膜 。此薄膜 ， 用 与文献 中报 可食 性薄 膜配 方 的成 本 。
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要建立生态高值农业和生物产业体系， 中重 需要 细致 摸索 的工作 。令 人欣 喜 的是 ， 们 已 其 我 要方向之一是绿色生物工艺。从 国家层 面来 经看到了酶法 明胶生产工艺路线 的可行性 ， 而 看， 可持续发展是我 国科技发展永恒的主题 ， 且 酶 法 明胶 的指标 已经接 近 ， 至 超 过 了 国家 甚 环境保护问题 在现 阶段和今后若干年 内将 日 药 用 明胶 的标 准 。 益突出， 发展绿色、 节能 的生产工艺是大势所 传统工艺 的发展经历 了一个多世纪 ， 酶解 趋 。全世界 范 围 内 ， 有 一家采 用 酶解 工 艺生 工 艺 的成 熟 尚 需多 年 。希 望 这 项 绿 色 、 能 、 没 节
供不应求 的态势 ， 但传统工艺明胶生产对水 电 灰分 ＜１ ，５ ｎ 的透过率 ７ ％ 一９ ％ ， ％ ４０ ｍ ０ ２ 吨 资源的过分依赖和对环境的严重污染 ， 使企业 胶 骨 耗 ６～ ７吨 。依据 骨料 质 量 的 差 异 ， 明胶 的指 标 略有 不 同 。 面临巨大的环保压力。 传统碱法工艺制备骨明胶 的生产 周期需 从分子量 分 布情 况看 ， 统碱 法 明胶 的 传
要６ ９ ０～ Ｏ天 ， 生 产 １吨 骨 明胶 需 要 水 量 在 ＜ｏ、 与 ＞ 组 分 （ 子 量 ５ ００～１００ 每 【 分 ００ ５ ００
６０吨以上 ， ０ 生产过程 中需要使用大量 的酸碱 Ｄ ｌ ｎ 含 量 一 般 在 ６ ％ 以下 ， 酶 法 明胶 的 ａｔ ） ｏ ０ 而
业， 只要有 了这份定力 ， 才有可 能科学 、 健康、 偏 离 正道 的策 略 ， 或许 阴差 阳错 地 可 以助你 成 持续地发展 。 功于一时 ， 却不能助你永远 。
说到煎熬 ， 人们 自然而然地想到各种各样
人生最终价值在于觉醒和思考 的能力 ， 而
的艰难 困苦 。其实 回眸人生之路 ， 人类最大的 不仅仅在于生存。古往今来 ， 跟风从众 、 尚 祟
处理方法可以使酶不可逆转地失活 ， 转化为蛋 ３ １ 精胶 产品产量提 高 ．
传统工艺 提取 明胶 通 常需要 ４— ６个道 产 工 艺 正 是 根据 以上 的原理 使 骨 胶 原 转 化 为 次 ， 着道 次 的增 加 ， 随 明胶 质 量 递 降 。 明胶 的
白质 ， 而 将 酶解 过程 完全终 止 。酶 法 明胶 生 从
酸钾） 向食 品中的扩散 。由纤维 性的农业 副 壳聚糖 一 月桂酸双组分薄膜 的水蒸气渗透性 产品制得 的高度精制 的纤维素分散体 ， 在高压 比壳聚糖薄膜低 ５ ％。蛋 白质 一 ０ 脂类 复合 薄 下与各种多糖（ 尔胶 、 瓜 海藻酸盐、 卡拉胶 、 果 膜的水蒸气渗透性也要低于蛋 白质薄膜 。复
的流失非常严重 。就 目 前工艺而言 ， 磷钙的得 钙 合 成等 五个 生产 车 间 ， 工艺 仅需 要 一个 提 新
率 一般 为 ２ ％ ～ ０ ， 有 极 少 数 的厂 家 可 胶车 间 ， ５ ４％ 仅 占地 面积 减少 ６ ％ 以上 。 ０
以达到 ５ ％以上。传统工艺 的磷钙是 由乏酸 ０ 水和新灰（ 或浸灰后 的废灰乳 ） 在一 定的温 ４ 结 语 ， 中科 院“ 二 ・ ” 十 五 发展 规 划 中 明确指 出 度和 ｐ Ｈ条件下控制合成的 ， 需要独立 的合成