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明膠的歷史 

發布時間:2018/07/03

  大約8000年前,位于現中東地區的穴居人已經可以從動物組織中提取黏膠。3000年之后,古埃及人完全掌握了黏膠的功能。考古學家們在埃及古城底比斯(現今為埃及中部的路克索)和埃及女王哈特謝普蘇特墓和發現,當時動物膠原在埃及已經普及到家居裝修,他們將從木頭膠質中提取的一種木質黏膠作為黏合劑黏合家居。就連金字塔文獻也記載有埃及人提煉膠的方法——熬骨頭也能獲得膠。在公元剛開始的幾個世紀里,明膠的應用得到了廣泛認可。在此期間,人們從獸皮和獸骨中獲得膠原。與此同時,也獲得了一種新產品——冷時會凝固的天然提取品。事實上,這正是可食用明膠的雛形。
  一個新事物的產生,往往需要消耗一段時間才能成為大眾消費品,明膠剛進廚房的那幾個世紀,它只是貴族的奢侈品,被用于宮廷和貴族家中的醬品制作。在英格蘭亨利八世統治時期(1491-1547),小牛骨醬這個菜品是每次宴會的必備。到了17世紀下葉,明膠終于被科學家而不只是廚子發掘出潛力。法國數學家丹尼斯·帕潘于1682年發明了一個壓力烹飪罐,他稱之為“助消化器”,它可以在骨頭變軟之前把骨頭煮熟。帕潘曾建議用扇骨來熬湯。1681年,他甚至向英格蘭國王查理二世提出,從骨頭中提取出的果凍狀膠可以作為糧食被人們食用。明膠作為膠原蛋白的主要水解產物,一般是從動物的皮、骨、結締組織中提取的,本身對人體無害,還有膠原蛋白的部分功效,甚至由于其不含脂肪和膽固醇的蛋白質,說具有一定的營養價值也不為過。但是,明膠只是營養不完全的蛋白質,缺乏某些必需氨基酸,從而無法合成人體所需的全部蛋白質。至于這個,要到拿破侖戰爭時期才被發現。
  19世紀初,拿破侖戰爭持續進行。當時,法國港口被英國海軍封鎖,造成了城內肉類短缺,饑餓迅速蔓延。政治家和科學家不得不開始尋找可替代的蛋白質,并確實找到了,那就是明膠。
  在1803年和1818年,巴黎醫院的軍事行政官安東·亞歷克西斯凱德·沃克斯針對“從骨頭中提取明膠并做成了肉湯”發表了報道,并委托一位化學家匯編成生產明膠的方法。由此,明膠作為一種有營養價值的蛋白質被系統的研究,其生產和應用也得以改進。
  第一個生產明膠并初具規模的公司是Coignet & Cie公司,它于1818年成立于法國里昂。這家公司第一個將“皮革”( 所謂皮革制品) 作為原料,并且引進了工業烘干厚明膠工藝。這種方法一直延續到20世紀中葉。被賣出的第一批標為“粉末明膠”的產品,實際上只是被磨碎的厚瓣狀或條狀明膠。
  1845年對于明膠是關鍵一年,美國人彼得·庫珀發明的凝膠狀點心為明膠在零食界占得了一席之地。
  時隔45年后的1890年,又一明膠新發現為經濟蕭條時期的人們帶去甜味。家庭裝的顆粒明膠是由美國Charles Knox和德國DGF AG生產的杰作。由此,明膠成為眾多食品中一種基本并普遍存在的成分而在全球得到普及。
  1897年,在凝膠狀點心中水果香料的新產品問世,那就是風靡一時的“吉露果子凍”。在美國,“吉露果子凍”每年銷售近30億盒,明膠從貴族奢侈品轉向平民零食。巨大商機面前,英國郎特里公司(Rowntree)緊跟著發明了另一種凝膠狀點心。從1923年生產一種類似于“吉露果子凍”的產品開始,直到1932年,他們生產出一種稱為“凝膠塊”的濃縮正方晶體。這種“凝膠塊”有不同的水果口味。盡管這種產品在英國很暢銷,但卻未能打開海外市場。當時,不僅食品工業,明膠生產也開辟了新的應用領域。明膠更多的功能被開發,并用于生產更多產品以滿足消費者需要。很多明膠產品真正地被人們“掛在嘴邊”。
  20世紀初,美國引入果汁軟糖,并在50年代風靡全國。上世紀30年代引入如今全球聞名的壓制成的動物狀凝膠點心,上世紀70年代生產出水果酸奶酪。1984年,瑞典Lage Sundstroem公司研制出低脂肪人造黃油和三明治,并大規模投入生產。其中,明膠作為乳化劑和穩定劑,以滿足口感上對黃油密度和流動性的挑剔。
  拿破侖戰爭時期,法國人雖然未能研究出明膠代肉的方法,卻發現了明膠在醫藥領域的新用途。1834年,法國藥劑師弗朗索瓦·莫特制造出明膠膠囊,這是世界上最早的明膠空心膠囊專利。“最初的膠囊”就是在一個皮革袋中充滿溶有水銀的濃縮明膠溶液,冷凍并干燥后,將看似膠囊的明膠薄膜從皮革袋上剝落。這些膠囊使藥物更容易被服用,而且第一次使藥物免受熱、冷和濕度等外界環境影響。如此一來,藥物口服從此不再有苦味。后來者居上,美國反倒成了明膠膠囊生產的領頭羊。1897 年,位于美國印第安納波利斯的Eli Lilly公司將粉末或顆粒狀藥物填充到非常薄的、有兩部分構成的硬明膠膠囊中。1913年,這家公司又發明了全球第一臺自動生產硬明膠膠囊機。約在1930年,一個更偉大的發明徹底改革了軟膠囊的生產:羅伯特·舍雷爾(Robert P.Scherer)發明了一臺自動連續生產軟膠囊的機器,該發明迅速席卷世界。由此,明膠也可以用于其他藥物,例如,它可用于口腔崩解片和微膠囊,防止其中藥物成分受光照和氧氣的影響。
  明膠在藥物生產上的價值遠大于此。它具有高相容性和低過敏性,是藥物體系最理想的組分。也正由于它的這些特殊性能,明膠被應用于醫學各個領域。
  例如,從1940年開始,明膠海綿成為外科手術中必不可少的止血劑。有趣的是,歷史上,明膠早已有類似應用:在公元3世紀,中國和日本曾把明膠用于止血。如果沒有明膠,攝影的歷史將完全不同。法國人路易·雅克·達蓋爾(Louis Jacques Mande Daguerre,1787-1851)發明了照片影印的“銀版照相”術,完成了攝影術的決定性突破。但是,這種技術有些復雜,很難操作。而且,它僅僅適用于獨特的制版和攝影場合。由于價格高,它的應用僅僅局限于能擔負起其費用的業余愛好者之中。
  半個世紀之后,明膠的應用使攝影不再復雜,由此開始普及。1880年由明膠感光乳劑涂布的可現成使用的干燥照相版投入使用。在此基礎上,人們發明了照相底片。而攝影的最終普及是在1888年喬治·伊士曼發明了著名的“柯達1號相機”。19世紀末20世紀初,德國和法國開始從事感光明膠的生產。接下來的發展使兩種工業的結合更加緊密,至少在各地區。例如,1921年,喬治·伊士曼與大西洋彼岸的海因里希(Heinrich Stoess)在長期合作后,在德國埃伯巴赫(Eberbach——創立第一家美德合資企業——Odin工廠,該工廠向柯達提供感光明膠。當時,柯達最大的競爭者也不甘示弱,愛克發公司(Agfa)與DGF(Deutsche Gelatine Fabriken AG)公司簽約,由后者向其提供所有感光明膠。事實上,早在1964年,愛克發已經開始獨自生產明膠。
  后來,愛克發完全收購了Koepff和Sohne公司,至2000年,愛克發所需部分明膠由其位于德國海爾布隆的工廠生產。
  柯達和愛克發為了明膠較勁之時,恐怕沒有意識到,他們簽字的所有文件也都用到了明膠。當時文件的復制都是用復寫紙,這種“新型”紙張源自19世紀60年代NCR公司的巴雷特·格雷(Barrett Green)和施萊歇爾(Schleicher)的一項發明。他們在明膠和阿拉伯膠反應的基礎上,發明了一種微膠囊——把各種特殊染料包覆在微膠囊中,然后涂抹在將要寫字的紙背面,鋼筆或打字機鍵的壓力使膠囊破裂,釋放出無色的墨汁,而涂抹在復印紙正面的特殊物質可以使墨汁顯現,于是文字就神奇地印在紙上了。
  明膠與維生素物質配合使用,可制成營養、護膚美容、抗皺等化妝品。比如說,柜臺上暢銷的防皺美容霜,便可由明膠與維生素E配合制成。而在“微整形”流行的時代,明膠在醫學美容中亦有用武之地。明膠可制成復方針劑作皮下注射,用以使皮膚皺紋消失而變得平滑。
  在走過一段相當長的輝煌歲月后,明膠近來聲名日下,日子不好過。
  有報道稱,工業明膠流入食品企業,又有報道稱皮革下腳料被漂白清洗后,流向藥品市場。難怪有網友調侃皮鞋很忙。
  要了解工業明膠對人體的傷害就必須從源頭說起。通常,從動物皮到皮革,大體要經過四個階段的處理。首先是預處理,去肉防腐;然后是準備階段,脫脂脫毛;接下來是鞣制,最后是整飾。其中的鞣制階段,皮革變得柔軟和耐用。鞣制的過程,是高價陽離子和膠原蛋白發生一系列化學反應的過程。自從1893年美國人馬丁·丹尼斯(Martin Dennis)發明鉻鞣制法之后,世界上約90%的皮革都是用這個方法鞣制而成的。這就是為什么皮革中會含有大量的鉻。
  自然界有兩種主要的鉻的形態,一種三價鉻,就是用來鞣制的鉻,它是陽離子,帶三個正電荷。離子電荷是能發生鞣制的關鍵,除了三價鉻,我們生活中常見的三價陽離子,比如三價鐵、鋁,還有些不常見的,比如鋯和鈦,都是可以用來鞣制的。只是鉻鞣制工藝成熟,性價比高,至今依然統治著皮革及其制品行業。
  另一種鉻的形態就是臭名昭著的六價鉻,它和氧原子抱著一起形成原子團,以鉻酸根的形式存在。六價鉻有很強的生物毒性,長期接觸有致癌性,急性毒性劑量范圍在50-150微克/千克。即使在皮革行業中,六價鉻也是人見人厭的化學物質。
  各國對皮革中的六價鉻含量都有明確要求,最嚴格的是德國,2010年德國新修訂的法令規定,皮革中不得有六價鉻的檢出。
  雖然皮革的鞣制使用的是三價鉻,但由于氧化等因素,膠囊中可能會含有六價鉻。六價的鉻離子是強氧化劑,對皮膚黏膜有很強的刺激和腐蝕作用,是公認的致癌物。人食用了含六價鉻的明膠,將長期留存人體中,損害骨骼組織,使骨骼變脆易折,對于生長發育中的兒童,將嚴重影響一生的健康。
  從皮革廢料中提取食用明膠本身是一種違法行為。雖然,這些工業明膠中的鉻的含量較低,在低劑量下,一般不會立即出現明顯癥狀。但對于病人,危害卻是不可忽略的,不能因為每日每次量小可能危害不大就寬恕。
  另外,看整個生產程序,工業明膠里面的毒物不僅僅是六價鉻,在之前提到的皮革處理過程中,防腐時可能用到五氯苯酚,準備工作會用到硫化鈉,染色工藝會用到偶氮染料,打光工藝會用到甲醛……還有許多化學制劑用在各個程序,髙度懷疑其是致癌物。這些未知的毒素可能危害更大。因此,從皮革加工的下腳料得到的膠原蛋白中,問題不僅僅是鉻,而是它的不確定性。
  這些非食物成分的毒物在低劑量下,一般不會立即出現明顯癥狀,但長期會増加多種疾病風險,尤其是癌癥。
  如此多的不確定性,不清楚它的危害有多大,本身就是非常危險的事情。

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