明胶膜浓缩技术

1、明胶简介

　　明胶是由动物皮肤、骨、肌膜、肌魅等结缔组织中的胶原部分降解而成为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或粉粒。没有固定的结构和相对分子量，是一种无色无味，无挥发性、透明坚硬的非晶体物质，明胶中水分和无机盐大约占16%，蛋白含量占82%以上。明胶是一种重要的天然蛋白高聚物，含有除以外的几乎所有必需氨基酸，它在食品、药品、照相和工业部门具有广泛的用途。

　　明胶根据用途不同可分为：①食用明胶----在食品工业中是一种重要的配料和添加剂，常作为胶凝剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂和澄清剂等应用于肉制品、蛋糕、冰淇淋、啤酒、果汁等的生产；②科研明胶----医药中应用最多的是作为包裹药物的胶囊；③工业明胶----用于纤维纺织、绝缘材料、纸张、全息材料等的制造方面。

　　2、明胶市场现状

　　随着人们生活水平提高，乳品工业壮大乳制品供应量增加，明胶的需求量也随之增加。明胶在乳制品中主要有三大功能：防止乳清析出的作用，明胶通过氢键的形成成功阻止乳清析出，避免酪蛋白产生收缩作用，因而阻止了固相从液相中分离；乳化稳定作用，酪蛋白本身就是天然的乳化剂和稳定剂，但酪蛋白在酸性环境中会失去乳化能力和稳定能力，而明胶可以为酪蛋白提供稳定的条件，起保护胶体的作用；乳泡沫的稳定剂，所有乳泡沫均可以看作空气脂肪水的乳化体系，明胶作为亲水胶体与水结合形成明胶薄层覆盖脂肪球，并包裹空气泡，减少了外界条件对空气泡中空气压力的影响，达到稳定泡沫的作用，从而保持稳定的乳化状态。

　　目前，我国的明胶行业正处于高速发展时期，市场容量迅速庞大，智研咨询研究部统计数据显示，我国明胶协行业市场容量从2005年的2.86x104t增加到2010年的6.32x104t。其中，骨明胶的市场容量从2005年1.80x104t增加到2010年的3.46xx104t。数据显示，2013年全国乳制品产量26,980,298，2014年1-5月全国乳制品产量为10,434,302.76吨，由于中国乳制品的产量大，对于乳制品中的明胶，随着乳制品中的大量的生产，明胶在乳品中的需求将不断增长。

　　3、明胶的制备

　　国内外制备明胶普遍采用的是碱法生产。明胶可以以制革厂废弃边角料一毛边皮为原料, 经碱浸泡、酸浸泡、水解、熬胶等精制过程而制得, 其生产工艺流程如下：

此种制备方法工艺简单, 成本低, 但是产品中含盐量较高, 相对分子质量分布较宽, 对设备的材质要求较高。而且生产中碱浸泡、酸浸泡、中和等工段产生的大量废水成分复杂, COD含量高,废水难治理治理投资及设施运行成本大。

4、信达明胶膜浓缩技术

此技术采用世界上的有机高分子膜，通过内外压差将树脂吸附过滤后的稀明胶液中的水、部分小分子多肽、以及部分无机盐脱除，从而达到浓缩的效果。膜分离技术在常温下运行无需加热、无相态变化、只需比较廉价的电能，操作简单易学，其在蛋白浓缩脱水过程中同时也将金属盐类和其它小分子物质一同分离出去，达到分离、纯化、浓缩的功效，同时对明胶无吸附、无降解、损耗也极低，透过液可直接排放或进污水管网。

合肥信达膜科技有限公司采用高科技的膜分离技术进行明胶膜浓缩、脱盐，采用世界上的有机高分子膜一级大孔径浓缩膜在低压时将明胶液由3%左右的浓度提升至10%左右，再用二级膜将10%左右浓度的明胶液提升至20%左右，用户再用闪蒸技术将20%左右的明胶液快速蒸汽浓缩至30%左右，整个过程连续运行没有间隔过程。

膜应用于制药方面的分离和浓缩具有传统方法的优点。膜的使用，只需比较廉价的电能，操作简便，最主要的是其在对蛋白浓缩(脱水)的过程中，同时也将金属盐类和小分子物质分离出去，达到分离、纯化和浓缩的作用，而传统的方法往往需要另外加上分离装置。在能源紧缺的今天，膜的应用确实起到了节能降耗的作用，同时，传统工艺由于使用蒸汽，而高温对蛋白质有破坏作用，而膜的使用都是在低温下进行，这样也就提高了产品的品质，增强了产品的竞争力。

5、膜工艺与传统工艺对比

1、降低产品灰份。（比如国内某明胶厂通过膜浓缩去水的同时，产品的灰份也下降40~45%）。

2、提高产品的冻力和粘度。由于膜浓缩设备是在常温下运行，浓缩胶液所需的时间短，明胶的透明度明显提高，其冻力、黏度等相对于传统工艺亦有明显提升。

3、节能降耗，大大降低煤耗（例如：我司今年刚推出的一台明胶浓缩膜设备，在实际运行中，平均每脱出一吨水需耗电3KW左右，无需其它能源，而且稀胶中75~80%的水份可通过膜快速去除，而使用常规的三效热浓缩脱出一吨水约需120kg煤，同时还要耗电，因而膜浓缩的节能效果相当突出）。

4、设备操作简单，每台设备每班只需一操作人员切换相关的阀门即可保障设备的正常运行。

5、设备现场卫生条件好，安装要求简单，占地面积小。

6、设备连续运行能力强，产水量稳定性好。

7、清洗容易，每天只需在线清洗一次。

8、膜的耐用性好，目前在实际生产中可达两年以上。