明膠提取工藝研究進展

梁呂保 蔡雯雯

摘?要：在我國食品生產(chǎn)企業(yè)中，明膠起到了重要作用，明膠的利用不僅增加了食品的種類，還能夠提高食品生產(chǎn)效率。明膠主要是由膠原蛋白經(jīng)過熱水解得到的一種天然高分子材料。由于現(xiàn)階段明膠的提取工藝中工藝流程相對復雜，并且受到的影響因素較多，所以探究明膠提取工藝的研究進展，以及如何改善明膠的提取工藝，是當前促進我國食品生產(chǎn)企業(yè)提高食品生產(chǎn)質量的重要措施?；诖耍疚耐ㄟ^分析影響明膠提取的因素，探究提取工藝對明膠生產(chǎn)率的影響。

關鍵詞：明膠;提取工藝;膠原蛋白

一、明膠的提取方法

現(xiàn)階段我國常用的明膠提取方法主要有酸處理方式和浸灰處理方式，通過酸處理方式可以利用濃度相對較低的無機酸來對膠原蛋白進行水解，然后，通過熱水處理以后，則可以制造出A型明膠。利用這種方式提取明膠時所選擇的蛋白原材料主要為豬皮，加工的時間大約在一天到兩天之間。通過浸灰處理方式所制得的明膠種類為B型明膠，其提取所需要的時間相對較長，大概為1～3個月之間，由于原材料需要經(jīng)過酸或堿的處理，然后提高了膠原的膨脹率，因此在熱水解的過程中通過這種方式，可以使明膠的生產(chǎn)率得到有效的提高。但是由于生產(chǎn)時間相對較長，所以食品生產(chǎn)行業(yè)中，在選擇明膠制備方法時應該根據(jù)工期及產(chǎn)率進行合理性的分析，從而選擇能夠提高經(jīng)濟效益的生產(chǎn)方式。

二、明膠的提取流程

明膠在提取和制備的過程中主要分為三個流程，首先需要選擇合理的膠原材料，由于現(xiàn)階段我國食品生產(chǎn)企業(yè)的安全性能需要得到有效的提高，所以選擇的膠原材料必須符合無毒性的要求，因此可以從哺乳動物及禽類水產(chǎn)類動物中進行提取。并且在選擇好了合理的膠原材料以后，為了確保明膠的提取質量，需要去除掉膠原材料中的非膠原部分。將剩余的膠原部分的膠原材料使用熱水解的方式進行明膠的制備，在熱水解的過程中，一定要注意水解的溫度以及水解所需要的器具，防止在水解過程中出現(xiàn)膠原蛋白原材料的浪費，以及明膠提取時出現(xiàn)過多的雜質。最后是需要對生成的產(chǎn)物明膠進行相應的回收，由于使用熱水解的方式進行提取，所以明膠中可能會含有相對過多的水分，因此還需要對明膠產(chǎn)物進行干燥。

當前影響明膠提取工藝使用性能的主要因素是對膠原材料的預處理過程，由于在針對膠原材料進行預處理的過程中，可能會對蛋白的結構產(chǎn)生一定的影響，所以，會在一定程度上影響明膠的提取工藝。明膠在生產(chǎn)過程中所需要經(jīng)過的預處理過程，處理質量主要和膠原蛋白的交聯(lián)程度有關，通過化學預處理的方式可以使膠原蛋白中蛋白結構的非共價鍵被切割，從而使明膠的溶解度有所改變，然后再經(jīng)過熱處理的方式，使三螺旋出現(xiàn)不穩(wěn)定的結構，這樣將會破壞其氫鍵和共價鍵，從而將膠原蛋白轉化為可溶明膠。由于在膠原材料中，分子之間和分子內部的共價交聯(lián)鍵可能會出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，所以使用酸性物質和堿性物質處理膠原材料，能夠使膠原中的分子出現(xiàn)熱溶解的現(xiàn)象。所以，通過膠原材料所獲得的明膠數(shù)量，將會比天然膠原蛋白中的分子量少很多，因此必須要確保天然膠原蛋白中的共價交聯(lián)鍵和非共價交聯(lián)鍵能夠受到足夠的破壞，這樣才可以釋放出大量的游離物質。通過現(xiàn)在的研究表明，在使用酸性物質對明膠的原材料進行預處理的過程中，可以確保破壞分子內和分子之間的非共價鍵，從而使膠原原材料之間的三螺旋結構處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。所以，必須明確酸性物質所使用的濃度以及進行預處理的時間，從而確保能夠通過合理的控制濃度及時間，使所獲得的明膠物理化學性質可以更加符合食品生產(chǎn)需求。同時通過酸性物質和堿性物質，對明膠原材料進行處理的過程中，處理的時間及所使用的酸堿物質的濃度對明膠的生產(chǎn)率和明膠的粘度具有很大的影響，其影響的規(guī)律主要體現(xiàn)為，明膠的生產(chǎn)率和明膠的黏度會隨著酸性物質濃度的增加以及酸性物質浸泡時間的增長呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，因此，為了確保明膠的產(chǎn)率能夠達到最大，必須要合理控制酸性物質的濃度，確保即不要過大，也不要過小。并且要控制酸性物質浸泡的時間，綜合考慮酸性物質的濃度和酸性物質浸泡的時間，并且在實驗的前提下，確定使明膠產(chǎn)量最大的酸性物質濃度及時間。然后以此數(shù)值作為參考，進行明膠的提取。

在明膠提取工藝中，明確了原材料預處理的方式及相關參數(shù)以后，需要通過控制提取過程中的溫度、時間及PH值，來提高明膠的提取率。通過實驗探究可以表明，在明膠提取的過程中，最適宜的溫度為80攝氏度，在此溫度下，明膠的游離氨基酸的含量可以達到最大。無論高于此溫度還是低于此溫度，都會影響明膠中游離氨基酸的含量，從而使明膠的提取率下降。然后，在不同溫度下，對明膠提取過程中的PH值進行變化，可以明確無論在哪一個溫度下，當PH值為6時，明膠的凈電荷量為零，因此應該在明膠提取過程中，盡量將PH值控制到6左右。最后是明膠提取時間的控制，由于不同的生產(chǎn)原材料所需要的提取最佳時間不同，所以還需要在控制溫度及PH值相同的情況下對不同原材料探究最合理的提取時間。

三、結束語

綜上所述，現(xiàn)階段在我國明膠提取的過程中，受到的影響因素相對較多，并且，也限制了我國明膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以通過對明膠提取工藝的研究，可以提高明膠的產(chǎn)率，從而促進我國食品行業(yè)的發(fā)展。

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