一种明胶真空干燥的工艺方法

本发明属于明胶干燥工艺方法，特别是一种明胶真空干燥的工艺方法。

背景技术：

1、明胶产品是一种颜色在无色至浅黄色之间的固体，主要呈粉状、片状以及块状，有光泽，无嗅、无味，是一种非常重要的天然生物高分子材料。明胶富含人体必需的甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸等20多种氨基酸，可作为澄清剂、增稠剂、稳定剂、发泡剂、乳化剂等广泛应用于食品日化、生物医药、化工摄影等领域。尤其是用在医药行业，对于明胶产品的品质要求较高，需要对明胶产品的品质严格把控。

2、目前工业上明胶生产方法主要包括：酸法、碱法、盐法以及酶法，在我国，碱法生产是最为常见的。首先以哺乳动物或者鱼类的皮、骨作为原材料，经清洗之后用石灰水等碱性溶液进行浸渍，使其泡发膨胀，然后将膨胀后的原料熬制煮胶，对熬制得到的胶液进行萃取、过滤处理，过滤后的胶液浓度为3％～8％，之后再进行蒸发浓缩，蒸发后胶液的浓度达20％～25％以上，将胶液冷凝制成粒径在2～2.5mm的冻胶颗粒，再对其进行热风干燥，得到块状或颗粒状明胶产品。

3、对于上述明胶生产工艺而言，干燥是决定明胶产品性状和品质较为关键的步骤。常见的明胶干燥方法主要有热风干燥、喷雾干燥、真空冷冻干燥和氯化锂除湿等。热风干燥设备结构简单、操作方便，但受明胶热敏性影响，一般热风温度不宜过高，要求在60～85℃，所以干燥时间长达6～8小时，导致干燥过程中能耗较高，产量低；喷雾干燥时间短、干燥速率大，但受明胶热敏性影响，进口气体温度一般为170～175℃、出口温度约70～100℃，因此热效率较低；明胶熔点只有25～35℃，且黏度较高，约5～35mpa·s，这样会使大部分明胶产品粘留在设备及管道内壁，导致产品的收粉率低，造成很大的浪费。真空冷冻干燥所得产品质量好，但在干燥前需要经过长时间的低温预冻，导致干燥周期长，设备投资高，操作能耗高，限制了其大规模的生产使用。氯化锂法除湿所用设备复杂，氯化锂溶液对设备腐蚀较大，且设备成本较高。

4、除此之外，对于医药等对于明胶产品要求较高的行业而言，明胶产品的品质等把控十分严格，根据国家标准，药用明胶的最优级产品的含水率≤14％，凝胶强度≥220bloomg，溶解时间要求小于10min，而对于上述干燥方式而言，很难达到相关标准。而且，明胶溶液粘度较高，属于热敏性、氧敏性物料，在干燥过程中对于温度和氧气比较敏感。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种明胶真空干燥的工艺方法，在得到高质量明胶产品的同时，降低操作能耗，真空干燥采用热传导的加热方式，热效率比较高；物料在低温少氧的环境中脱水，得到的产品品质好；干燥过程易于连续化和自动化生产，环境友好。

2、本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

3、一种明胶真空干燥的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：

4、1)原料预处理：将哺乳动物或者鱼类的骨料、皮料进行清洗，用酸性溶液或者碱性溶液浸泡，使其中的脂肪、矿物质等非胶原物质得到去除；

5、2)水解萃取：预处理完毕的原料放在热水中进行水解萃取，使原料所含胶原中的氢键断裂，得到浓度为3％～8％的淡胶液；

6、3)过滤：将水解萃取完的淡胶液进行过滤处理，去除淡胶液中杂质；

7、4)蒸发浓缩：将过滤完成的胶液通过多效蒸发器，在操作压力为10～20kpa的低压环境中进行蒸发操作，蒸发后得到浓度为20％～25％的胶液；

8、5)凝胶成型：蒸发浓缩后的胶液，通过冻胶机或者冷却器进行冷凝，冷却器中配有刮刀，使得胶液在冷凝成型的同时，可以被切断成条块状，得到明胶，以便后续的干燥；

9、6)干燥：将明胶通过布料装置分布在真空带式干燥机的传送带上，布料厚度在2～4mm；依次通过真空带式干燥机高温加热段、中温加热段以及低温冷却段，高温加热段、中温加热段以及低温冷却段的温度依次降低；干燥过程中物料温度控制在70～90℃，干燥所得明胶产品内部结构疏松多孔；干燥时间在30～70min；

10、7)制得明胶产品。

11、而且，所述步骤6)中：所述高温加热段通入温度为95℃～120℃的热水，中温加热段通入60℃～95℃的热水，低温冷却段通入15～30℃左右的冷却水；所述真空带式干燥机高温加热段、中温加热段以及低温冷却段设置真空室压力控制在6kpa～10kpa。

12、而且，所述明胶产品凝胶强度为220～260bloomg，含水率≤14％，溶解时间8～10min。

13、而且，所述酸性溶液采用盐酸、磷酸或者硫酸溶液；所述碱性溶液采用石灰水或者氢氧化钠溶液。

14、而且，所述步骤3)中过滤处理通过板框式压缩机以棉浆板等为过滤介质进行过滤，或者采用转动型滤叶过滤机对其进行过滤处理。

15、本发明的优点和有益效果为：

16、1、本发明明胶真空干燥的工艺方法，经过滤处理后的胶液浓度达到3％～8％以上，经蒸发浓缩后胶液的浓度达20％～25％，采用真空干燥的方法对胶液进行干燥，将明胶通过布料装置分布在真空带式干燥机的传送带上对其进行干燥，其加热区热水温度依次降低，相比于恒温真空干燥而言，既满足了干燥需求，同时又降低了生产过程中的能耗。

17、2、本发明明胶真空干燥的工艺方法，对明胶进行干燥，干燥设备操作简单、干燥时间短，而且带式干燥机采用热传导的加热方式，从明胶产品产量以及热利用率角度考虑，其干燥效率高，处理明胶这种热敏性、高粘度液体物料具有独特优势。

18、3、本发明明胶真空干燥的工艺方法，在干燥过程中物料与外界隔离；低压少氧的环境使干燥得到的明胶产品相较于原品色差较小；凝胶强度较高，明胶产品含水率≤14％，凝胶强度≥220bloomg；相对于真空冷冻、热风等干燥方式干燥之后的产品，其溶解性好，溶解时间≤10min，保证了干燥完成后的产品品质。

19、4、本发明明胶真空干燥的工艺方法，在通过真空干燥的方法对明胶进行干燥，为实际工业生产中的干燥提供工艺方面的理论指导，从而进一步提高明胶产品品质、降低干燥能耗、减少生产成本、提高经济效益。

技术特征：

1.一种明胶真空干燥的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的明胶真空干燥的工艺方法，其特征在于：所述步骤6)中：所述高温加热段通入温度为95℃～120℃的热水，中温加热段通入60℃～95℃的热水，低温冷却段通入15-30℃左右的冷却水；所述真空带式干燥机高温加热段、中温加热段以及低温冷却段设置真空室压力控制在6kpa～10kpa。

3.根据权利要求1所述的明胶真空干燥的工艺方法，其特征在于：所述明胶产品凝胶强度为220～260bloomg，含水率≤14％，溶解时间8～10min。

4.根据权利要求1所述的明胶真空干燥的工艺方法，其特征在于：所述酸性溶液采用盐酸、磷酸或者硫酸溶液；所述碱性溶液采用石灰水或者氢氧化钠溶液。

5.根据权利要求1所述的明胶真空干燥的工艺方法，其特征在于：所述步骤3)中过滤处理通过板框式压缩机以棉浆板等为过滤介质进行过滤，或者采用转动型滤叶过滤机对其进行过滤处理。

技术总结
本发明提供了一种关于明胶真空干燥的工艺方法，其工艺方法步骤包括：将胶液经过滤、蒸发浓缩后使其浓度达到20％～25％，再将浓缩后胶液进行冷凝成型，最后将冷凝成型后的明胶在真空带式干燥机的传送带上依次通过高温加热段、中温加热段以及低温冷却段进行干燥，干燥时间30～70min，得到含水率≤14％、凝胶强度220～260Bloomg、溶解时间8～10min的明胶产品，可达到药用明胶最优产品的品质要求，可实现连续式生产，并且加热区段温度依次降低，降低了干燥过程中的能耗，低压少氧的干燥环境使得干燥完成后的产品相较于原品色差最小，保证产品品质，且环境友好。

技术研发人员：赵丽娟,冉晨曦,陈禹鸿,刘宇轩
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15