CN102887946A - 一种利用物理法从煮茧废水中提取丝胶蛋白的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用物理法从煮茧废水中提取丝胶蛋白的方法，该物理法有效保护丝胶蛋白富含的氨基酸成分，成品率高，能耗低。具体方法包含：1)筛虑取得少杂质的脱胶废水；2)利用真空浓缩干燥方式制取粗制粉；3)粗制粉与去离子水、无水乙醇低温配液，静置反应；4)后经离心冷冻干燥制得成品，该方法提取率较高，最大限度保护丝胶蛋白富含各类营养成分，主要用于生物医药中间体及高档化妆品，处理后的废水优于国标排放标准，具环保和资源循环利用价值。
Description
技术领域：
本发明涉及一种从煮茧废水中提取丝胶蛋白的方法，具体是一种利用物理法从煮茧废水中提取丝胶蛋白的方法。
技术背景：
蚕茧在加工过程中要求脱除茧丝外层大部分的丝胶，保证成品丝质柔软，并获得一定的舒缓度达到抽丝的目的。根据研究，组成蛋白质的氨基酸有20多种，而组成丝素和丝胶的氨基酸各有18种，丝胶蛋白富含丝氨酸(30.14％)；天门冬氨酸(17.35％)和谷氨酸(5.55％)等带有极性侧链的氨基酸，在功能性食品、化妆品、生物医用等领域有广泛的应用可能性。近年来诸多研究表明，丝胶具有极高的利用价值，分子量小的丝胶肽及其水解产物具有优异的吸湿、放湿性能和抗氧化能力，并有抑制酪氨酸活性、抗肿瘤、抗衰老、促进肠胃消化、护肤美容等诸多功能；大分子量的丝胶蛋白经过修饰或与其它高分子材料共同修饰，合成新的高分子材料，将它用于酶固定化电极、创面覆盖材料、人工皮肤、隐形眼镜、抗凝血材料及透析膜等生物医学材料的可能性。另外在生物可降解材料、功能性生物膜、表面活性剂，功能性纤维整理剂等方面有广泛的应用价值。已有研究资料显示：1)酶解蒸馏法降解脱色后，水分的蒸馏需要1∶1的蒸汽，能耗很高；2)离子交换法导致后处理工艺复杂，很难做到完全去除交联剂，导致无法高端应用；3)酸、碱、单宁等提取法损伤丝胶蛋白氨基酸含量，提纯的产品只少量用于动物动物饲料添加剂，产品附加值不高。以上分析导致丝胶蛋白很难实现产业化。
据统计，仅广西有近100家缫丝企业，每年煮茧废水超过10万吨，蚕丝中丝胶的含量约占10％-15％，目前，受制备能耗高和应用价值低等因素制约，这类丝胶几乎全部排放至自然环境中，既污染环境又浪费资源。该物理提取方法，在不损坏成分的前提下，在低温状态下利用离心冷冻干燥技术获得接近无损的高品质丝胶蛋白，工艺合理，技术先进，经济效益与社会效益显著。
发明内容：
本发明所要解决上述问题，提出一种无损高品质纯物理法提取丝胶蛋白质的方法。
本发明以如下技术方案：
1、过筛：丝绸废水分别经过300目、500目、800目三层筛网过滤，液温度为70℃；
2、真空浓缩干燥：处理液注入热回流提取浓缩机，真空度为0.09MPa的工艺条件下进行真空浓缩，固形物含量为7％至9％的浓缩液在进风温度为130℃～190℃，出风温度为60℃～100℃条件下进行喷雾干燥，制成固体粉末；
3、低温配液：取丝胶粗粉末，加入等比例去离子水配成溶液，在温度为4℃的环境下预冷预冷1小时；在搅拌转速200转的状态下加入-17℃预冻的无水乙醇，混合搅拌3至5分钟，混合液在-15℃至20℃环境下静置10小时；
4、离心提纯：混合液经3500r/min离心15min，用配比蒸馏水溶解沉淀，减压蒸馏去除乙醇，浓缩液冷冻干燥制得纯的丝胶蛋白粉末。
本发明提取方法提取率较高，易去除乙醇，纯物理工艺，产品成分高，可有效地去除蚕腥味，成品率高，能耗低，因此本发明是一种从丝绸生产废水中提取丝胶的理想方法。
附图说明：
图1是本发明实施例提供的利用物理法从煮茧废水中提取丝胶蛋白方法的实现流程图。
具体实施方式：
发明方法所需主要原料的优选配比是：丝胶粗粉末125克、去离子水270克、无水乙醇75克、蒸馏水30克。
该实施方式以提取100克丝胶蛋白为例
本发明主要设备为筛网，真空浓缩机，真空干燥喷雾机，离心机；主要配剂为去离子水，无水乙醇，蒸馏水，具体方法如下：
1、过筛：丝绸废水分别经过300目、500目、800目三层筛网过滤，液温度为70℃；
2、真空浓缩干燥：处理液注入热回流提取浓缩机，真空度为0.09MPa的 工艺条件下进行真空浓缩，固形物含量为7％至9％的浓缩液在进风温度为130℃～190℃，出风温度为60℃～100℃条件下进行喷雾干燥，制成固体粉末。
3、低温配液：取125克丝胶粗粉末，加入270克去离子水配成溶液，在温度为4℃的环境下预冷预冷1小时，在搅拌转速200转的状态下加入-17℃预冻的无水乙醇，混合搅拌3至5分钟，混合液在-17℃环境下静置10小时；
4、离心提纯：混合液经3500r/min离心15min，用30克配比蒸馏水溶解沉淀，减压蒸馏去除乙醇，浓缩液冷冻干燥制得纯的丝胶蛋白粉末。
实施例说明：
实例1
(丝胶粗粉末125克：去离子水270克：无水乙醇75克：蒸馏水90克)1、过筛：丝绸废水分别经过300目、500目、800目三层筛网过滤，液温度为70℃；
2、浓缩干燥：处理液注入热回流提取浓缩机，真空度为0.09MPa的工艺条件下进行真空浓缩，固形物含量为7％至9％的浓缩液在进风温度为130℃～190℃，出风温度为60℃～100℃条件下进行喷雾干燥，制成固体粉末；
3、配液：取125克丝胶粗粉末，加入270克去离子水配成溶液，在温度为4℃的环境下预冷，然后在搅拌条件下缓慢加入在-20℃预冻的无水乙醇75克，快速搅拌混合；
4、离心提纯：混合液在-20℃的环境中静置3h，经3500r/min离心15min，用50克蒸馏水溶解沉淀，减压蒸馏去除乙醇，浓缩液冷冻干燥制得纯的丝胶蛋白粉末65克。
实例2
(丝胶粗粉末200克：去离子水270克：无水乙醇75克：蒸馏水90克)1、过筛：丝绸废水分别经过300目、500目、800目三层筛网过滤，液温度为70℃；
2、浓缩干燥：处理液注入热回流提取浓缩机，真空度为0.09MPa的工艺条件下进行真空浓缩，固形物含量为7％至9％的浓缩液在进风温度为130℃～190 ℃，出风温度为60℃～100℃条件下进行喷雾干燥，制成固体粉末；
3、配液：取125克丝胶粗粉末，加入270克去离子水配成溶液，在温度为4℃的环境下预冷，然后在搅拌条件下缓慢加入在-20℃预冻的无水乙醇75克，快速搅拌混合；
4、离心提纯：混合液在-20℃的环境中静置5h，经3500r/min离心15min，用50克蒸馏水溶解沉淀，减压蒸馏去除乙醇，浓缩液冷冻干燥制得纯的丝胶蛋白粉末120克。
实例3
(丝胶粗粉末125克：去离子水270克：无水乙醇75克：蒸馏水30克)1、过筛：丝绸废水分别经过300目、500目、800目三层筛网过滤，液温度为70℃；
2、浓缩干燥：处理液注入热回流提取浓缩机，真空度为0.09MPa的工艺条件下进行真空浓缩，固形物含量为7％-9％的浓缩液在进风温度为130℃～190℃，出风温度为60℃～100℃条件下进行喷雾干燥，制成固体粉末；
3、配液：取125克丝胶粗粉末，加入270克去离子水配成溶液，在温度为4℃的环境下预冷，然后在搅拌条件下缓慢加入在-20℃预冻的无水乙醇75克，快速搅拌混合；
4、离心提纯：混合液在-20℃的环境中静置10h，经3500r/min离心15min，用50克蒸馏水溶解沉淀，减压蒸馏去除乙醇，浓缩液冷冻干燥制得纯的丝胶蛋白粉末100克。
Claims (7)
1.一种丝胶提取的方法，所述丝胶溶于煮茧废水中，其特征在于利用物理法提取丝胶蛋白的方法。
2.根据权利要求1所述的丝胶提取方法，其具体实施方式：
1)过筛：丝绸废水分别经过300目、500目、800目三层筛网过滤，液温度为70℃；
2)真空浓缩干燥：处理液注入热回流提取浓缩机，真空度为0.09MPa的工艺条件下进行真空浓缩，固形物含量为7％-9％的浓缩液在进风温度为130℃～190℃，出风温度为60℃～100℃条件下进行喷雾干燥，制成固体粉末；
3)低温配液：取丝胶粗粉末，加入等比例去离子水配成溶液，在温度为4℃的环境下预冷预冷1小时；在搅拌转速200转的状态下加入-17℃预冻的无水乙醇，混合搅拌3至5分钟，混合液在-15℃至-20℃环境下静置10小时；
4)离心提纯：混合液经3500r/min离心15min，用配比蒸馏水溶解沉淀，减压蒸馏去除乙醇，浓缩液冷冻干燥制得纯的丝胶蛋白粉末。
3.根据权利要求2所述的丝胶提取方法，其特征是在过筛液温在50℃至70℃
4.根据权利要求2所述丝胶提取方法，其特征在于，其丝胶粉末是利用真空浓缩干燥得到的，其固形物含量为7％至9％的浓缩液在进风温度为130℃～190℃，出风温度为60℃～100℃条件下进行喷雾干燥。
5.根据权利要求2所述丝胶提取方法，其特征在于低温配液，混合液在-15℃至-20℃环境下静置10小时；
6.根据权利要求2所述丝胶提取方法，其特征在于，混合液经3500r/min离心15min；
7.一种丝胶蛋白，其特征在于，所述丝胶是根据权利要求1至6项任意一项得到的。
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