基本介紹
- 中文名：膠原腸衣
- 外文名：Collagen casing
- 原料：家畜的皮、腱等
- 優勢：生產簡化、適合機械填充
- 價格：較天然腸衣高10～15％
- 技術要點：嚴格控溫
定義,利弊,生產,預處理,擠出成型,固定、乾燥,研究進展,國外研究進展,國內研究進展,
定義
膠原腸衣是用家畜的皮、腱等為原料製成腸衣。1925年前，國內外都使用天然腸衣加工香腸。天然腸衣是由羊或豬的小腸加工製成的，前者稱為羊腸衣，後者稱為豬腸衣。這種腸衣具有透氣性，不但可以食用，而且能蒸煮，在受熱時可與肉類保持收縮一致。然而，天然腸衣的產量受到許多因素的限制，隨著腸製品市場需求的擴大，對腸衣的需求量相應地增加，逐漸地出現了腸衣供不應求的矛盾。同時隨著腸製品品種的發展，天然腸衣也暴露出一些缺點，如：完全靠手工操作，勞動力成本高，造成嚴重的環境污染，並且天然腸衣粗細不規範，不適應機械化生產腸製品，產品質量不易控制。因此，1925年之後出現了人造腸衣。
人造腸衣按其材料來分，可以分為三大類，即塑膠腸衣、纖維素腸衣和膠原腸衣。
膠原腸衣是用家畜的皮、腱等為原料製成的，所以它是可以食用的，但是直徑較粗的腸衣就比較厚；食用就不太合適。膠原腸衣不同於纖維素腸衣，在熱加工時要注意加熱溫度，否則膠原就會變軟。膠原腸衣的生產廠家日旭生產的規格從19mm/20mm到44mm/46mm。
利弊
雖然膠原腸衣比天然腸衣的價格高10～15%左右，可是其生產性卻比天然腸衣高20～30%左右，所以從成本考慮還是使用膠原腸衣合算。其特點是不需要進行清洗、挑選這些準備工作，而且適合於機械填充，生產出的產品外形尺寸整齊一致。
但是，若干燥工藝時間過長，膠原腸衣就會變脆出現裂紋。另外，著濕度太高，膠原水解變成明膠，變得很軟。保存時最好在10℃以下。
生產
膠原腸衣的生產，大體上可分為三個步驟：
預處理
將動物皮去掉表皮層，取其真皮層，先在鹼液中浸漬，去除角蛋白和其他可溶性成分，然後水洗、酸浸使之膨潤。
擠出成型
膨潤皮切成條，再切成小粒，用機械方法將其打成糊狀物（膠漿），調節固含量，在擠出機上經專用噴嘴擠出成管狀物。
固定、乾燥
經乾法定型（直接用熱風乾燥）或濕法定型（先用凝固浴凝固，然後再用熱風乾燥），再用交聯劑交聯，乾燥，分切，製成膠原腸衣成品。
研究進展
國外研究進展
從20世紀30年代開始，美國和英國就著手膠原腸衣的研究；40年代德國已能生產膠原腸衣，但不耐受高溫蒸煮，後來日本、前蘇聯、前捷克斯洛伐克等國都投入了很大的力量；到70年代，美國、聯邦德國、日本、波蘭等國已能工業化生產質量很好的膠原腸衣，生產設備也趨於成熟。我國歷來是天然腸衣的主要出口國，同時又大量進口人造腸衣。
美、英等國經過多年的研究，發現膠原一旦轉變成明膠，物料的理化性質及流變性質將發生極大的變化而不能用來製作腸衣，一方面是腸衣強度達不到要求，另一方面是不耐蒸煮。後來確定用牛皮的真皮層製備膠原糊狀物來製造腸衣。當然，也有人證明膠原—明膠材料可以製造管式腸衣，分散了的膠原與一定量的水解膠原製成的膜濕拉伸強度可達17MPa，延伸率為35%。
近年來國外一些膠原腸衣廠把多價離子（如Ca，能使膠原凝固）和交聯劑先加入酸性的糊狀物中，然後經擠出成型後進入鹼性凝固液中，這樣製得的腸衣比後段交聯的效果好，因為這種已在糊狀物內部的多價離子和交聯劑並不會使糊狀物凝固，而一旦進入鹼性介質中，交聯劑被激活，腸衣得以迅速交聯固化，獲得良好的強度。不過，這種濕腸衣還含有90%的水分，且不易乾燥，如果把它於-20℃下徹底冷凍5h，然後慢慢自然解凍，可脫去80%的水分，具有更高的強度。
國內研究進展
80年代，廣西梧州建成了我國第一個生產膠原腸衣的工廠，90年代有了較大發展。廣西梧州蛋白腸衣廠黃炳華和周亞仙的發明專利介紹了如下的製法：取第二層或第三層牛皮100kg，洗淨，用切皮機切成5mm×60mm的皮條，先用5%NaOH溶液浸泡1h，再用0.1mol/L HCl溶液浸泡6h，待變成半透明膠條，用清水洗滌至pH 4.5左右。
將皮條絞碎，在膠體磨中磨成漿料，用水調節至固含量為4%—6%，放入真空攪拌機中，加入乳酸（按100kg膠液加乳酸0.5kg和3kg的可食纖維素，6kg的聚乙烯醇縮醛溶液），攪拌均勻並脫氣。
將上述膠液通至螺旋式擠出機中，通過旋轉噴頭，噴出聲20mm的管狀膜，隨即浸入飽和硫酸銨溶液中脫水定型，切斷，充氣，在50℃的電熱箱中一次乾燥。
將一次乾燥的腸衣用水洗去硫酸銨，放到5%甘油、0.2%乙二醛和0.1%山梨酸混合溶液中浸泡20min，再用清水迅速噴淋一次，風乾，至含水量為10%—20%的產品。再經摺疊或折縮，包裝，得到成品，拉伸強度達到28MPa，斷裂伸長率為29.4%。
我國牛皮供應較緊，豬皮較多，因此可用二層豬皮，用石灰乳浸泡2—3d，水洗後同樣用0.1mol/L HCl溶液浸泡6h，待變成半透明膠條，用清水洗滌至pH 4.5左右就可按以上操作進行。
不過，上述使用聚乙烯醇縮醛溶液作內交聯劑，用乙二醛作外交聯劑，似有不妥。聚乙烯醇縮醛不能用於食品，乙二醛的毒性比較大，應該換用食品中允許使用的戊二醛，在後來的發明專利中，他們已採用戊二醛。
由於進入擠出成型機時的膠漿pH值一般控制在2—4，呈酸性，會對設備造成腐蝕，所以生產設備都採用不鏽鋼材料，為此，梧州蛋白腸衣廠發明了鹼性膠原製作腸衣的技術，即將豬皮、牛皮用清水洗淨後，用5%—10%的石灰水浸泡軟化10—20d，然後分割、水洗、酸洗，並切成小片、小條，水洗至中性，再用pH 2—3的稀酸液洗滌2—3次，用水漂洗到中性，然後用絞肉機絞碎，進入0.2—0.3mol/L氫氧化鈉或碳酸鈉浸泡，保持溶液pH值為13—14。待皮料呈半透明後，用清水洗去鹼，使pH值為11.5—13，此時即可用壓片機壓成薄片，加入水和羧甲基纖維素，攪拌均勻，在此過程中要不斷加入鹼使打成的膠漿pH值保持11.5—13。過濾，除去粗粒，即成可擠出成型的膠漿，其蛋白質含量應為3%—7%，纖維素0.1%—0.5%，水約為93%—97%。擠出成型後進入的凝固浴為食鹽飽和溶液，用鹽酸調pH 3.0—5.0。凝固後的管狀物在40—50℃的隧道下燥器中乾燥，下燥一次用清水噴淋一次，如此2—3次後，用0.1%—0.5%的戊二醛、2.0—4.0%的甘油、0.08%—0.1%的防腐劑混合溶液噴淋，再乾燥、水洗、乾燥，收集並折縮，在70—85℃、相對濕度80%—95%下處理30h，包裝，即可出廠。
無論是牛皮還是豬皮，表皮不能用，否則在製成的膠漿里會出現小纖維塊，使腸衣膜在灌腸或蒸煮時出現裂縫。小纖維塊的出現，還與漿里脂肪含量有關，脂肪量多或少，都會有可能出現纖維塊，一般控制在8%左右，添加的脂肪需事先進行控制部分水解，生成甘油一酸酯、甘油二酸酯和甘油三酸酯混合物，其中包括水解下來的脂肪酸。
在膠原中加入一定量的纖維素（如甲基纖維素、羧甲基纖維素等）能改善腸衣的性能，尤其是增加強度，加入海藻酸鈉也同樣能改善腸衣的性質。戊二醛的交聯在pH 3.5時製成的腸衣具有較高的強度，因為此時交聯反應速度相對較慢，戊二醛分子可以進入到膠原膜內部發生反應，內外的交聯程度比較平衡。
國內有人研究過用製革下腳料（鞣製前）製作膠原腸衣。製革下腳料都已在鹼性介質及硫化鈉溶液中浸泡膨脹、脫毛，非但脫去了大部分脂肪，還脫去了毛和表皮層的角蛋白及其他可溶性蛋白，雖然不能再通過片皮方法取得真皮層，但畢竟大部分都是膠原了，皮層也已疏鬆，有利於打漿。但是，由於在鹼浸和脫毛時可能已有膠原降解，所以這樣製得的腸衣強度要低一點，可以通過二次交聯予以提高。
