專利名稱：明膠的純化—去金屬離子、脫色、提高透明度的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域是明膠的純化。
明膠是一種從動(dòng)物結(jié)締組織或表皮組織中(骨或皮)的膠原部分水解出來(lái)的蛋白質(zhì)。它具有許多優(yōu)良的物理及化學(xué)性質(zhì);如親水性強(qiáng)，具有形成膠凍能力，溶膠及凝膠的可逆轉(zhuǎn)化、成膜性能好，側(cè)鏈基團(tuán)反應(yīng)活性高，以及電荷符號(hào)隨介質(zhì)pH值變化的典型的兩性電介質(zhì)特性等。正因?yàn)橛羞@些優(yōu)點(diǎn)，明膠被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)研究和各個(gè)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中。在生物工程中，明膠是做為固相酶的載體;在生物化學(xué)中，明膠是研究蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的一種模型蛋白;在醫(yī)藥領(lǐng)域中，明膠大量地用于治療某些疾病，用于栓劑、糖衣、微膠囊的生產(chǎn)和用作血漿代用品等;在食品工業(yè)中，明膠廣泛地用作膠凍，乳化、穩(wěn)定、粘合和澄清等助劑;在工業(yè)中用于礦產(chǎn)的浮選，電解助劑等;在印刷方面，明膠用以制作碳素紙轉(zhuǎn)印、珂羅版、凹版印刷及印刷機(jī)輥筒部件等。在感光化學(xué)工業(yè)中，明膠尤其占有重要的地位。它是感光膠片工業(yè)中所應(yīng)用的三大宗原料之一。明膠質(zhì)量的好壞對(duì)于感光膠片產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)系重大。在物理成熟時(shí)，明膠是防止鹵化銀絮凝的保護(hù)膠體;在化學(xué)成熟時(shí)，是一種增感物質(zhì)，即便是惰膠也是如此;在曝光時(shí)，是鹵化銀微晶體光解后所生成的鹵素的受體(防止復(fù)合);在曝光后的貯存過(guò)程中，明膠是潛影的穩(wěn)定劑;在染印法彩色片的制造中，它是定量地吸附酸性染料的理想染色體;經(jīng)堅(jiān)膜后，對(duì)加工液是一種滲透性能良好，而又不溶于水但又能抑制顯影作用的親水介質(zhì);對(duì)成品片，它是黑白或彩色影象的透明載體……。明膠的這種多功能的優(yōu)異特性是某些人工合成的高分子化合物所不能比擬的。隨著明膠在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，對(duì)它的質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。
由于明膠是由動(dòng)物的骨、皮中提取的產(chǎn)物，故而某些無(wú)機(jī)物、有機(jī)物及色素等以雜質(zhì)的形式存在于明膠中。這些雜質(zhì)的存在影響了明膠的質(zhì)量及其應(yīng)用。明膠的質(zhì)量與其原料和生產(chǎn)工藝有著密切的關(guān)系。其中明膠中無(wú)機(jī)微量金屬的含量、色澤、透明度是其主要質(zhì)量指標(biāo)之一。由于中國(guó)制膠工業(yè)中的骨料主要是來(lái)自于社會(huì)收集的陳雜骨(風(fēng)化骨、熬湯骨等)，用這種骨料制備的明膠與其它國(guó)家利用屠宰場(chǎng)直接來(lái)的新鮮骨料制備的明膠，從其原料來(lái)源、原料自身的質(zhì)量和制備的明膠質(zhì)量都有很大的差別。
離子交換樹(shù)脂技術(shù)是本世紀(jì)三十年代中期發(fā)展起來(lái)的。中國(guó)離子交換樹(shù)脂無(wú)論在品種、規(guī)格、產(chǎn)品和質(zhì)量都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。離子交換樹(shù)脂是以交換、選擇、吸附和催化等功能達(dá)到脫鹽、分離、精制、脫色、催化反應(yīng)等實(shí)際應(yīng)用效果的。它已成為許多領(lǐng)域中不可缺少的重要材料之一。
對(duì)于明膠溶液的脫色，提高透明度，去金屬離子等，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)[1-14]化學(xué)沉淀法如用鋁鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、水楊酸鹽等或采用天然無(wú)機(jī)材料吸附過(guò)濾如沸石、活性白土、硅藻土等及氧化漂白法脫色等方法脫色，提高透明度。采用陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂技術(shù)或化學(xué)沉淀法等方法脫礦物質(zhì)。目前主要采用硅藻土過(guò)濾，氧化漂白達(dá)到脫色，提高透明度。用陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂去無(wú)機(jī)金屬雜質(zhì)。這樣均需兩道工序來(lái)完成。
本發(fā)明的目的應(yīng)用復(fù)合離子交換樹(shù)脂技術(shù)，應(yīng)用某些帶有特殊功能的樹(shù)脂，將濃度≤10%的明膠溶液，在30-70℃，最佳溫度是40-55℃，pH4-9，最佳范圍是pH5-7，通過(guò)上述離子交換復(fù)合柱，去除膠液中的金屬離子、色素及其它有機(jī)物雜質(zhì)，從而達(dá)到一次完成成明膠的鈍化。
本發(fā)明使用的復(fù)合離子交換樹(shù)脂是以苯乙烯、二乙烯苯為骨架帶有R功能基的大孔型離子交換樹(shù)脂，其中R為N(CH2COOH)2或NH(C2H4NH)nH與大孔型特種陰陽(yáng)樹(shù)脂(弱堿性、強(qiáng)酸性、弱酸性、強(qiáng)堿性)或凝膠型陰離子交換樹(shù)脂(OH-型)、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(H+型)復(fù)合處理明膠溶液。明膠溶液通過(guò)樹(shù)脂處理后達(dá)到脫色、透明度高、去除無(wú)機(jī)金屬離子等三合一的效果。通過(guò)本方法處理后的明膠溶液，用原子吸收光譜儀測(cè)定其金屬雜質(zhì)的含量，用72型分光光度計(jì)測(cè)定其脫色率、透明度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.應(yīng)用本發(fā)明的復(fù)合離子交換樹(shù)脂處理明膠稀溶液(≤10%)，可以一次完成去除金屬離子、脫色和提高透明度。
2.使用本方法純化明膠稀溶液，對(duì)明膠性能沒(méi)有不良影響，不會(huì)帶進(jìn)其它雜質(zhì)和細(xì)菌。
3.用本方法純化明膠，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，樹(shù)脂可再生重復(fù)使用，利用率高。
例636-2＃明膠每克中含Ca 5600ppm，F(xiàn)e 64ppm，Cu 12 ppm;其10%的明膠溶液的光學(xué)參數(shù)是pH＝5.75±0.05，溫度40℃、波長(zhǎng)是，420nm測(cè)其色澤透過(guò)率T%為28;650nm測(cè)定其透明度T%為76。將636-2＃膠配制成10%的明膠溶液，在45～55℃的溫度下，通過(guò)帶有-R基團(tuán)和陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的復(fù)合柱，流出液為pH值5-7(pH試紙)，即可達(dá)到脫色、透明度高和去除金屬離子。其結(jié)果見(jiàn)表1、2。10%左右的明膠溶液通過(guò)復(fù)合離子交換樹(shù)脂處理后，其Ca含量＜50ppm，F(xiàn)e＜15ppm，Cu＜2ppm;pH值為5.75±0.05時(shí)，420nm T%＞55，650nm T%＞90。表觀色澤淺，透明度高。
表1 636-2＃膠處理前后金屬離子的變化
表2 636-2＃膠處理前后色澤、透明度的變化
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權(quán)利要求
1.一種明膠的純化方法，其特征是將待純化的明膠膠液(其濃度≤10%)在溫度30-70℃，pH4-9，通過(guò)復(fù)合離子交換樹(shù)脂組成的交換柱，一次完成去除金屬離子，脫色和提高透明度，該交換柱主要含有苯乙烯，二乙烯苯為骨架帶有R功能基的大孔型離子交換樹(shù)脂，其中R為N(CH2COOH)2或NH(C2H4NH)nH。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的方法，其特征是最佳溫度為40-55℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的方法，其特征是最佳PH范圍是pH5-7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的方法，其特征是復(fù)合交換柱還含有大孔型特種陰陽(yáng)樹(shù)脂(弱堿性、強(qiáng)酸性、弱酸性、強(qiáng)堿性)或凝膠型陰離子交換樹(shù)脂(OH-型)、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(H+型)。
全文摘要
本發(fā)明屬于明膠的純化，應(yīng)用特殊的離子交換樹(shù)脂復(fù)合柱，一次達(dá)到去除明膠中的金屬離子、脫色和提高透明度的目的，本發(fā)明工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單，交換樹(shù)脂可再生重復(fù)使用，利用率高。
文檔編號(hào)B01J47/02GK1056512SQ9010264
公開(kāi)日1991年11月27日 申請(qǐng)日期1990年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月16日
發(fā)明者劉宣亞 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院感光化學(xué)研究所