明膠(Gelatin)是膠原的水解產(chǎn)物，廣泛用于醫(yī)藥、食品、紡織、化工、電子、造紙、印刷等30多個(gè)行業(yè)。隨著明膠市場的細(xì)分，目前對明膠的質(zhì)量要求進(jìn)一步顯現(xiàn)出高標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)化和專業(yè)化的新特點(diǎn)。傳統(tǒng)酸堿法生產(chǎn)明膠工藝由于周期長、衛(wèi)生條件難以控制、設(shè)備改進(jìn)困難，以及對環(huán)境造成污染等原因，難以滿足日益增長的明膠市場的系統(tǒng)需求。我國西部地區(qū)原料豐富、濕度適宜，是我國明膠的主要產(chǎn)地，但傳統(tǒng)明膠酸堿法制備工藝生產(chǎn)過程中的酸、堿排放對水體和空氣的污染十分嚴(yán)重，同時(shí)，傳統(tǒng)工藝耗水量大、耗能高的缺點(diǎn)又加劇了西部水資源和電能緊張的狀況。
近日，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員宋詼帶領(lǐng)研究組通過對土壤樣品宏基因組測序，發(fā)現(xiàn)一個(gè)能夠用于明膠制備的新型蛋白酶，并以該酶為基礎(chǔ)對蛋白酶法制備明膠工藝進(jìn)行了優(yōu)化。
該研究使用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的蛋白酶制備明膠，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)工藝的生物法替代，將傳統(tǒng)骨明膠堿法制備工藝中的多次浸酸、水洗、浸灰、中和等步驟，簡化為酸-酶處理一步反應(yīng)，縮短了工藝流程。同時(shí)，將后續(xù)的提膠過程由傳統(tǒng)的多道提膠工藝改為兩道提膠，明膠得率第一道膠可達(dá)12%，已接近傳統(tǒng)酸堿法多道提膠步驟的得率總和，酶法制備明膠的總得率也超過了傳統(tǒng)方法的14~15%，達(dá)到17%。同時(shí)，相對于傳統(tǒng)酸堿法制備的明膠，酶法明膠的蛋白電泳條帶更集中，更單一；所得明膠的凍力值可達(dá)250 bloomg以上，粘度值可達(dá)4.0 mPa·s，與傳統(tǒng)法相當(dāng)。明膠總生產(chǎn)周期從60多天縮短到5天，減少90%淡水用量，同時(shí)減少大量能源和化學(xué)制劑消耗，實(shí)現(xiàn)了明膠制備的綠色工藝。
該研究獲得了國家“863”項(xiàng)目的支持，并已申請多項(xiàng)國家專利，其中兩項(xiàng)已獲得授權(quán)（ZL201320431570.7 ，ZL201320431558.6）。 （生物谷Bioon.com）
