食品百科

14.2.1 明胶的提取及其应用

2023-02-14

明胶的提取,按其原料的不同,可分为牲畜骨和猪皮两种提取工艺。现将苏州化工厂 从牲畜骨,福州罐头厂从猪皮中提取明胶的操作步骤,分别叙述如下。

14.2.1.1 牲畜骨提取明胶

(1)选料 根据生产不同用途明胶的需要,牲畜骨可分成硬骨、中硬骨和软骨三类。 硬骨包括牛腿骨(管状骨),中硬骨包括牛肩胛骨、牛牙排骨、猪牙排骨,软骨包括牛头骨、 肋骨。

制取明胶以牛骨为主,猪、羊骨可制一般食用和工业用明胶。制取照相明胶,又以牛 骨的管状骨和牙排骨为好。牛的头骨、肩胛骨、肋骨亦可制取照相明胶,但成品胶的理化 性能和感光性能较差。

(2) 提骨素 经盐酸处理矿物质后的骨料叫骨素,它的主要成分是蛋白质。

将挑选的骨料分类投入耐酸砖或花岗石砌成的浸酸池或木桶中,一般4~5个池(桶) 为一组。浸酸时采用酸、骨逆流浸渍法,即新鲜酸加进最后一个池中,使新鲜骨料先接触 最淡的酸。磷酸三钙在盐酸中分解,开始阶段进行很快,以后浸渍速度大大地降低。

浸酸时,盐酸浓度应掌握在5%,浸酸温度应掌握在20℃左右,时间约为7~8d。

气温不同,酸的浓度也应随之变化。室温10℃时,应使用4%~5%的盐酸(相对密度 为1.022~1.026);10~15℃时,为3.5%~4%,15~20℃时,为3%~3.5%,20~25℃ 时,为2.5%~3%,25~30℃时,为2%~2.5%。

在浸酸过程中,要用压缩空气每天翻动酸液数次,使上下浓度均匀。

(3)脱油 一般采用冷水冲击法,避免破坏生胶质。冷水冲击法是运用水的涡流能 量对骨素进行外力冲击而达到脱油目的,同时又能将大块骨素粉碎,为下一工序提供方便 条件。

此法使用水力脱脂机,当骨素与水进入机体内,由于水的涡流能量对骨素进行外力冲 击,再加上钢锤的锤击,骨素很快被粉碎,脂肪就易流出。随着螺杆的推进,骨素与水-油 乳化液一起由出料口冲出。分去水-油乳化液便得骨素,经水洗使pH不低于4.0~4.5, 便可进行浸灰。

(4) 浸灰 骨素浸灰一般采用底部有空气搅动装置的水泥池,以便浸灰期间石灰乳 搅拌均匀。骨素放入池中后,即注满石灰乳。冬季采用4%~5%(以氧化钙计)石灰乳, 春、秋季为2%~3%石灰乳。

骨素浸灰应经常换灰,一般换灰间隔时间为1、3、5、7、10d,以后均间隔10d换灰一 次。如果池内颜色发黄或pH在10以下,即使未到换灰时间,也应立即换灰。换灰时将 旧的石灰乳排出,换上同浓度的新鲜石灰乳,浸灰时间约40~60d。

浸灰过程中应测定骨素的等电点,骨素浸灰开始等电点为pH 8.9,随后逐渐下降到 pH 4.7,稳定后即为浸灰终点。此外,在浸灰过程中,骨料中低级蛋白溶于灰液中,故含 氮量逐渐下降,至恒定时为终点。

(5) 洗涤与中和 浸灰处理后,将骨素投入转鼓洗涤器,用水洗净石灰,水洗后的正 常骨素pH在9~9.5。

水洗毕,将骨素放入中和池中,先开动搅拌器使骨素与清水正常流动,然后逐渐滴入 盐酸,使很稀的酸液把碱性的骨素中和至pH4,然后再经水洗,使骨素达到pH 6~6.5,就 可准备熬胶。

以水洗去除石灰约需24h,用盐酸中和骨素约需12h,水洗至熬胶(保持所需pH)约需 10~12h。

(6) 熬胶 熬胶是用不锈钢夹层锅,锅底上装有多孔假底,假底中心还装一个多孔圆 筒,以供消泡用。骨素入锅后,加水浸没骨素,打开蒸汽阀,进行加热。

熬胶时,通常一锅胶要熬4~6次,每道温度要升高5℃,总时间在40~42h。温度时 间控制如下:

第一道 60℃,6~7h,相对密度1.006~1.008;

第二道 65℃,6~7h,相对密度1.006~1.008;

第三道 70℃,8h,相对密度1.006~1.008;

第四道 75℃,8h,相对密度1.006~1.008;

第五道 80℃,8h,相对密度1.020;

第六道 煮沸,4~5h,相对密度1.020。

(7) 清胶与浓缩 清胶是采用高速奶油分离机分离,使胶液纯洁,不带任何杂质。

分离时胶液应保持50℃以上,进入分离机的胶液应保持一定的速度,进口速度应大 于出口速度,每批胶液分离后,应彻底洗净分离机零部件,并用开水清毒,以备再用。

经分离后的清胶液,送入真空浓缩锅,在60~67kPa的真空度下加热浓缩至适当的浓 度。每次浓缩一批胶液后,必须清洗浓缩锅,并用开水和蒸汽消毒,以备下次使用。

(8) 冷却与干燥 将蒸浓的胶液注入回转缓慢的不锈钢冷冻圆筒的表面,使凝成2~ 3mm的凝胶薄片,然后切成5cm×30cm的胶片。

将冻胶片放置于胶筛上,送入通道式干燥机,在30~35℃温度下用鼓风机吹干,干燥 时间约需12h左右。为了防止明胶污染,进入干燥机的空气必须过滤。干燥的明胶经检 验合格后,即可用塑料袋包装,送入仓库。

14.2.1.2 猪皮提取明胶

(1) 浸灰 干猪皮先泡水2~3d,使猪皮吸水膨胀软化,鲜猪皮用清水洗净血污,然 后把猪皮装入浸泡池中,每池装400~500kg,注入浓度为5%~6%的石灰水(相对密度为 1.029~1.032),以盖没猪皮为度,浸泡20~30d。

在浸泡过程中,第一次经过2~3d,第二次经过5d,第三次和以后各次经过10d,进行 转池并换石灰水一次。猪皮在浸泡过程中,每天用铁耙进行翻皮一次。猪皮浸灰毕,用刀 子切开检查,以切口达到透明和不带红色为准。

(2) 刮脂 猪皮检验合格后,用洗涤机洗涤3~4次,用刀子刮除残余的脂肪和猪皮 上的黑斑点。

(3)洗涤与中和 把猪皮装入洗涤池,放满清水,开动搅拌机,洗涤15min,换水,再 洗涤30min,再换水,以后每次洗涤1h换水一次,这样连续洗涤换水8~10次。然后,用 酚酞指示剂检查原料,如呈微红色或无色,则表明洗涤已完毕。

再放满清水,开动搅拌机,加入工业盐酸20kg,连续搅拌6h。中和后,换水,洗涤 30min后,再换水,然后每隔1h换水一次,经4~5次洗涤后,用pH试纸检查猪皮夹层pH 达到6~6.5为准,高于或低于都不行。

(4)熬胶 用不锈钢夹层锅熬胶,其装置与牲畜骨提取明胶相同。猪皮装锅后,加水 以盖没猪皮为度,慢慢打开夹层锅蒸汽阀,使猪皮温度逐渐升高,第一次加水熬胶的温度 为50~55℃。经5~7h熬胶后,即可放一次胶水,胶水通过筛网过滤,注入铝制模型盘 中,准备冷却。然后,进行第二次加水熬胶,熬胶温度为60℃,经5~7h熬胶后,进行第二 次放胶。通常,一锅猪皮要熬胶4~6次,从第三次加水起,以后每次熬胶都要升高5℃。 在熬胶过程中,随时撇去胶液表面的油脂。

(5) 冷却 放胶毕,把带胶液的铝制模型盘放置于冷水池的架子上冷却,冷却水在盘 的周围流动,约6~10h后,即成具有弹性的胶冻。

(6)切胶 从冷却池中取出带胶冻的模型盘,把盘倒置在工作台上,在模型盘底浇热 水,以便倒出胶冻。再用钢丝或刀子把胶冻切成5cm×30cm的条块,并投入冷水池中暂 时浸池。然后,用切片机把胶冻条块切成约3mm厚的胶冻片,并摊放于浅网筛上。

(7) 干燥 将胶冻片送入通道式干燥机中,在30~35℃温度下用鼓风机吹干,干燥 时间约需12h。进入干燥机的空气必须过滤,干燥机要定期消毒,以防明胶被污染。

(8)包装 明胶检验合格后,即可包装。食用明胶用纱线扎成一把,经称重后,装入 纸盒,贴上商标。工业用明胶经打碎后,按等级用牛皮纸袋包装。

14.2.1.3 明胶的性状与用途

(1) 明胶的性状 食用明胶为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或粉粒,有特 殊臭味,类似肉汁味,不溶于冷水,但加水则缓慢地吸水膨胀软化,可吸收其本身质量5~ 10倍的水。在热水中溶解,溶液冷却后即凝结成凝胶块。不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机 溶剂,但溶于醋酸、甘油。10%~15%明胶溶液凝成胶冻,凝胶口感柔软,富有弹性。明胶 是亲水性胶体,有起泡性、被覆性和强烈保护胶体的性质。明胶被覆于物质表面有物理化 学的保护作用,同时还赋予一定的光泽。工业用明胶为淡黄色至黄棕色、半透明、微带光 泽的细粒或薄片。

(2) 明胶的用途 医药方面用于外科敷料,调制丸剂、药膏,制造胶囊,治疗血友病、 紫斑病和动静脉病症等,还可作止血剂用。

在食用上可将明胶直接制成浓汤、肉冻、沙拉、布丁、羊羹、糖霜、蛋黄汁等。此外,生 产软糖、奶油糖、巧克力、奶油雪糕、各种点心、香味酱、冰淇淋、汽水、啤酒等也都用明胶作 为滋润增稠剂。生产火腿罐头和午餐肉罐头,常用明胶作为黏结剂。

明胶还可用来制取照相胶卷、X光片和感光用纸,也可用于塑料工业和微生物培 养基。