【正文】 牛、羊骨明膠產(chǎn)品 安全生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范 明膠提取工藝研究 熱堿式提取工藝 酶法提取工藝 明膠分離純化工藝研究 明膠理化性質(zhì)研究 分離工藝的確定 理化指標(biāo)測(cè)定 浸提原液成分分析 樣品的感官性質(zhì)研究 凝膠電泳 紫外光譜分析 分子量初步測(cè)定 等電點(diǎn)分析 蛋白質(zhì)功能性分析 應(yīng)用新規(guī)范、 標(biāo)準(zhǔn)、 技術(shù)、系統(tǒng)集成與示范 生產(chǎn)具有 高品質(zhì)的食品安全性 清真明膠 產(chǎn)品 新疆 肉制品副產(chǎn)物綜合利用 安全技術(shù)落后 新疆優(yōu)質(zhì)畜副產(chǎn)品 資源尚未充分開(kāi)發(fā) 產(chǎn)品 沒(méi)有突出原生態(tài)特點(diǎn)、質(zhì)量低、效益差 安全生產(chǎn)規(guī)范 牛、羊骨 原料及 明膠 產(chǎn)品質(zhì)量安全體系建立 試驗(yàn)、驗(yàn)證、改進(jìn) HACCP生產(chǎn)中的應(yīng)用 19 （三） 實(shí)施方式 本項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中 企業(yè)要加強(qiáng)與科研院所的合作，產(chǎn)學(xué)研相結(jié) 合的道路 。 （ 4） HACCP在 明膠 生產(chǎn)中的應(yīng)用 保證 明膠 制品安全，避免在原料的生產(chǎn)、收購(gòu)、加工過(guò) 18 程、儲(chǔ)藏及銷售環(huán)節(jié)中品質(zhì)發(fā)生變化等，亟需制定監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)，以保障 明膠 安全。 ④ 明膠等電點(diǎn)分析： 配置 pH 114，質(zhì)量濃度為 10g／ L的明膠樣品，再用 pH劑準(zhǔn)確測(cè)定各濃度樣液的 pH值，并用紫外 可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定各樣液的透光率 T，測(cè)定波長(zhǎng)為 660nm，作 T與 pH的關(guān)系曲線，從曲線上找出最小 T時(shí)的 pH，此 pH為所測(cè)樣品的等電點(diǎn)。 蛋白質(zhì)分子的電泳遷徙率主 要取決于它的分子量與所帶電荷和和形狀無(wú)關(guān)，因此，可以利用 SDSPAGE測(cè)定蛋白質(zhì)分子量。 ①明膠樣品的感官性研究 將純化熱堿明膠，酶式明膠，商業(yè)明膠， Sigma I標(biāo)準(zhǔn)膠原蛋白的感官性質(zhì)比較包括顏色，狀態(tài)，氣味。 ③膜法分離明膠工藝參數(shù)的確定 膜分離過(guò)程中，操作條件的改變，處理效果也不同，如膜通量，會(huì)隨著操作壓力，操作溫度，操作時(shí)間，料液濃度，料液的 pH等條件的變化而變化，所以在采用膜分離技術(shù)分離純化明膠的過(guò)程中，有必要對(duì)膜工 藝參數(shù)進(jìn)行研究。 16 ①明膠浸提原液成分分析為了測(cè)定后期膜處理效果分析，為膜工藝參數(shù)測(cè)定提供 依據(jù)，有必要對(duì)牛、羊骨明膠浸提液成分及其含量進(jìn)行分析和測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)在分析 牛、羊骨 提取液的成分，性質(zhì)結(jié)構(gòu)和膜分離技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用微濾、二級(jí)超濾以及反滲透聯(lián)合分離方法分離純化 骨 明膠，其中微濾除去浸提液中的大顆粒懸浮物，二級(jí)超濾聯(lián)合模式膜分離能很好的除去一些大分子和小分子物質(zhì)，其中包括大部分非膠原態(tài)蛋白質(zhì)，反滲透可以去除大部分鹽類物質(zhì)，以及濃縮浸提液的目的，聯(lián)合膜分離工藝技術(shù)處理以達(dá)到分離純化和濃縮 骨 明膠的目的，在分離純化工藝技術(shù)研究過(guò)程中獲得最佳膜工藝參數(shù)，為工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。簡(jiǎn)單的膜分離方法在蛋白純化工藝研究中也逐漸受到人們的重視。但本實(shí)驗(yàn) 通過(guò)閱讀大量的文獻(xiàn)最終確定優(yōu)先選定酶，再考慮反應(yīng)溫度、時(shí)間、 pH值和酶含量四個(gè)因素對(duì)明膠得率的影響，目的在于找出 牛羊骨 酶法提取工藝的反應(yīng)范圍，在此基礎(chǔ)上，尋找最佳工藝參數(shù)。具體內(nèi)容如下： (1)以新鮮的 牛、羊骨 為原料，采用合理的除脂肪和雜蛋白的方法，摸索出熱堿法和酶法提取 牛、羊骨 明膠，采用單因素和正交試驗(yàn)，尋找最優(yōu)浸提條件，并對(duì)兩種浸提方法、提取條件以及最優(yōu)浸提條件進(jìn)行分析比較； ①本試驗(yàn)先設(shè)計(jì)提取工藝反應(yīng)溫度、時(shí)間、料液比和 pH值單因素試驗(yàn)，目的在于找出 牛、羊骨 明膠熱堿式提取工藝的反應(yīng)范圍；在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化反應(yīng)溫度、時(shí)間、料液比和pH值這四個(gè)因素的組合，尋找優(yōu)化提取工藝。一般而言，工藝過(guò)程中用酶量減少則作用時(shí)間需要延長(zhǎng) ； 酶解時(shí)間的選擇，一方面要考慮充分利用酶的活性，另一方面，要控制催化反應(yīng)在生成蛋白凍前結(jié)束； （ 3） 酶的種類對(duì)酶解的效果也有很大的影響，不同酶的酶解效果也不同，例如與胰蛋白酶相比，胃蛋白酶的酶解反應(yīng)溫和，易于控制，但是產(chǎn)率較低，因此要根據(jù)不同的原料種類來(lái)選擇不同的酶類 。 傳統(tǒng)的方法有皂化法、乳化法、溶劑法和水力法脫脂。 二、實(shí)施方案 （一）技術(shù)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工藝 技術(shù)特點(diǎn) (1) 生產(chǎn)周期 短， 生產(chǎn)時(shí)間由傳統(tǒng)的 80至 100天減少到10天左右； （ 2） 減少了水、電、氣用量， 產(chǎn)品得率高； （ 3） 減少了環(huán)境污染，去掉了傳統(tǒng)的浸酸、浸灰兩步工序 ； （ 4）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、全部生成好膠、產(chǎn)物分子量分布窄等。 同時(shí)，該項(xiàng)目建成后 ,將嚴(yán)格按照伊斯蘭教教規(guī) ,利用新鮮牛、羊骨加工生產(chǎn)清真明膠 ,以填補(bǔ)疆內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)清真明 13 膠空白 ,打造清真明膠系列品牌 ,發(fā)展清真特色產(chǎn)業(yè)。項(xiàng)目的實(shí)施 對(duì)于延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，提升產(chǎn)品檔次，提高產(chǎn)業(yè)綜合效益，并且?guī)?dòng)包裝、物流以及銷售等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，拓寬就業(yè)渠道，緩解社會(huì)就業(yè)壓力，降低產(chǎn)品損失造成的浪費(fèi)，環(huán)保和社會(huì)效益顯著。 酶法生產(chǎn)是比較理想的方法，它省去了熬膠和濃縮的大部分工序，生產(chǎn)周期由堿法的 1～ 3月縮短到 10天左右，明膠的收率也由 50%左右提高到近于 100%，勞動(dòng)條件大改善。大力發(fā)展 畜副產(chǎn)品 深加工業(yè)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，形成初具規(guī)模的 副產(chǎn)品 加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，達(dá)到養(yǎng)殖業(yè)和下游深加工業(yè)相互促進(jìn)的良性循環(huán)帶動(dòng)整個(gè) 養(yǎng)殖 業(yè)的發(fā)展。產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程遲緩已成為制約新疆畜產(chǎn)品持續(xù)發(fā)展的突出因素。由于禽肉制品的加工環(huán)節(jié)薄弱、科技含量低、初級(jí)產(chǎn)品多、附加值高的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品少、缺乏名牌產(chǎn)品，使產(chǎn)品品質(zhì)和種類不能滿足市場(chǎng)需求，難以參與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。 在畜牧業(yè)發(fā)展步入持續(xù)、高速增長(zhǎng)后進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整的今天，顯現(xiàn)出生產(chǎn)方式與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不協(xié)調(diào)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、經(jīng)營(yíng)分散粗放、發(fā)展后勁不足等局面。 新疆是我國(guó)五大牧區(qū)之一，天山南北有著廣闊的無(wú)污染、高質(zhì)量的天然草場(chǎng)，特殊的地理位置和天然環(huán)境孕育了新疆特有的畜禽品種。進(jìn)入 20xx 年，全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的前景面臨波折，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)結(jié) 構(gòu)調(diào)整的呼聲逐漸升溫，貿(mào)易保護(hù)主義的抬頭， 明膠 行業(yè)中技術(shù)含量低的人力密集型企業(yè)，缺乏品牌的出口導(dǎo)向型企業(yè)面臨發(fā)展危機(jī)，而注重培養(yǎng)品牌和技術(shù)創(chuàng)新能力較強(qiáng)的企業(yè)將占得先機(jī)。 20xx 年，全球金融危機(jī)爆發(fā)，我國(guó) 明膠 行業(yè)發(fā)展也遇到了一些困難，如國(guó)內(nèi)需求下降，出口減少等， 明膠 行業(yè)普遍出現(xiàn)了經(jīng)營(yíng)不景氣和利潤(rùn)下降的局面。通常的明膠是從陸生 動(dòng)物的皮和骨等結(jié)締組織中提取而成，其原料有限，工藝復(fù)雜，成本自然高， 造成環(huán)境污染， 而且滿足不了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。 10 （三）該項(xiàng)目完成后市場(chǎng)需求前景、推廣應(yīng)用領(lǐng)域、達(dá)到的技術(shù)水平，以及在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用 明膠作為傳統(tǒng)的生物產(chǎn)品和原料 ,其應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛 ,現(xiàn)在正由結(jié)構(gòu)性生物材料向功能性生物材料進(jìn)行轉(zhuǎn)變。但是目前有許多的酶法制 膠試驗(yàn)方案仍以實(shí)驗(yàn)室階段居多 ,許多工業(yè)化生產(chǎn)問(wèn)題尚未得到實(shí)質(zhì)性的解決。他們?cè)O(shè)計(jì)發(fā)明的“酶法制備明膠的設(shè)備及其自動(dòng)化制備方法” ,是一種將制備鹵化銀乳劑的電腦編程智能型裝置用于酶法制備明膠的新工藝。黏度 mPs。干燥后的明膠經(jīng)檢測(cè) ,明膠分子量分布α =48%,β =18%。用酸堿調(diào)pH 為 ,溫度加熱至 7080℃提膠。將脫脂不脫礦的骨料加水磨成泥漿 ,粒度控制在 15mm。陳麗娟在研究胰蛋白酶制備骨照相明膠過(guò)程中 ,采用的也是升溫法殺酶 ,溫度達(dá) 85℃以上再冷卻至40℃。宋小巖、黃雅欽等以 中 性蛋白酶進(jìn)行了制備明膠工藝研究 ,在對(duì)酶解反應(yīng)的終止方法上 ,根據(jù)酶的作用特點(diǎn)設(shè)計(jì)了水洗法、 pH調(diào)節(jié)法及溫度調(diào)節(jié)法。由于骨料中的可溶性膠原含量遠(yuǎn)低于皮料中的可溶性膠原含量 ,這就增加了酶解膠原制備明膠控制的難度。 北京化工大學(xué)就酶法制備明膠的工藝研究做了較系統(tǒng)的研究?？稍趥鹘y(tǒng)制膠的工藝設(shè)備基礎(chǔ)上 ,采用酶解反應(yīng)器代替石灰池、酶制劑 代替?zhèn)鹘y(tǒng)浸灰工藝的石灰乳 ,將骨素轉(zhuǎn)變?yōu)槊髂z。一些相關(guān)的論文專著、成果、專利被報(bào)道 ,并逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)中。酶法膠相比堿法膠 ,α和β之間的 8 組分及 γ的組分含量要高很多。結(jié)果表明 ,骨料質(zhì)量、加酶量對(duì)明膠組分的含量有很大影響。而且酶解過(guò)程屬于復(fù)相反應(yīng) ,骨素表面部分膠原過(guò)度水解 ,從而所獲得的酶法膠分子量分布并不集中。 199