CN103469313B - 一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法 - Google Patents
一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103469313B CN103469313B CN201310445298.2A CN201310445298A CN103469313B CN 103469313 B CN103469313 B CN 103469313B CN 201310445298 A CN201310445298 A CN 201310445298A CN 103469313 B CN103469313 B CN 103469313B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alkali
- cocoon
- neutrality
- insulation
- pure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 26
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 24
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 24
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 claims abstract description 16
- 239000004365 Protease Substances 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 claims abstract description 10
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 241000255789 Bombyx mori Species 0.000 claims abstract description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 108010013296 Sericins Proteins 0.000 abstract description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 22
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 108010019160 Pancreatin Proteins 0.000 description 6
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 6
- 229940055695 pancreatin Drugs 0.000 description 6
- 235000019419 proteases Nutrition 0.000 description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 3
- 108010022355 Fibroins Proteins 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 229920002567 Chondroitin Polymers 0.000 description 1
- 240000004859 Gamochaeta purpurea Species 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 101000693530 Staphylococcus aureus Staphylokinase Proteins 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- DLGJWSVWTWEWBJ-HGGSSLSASA-N chondroitin Chemical compound CC(O)=N[C@@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1OC1[C@H](O)[C@H](O)C=C(C(O)=O)O1 DLGJWSVWTWEWBJ-HGGSSLSASA-N 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法，包括如下步骤：1、中性环境下的预处理：将柞蚕茧壳泡入茧壳重量10～50倍的清水中12～24h，加热升温至90～100℃，保温1～4h。2、酶处理：降温至45～60℃，加入蚕茧壳重量5～20％的2709碱性蛋白酶、胰蛋白酶或二者复合物，保温，待生丝含胶量小于等于3％时停止。本发明摒弃了现有技术需要碱性条件下脱胶或其他化学方法，不使用任何化学试剂，无碱性废水产生；改进了碱性条件的生物酶法，脱胶全过程中性无碱，丝胶蛋白水解液可回收用于食品、保健品、化妆品、饲料或有机肥，完全实现了零排放，是一种纯中性、全绿色环保的生产工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶和解舒方法，属酶工程和纺织工程领域。
背景技术
柞蚕壳主要由丝胶蛋白和丝素蛋白组成，用于丝绸生产的是丝素蛋白。丝绸生产的第一步，就是要去除丝胶蛋白。传统的柞蚕茧脱胶大多采用皂碱法，该法使用碳酸钠、硅酸钠等化学试剂，通过高pH来促使丝胶蛋白膨润水解，实现丝胶的去除。该方法有以下缺点：1、脱胶不均匀，生丝粗糙、光泽差；2、产生大量的碱性污水，严重污染环境；3、丝胶蛋白水解液因混有多种化学试剂而无法回收利用。
生物酶新品种的研发成功，使柞蚕茧酶法脱胶得以实现。可用于柞蚕茧脱胶解舒的酶ZS724、S114、1398中性蛋白酶，209、2709碱性蛋白酶和胰酶。期刊：《四川丝绸》，2002年，第93期；23-25页，蒋少军、吴红玲的“蚕丝的酶处理”比较了各种酶的作用效果，尤其24页，2.2部分，比较了各种酶的作用效果，2709碱性蛋白酶和胰酶较好，2709碱性蛋白酶常在pH9.5-9.8条件下使用；25页有酶法脱胶蚕茧预处理试剂配方，有多种药剂，并写明2709碱性蛋白酶脱胶系统加纯碱，pH10。相比之下，2709碱性蛋白酶和胰酶作用效果较好。但由于柞蚕茧壳结构密实，酶直接作用难度很大，因此，即使采用酶法脱胶，也要先用纯碱对柞蚕茧进行预处理，或者采用在碱性条件下进行酶作用。酶处理法虽然大大减少了碱的用量，但仍然无法达到零排放。
此外，本领域技术人员存在两大常规的观点：
一是，由于柞蚕茧壳结构密实，酶直接作用难度很大，因此，即使采用酶法脱胶，也要先用纯碱对柞蚕茧进行预处理。因此，现有技术的酶处理方案均需要先用纯碱(或皂)对柞蚕茧进行预处理。
二是，现有技术中作用效果较好的碱性蛋白酶和胰酶通常均在碱性环境下使用，特别是碱性蛋白酶大多在pH9以上，温度不超过50℃使用。具体如湖北康宝泰化工有限公司生产的用于软骨素生产的碱性蛋白酶2709。其说明书记载了酶作用条件最适温度：40～50℃，最适pH：9～12。南宁庞博生物工程有限公司生产的庞博牌胰酶，使用条件：最适温度：50℃，最适pH值：7.5。此外，中国专利“一种柞蚕茧壳生物酶脱胶的方法和装置”(专利申请号201310118444.0，申请公布号CN103233281A)记载了2709碱性蛋白酶的最适条件，加碳酸钠调pH9.0，45-50℃脱胶，整个脱胶过程仍是在碱性环境。和传统的皂碱法相比，尽管大大降低了碱的用量，但未从根本上取缔碱的使用。生产废水中仍有碱的残留。
综上，现有技术柞蚕茧脱胶解舒的方法，本领域技术人员的普遍认识是在碱性环境下进行，因此产生的问题——环境污染。
发明内容
本发明目的是提供一种生产过程简单、纯中性的柞蚕茧酶法脱胶和解舒方法。本发明涉及两个关键技术：1、提供一种中性无碱的柞蚕茧预处理方法，实现柞蚕茧壳充分膨润，以保证酶能顺利完成丝胶蛋白的水解；2、提供一种酶在非最适条件下(中性)水解丝胶蛋白的工艺，保证脱胶过程中性无碱，效果不减。
为了达到上述目的，本发明提供一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法，包括如下步骤：
1、中性环境下的预处理：将柞蚕茧壳泡入茧壳重量10～50倍的清水中12～24h，加热升温至90～100℃，保温1～4h；
2、酶处理：将物料温度降至45～60℃，加入酶，保温10-30h，待生丝含胶量小于等于3％时停止脱胶。脱胶用酶为2709碱性蛋白酶、胰蛋白酶或二者复合物，使用量为蚕茧壳重量的5-20％。
为最大限度地发挥酶的作用，优选方式下，酶的加入可采用分次加入法。加酶次数依据实际生产中脱胶温度和时间，分1-5次加入。温度越高、时间越长，加酶次数越多。
上述方法预处理到脱胶全过程不加任何化学试剂，不调节pH，反应体系pH即为水的pH，在6.0-7.0之间。尤其可采用成本低廉的自来水，也可采用其他种类pH6.0-7.0的水，如去离子水。通常自来水加氯消毒后，pH大都多在6.0-7.0之间。
通过上述方法脱胶后所得生丝含胶率通常为1.5-3.0％，如果需要含胶率为3％以上，可以采用适当减少酶用量或减少作用时间来实现。
本发明在非最适条件下使用2709碱性蛋白酶和胰酶，以及它们的混合物。上述酶的最适pH是9左右，在此条件下使用必然要加碱。本发明在pH7左右使用，酶作用效果虽不能达到极致，通过适当加大酶用量、提高温度、分次加酶，并辅以柞蚕茧水浸、高温等预处理辅助方法，完全可以达到脱胶解舒的效果。
本发明摒弃了现有技术需要碱性条件下脱胶或其他化学方法，不使用任何化学试剂(化学试剂包括表面活性剂、渗透剂等)，无碱性废水产生；改进了碱性条件的生物酶法，脱胶全过程中性无碱，丝胶蛋白水解液可回收用于食品、保健品、化妆品、饲料或有机肥，完全实现了零排放，是一种纯中性、全绿色环保的生产工艺。生丝含胶量要求可达到3％以下。
具体实施方式
实施例1：将50kg柞蚕茧壳浸泡于1500kg水中15小时，加热至98℃保温2h。降温至45-50℃，加2709碱性蛋白酶3kg，保温10h，再加酶2kg继续保温至28h终止脱胶。洗涤，晾干。生丝含胶量2.8％。
实施例2：将50kg柞蚕茧壳浸泡于1000kg水中20小时，加热至95℃保温3h。降温至50-55℃，加2709碱性蛋白酶和胰蛋白酶复合酶(2709碱性蛋白酶：胰蛋白酶＝3：1)2kg，保温5h，第二次加酶2kg继续保温至10h，第三次加酶2kg继续保温至20h，终止脱胶。洗涤，晾干。生丝含胶量1.8％。
实施例3：将50kg柞蚕茧壳浸泡于2000kg水中24小时，加热至100℃保温2h。降温至45-50℃，加胰蛋白酶10kg，保温至24h，终止脱胶。洗涤，晾干。生丝含胶量1.9％。
实施例4：将50kg柞蚕茧壳浸泡于1500kg水中18小时，加热至95℃保温2h。降温至50-60℃，加2709碱性蛋白酶2kg，保温5h，第二次加酶1kg，继续保温至10h，第三次加酶1kg，继续保温至15h，第四次加酶0.5kg，继续保温至20h，第5次加酶0.5kg，继续保温至25h，终止脱胶。洗涤，晾干。生丝含胶量1.8％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、中性环境下的预处理：将柞蚕茧壳泡入茧壳重量10～50倍的清水中12～24h，加热升温至90～100℃，保温1～4h；所述清水为去离子水或自来水；
S2、酶处理：降温至45～60℃，加入蚕茧壳重量5～20％的2709碱性蛋白酶，保温，待生丝含胶量小于等于3％时停止；其中，所述酶分1～5次加入。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310445298.2A CN103469313B (zh) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | 一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310445298.2A CN103469313B (zh) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | 一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103469313A CN103469313A (zh) | 2013-12-25 |
| CN103469313B true CN103469313B (zh) | 2016-04-27 |
Family
ID=49794346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310445298.2A Expired - Fee Related CN103469313B (zh) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | 一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103469313B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103789846A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-05-14 | 丹东中天柞蚕生物科技有限公司 | 柞蚕茧壳的中性蛋白酶精炼工艺方法 |
| CN105369364A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-03-02 | 丹东中天柞蚕生物科技有限公司 | 一种负压法桑蚕茧中性蛋白酶解舒技术 |
| CN105442063A (zh) * | 2014-09-07 | 2016-03-30 | 丹东中天柞蚕生物科技有限公司 | 一种柞蚕茧中性蛋白酶解舒脱胶及丝胶回收技术 |
| CN104814883B (zh) * | 2015-04-17 | 2016-04-13 | 席敏皓 | 用蚕茧制作高活性蚕丝面膜的方法 |
| CN104894655B (zh) * | 2015-06-30 | 2017-06-16 | 广西立盛茧丝绸有限公司 | 一种鲜茧的煮茧方法 |
| CN106350923B (zh) * | 2016-10-13 | 2018-03-30 | 成都齐力丝绸有限公司 | 一种真丝面膜布的织造方法 |
| CN115948435B (zh) * | 2022-07-27 | 2024-03-22 | 西南大学 | 转胰蛋白酶原基因在家蚕丝胶层表达制备自脱胶蚕丝中的应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031147A1 (fr) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Kanehisa Inc. | Procede de fabrication d'une etoffe tissee ou tricotee a partir de soie brute teinte en fil et etoffe tissee ou tricotee ainsi fabriquee |
| CN101348821A (zh) * | 2008-08-29 | 2009-01-21 | 湖州南方生物科技有限公司 | 用蚕茧茧衣制备的高纯丝胶粉及其制造方法 |
-
2013
- 2013-09-26 CN CN201310445298.2A patent/CN103469313B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031147A1 (fr) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Kanehisa Inc. | Procede de fabrication d'une etoffe tissee ou tricotee a partir de soie brute teinte en fil et etoffe tissee ou tricotee ainsi fabriquee |
| CN101348821A (zh) * | 2008-08-29 | 2009-01-21 | 湖州南方生物科技有限公司 | 用蚕茧茧衣制备的高纯丝胶粉及其制造方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "2709"碱性蛋白酶用于蓖麻蚕茧脱胶试验;保定绢纺织厂;《丝绸》;19761027(第10期);第10页左栏第(二)节 * |
| 丝胶凝胶物理性状的研究;朱良均，姚菊明，李幼禄，平林，洁荒井三雄;《蚕业科学》;19970330;第23卷(第1期);第49-50页 * |
| 蚕丝脱胶方法的比较分析;张雨青;《蚕业科学》;20020325;第28卷(第1期);第76页第2.1节 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103469313A (zh) | 2013-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103469313B (zh) | 一种纯中性的柞蚕茧酶法脱胶解舒方法 | |
| DK2118276T3 (en) | STARCH HYDROLYSIS BY USING PHYTASE WITH ALPHA-amylase | |
| CN101107974B (zh) | 组合酶制备食用明胶的方法 | |
| CN101932703A (zh) | 具有改变的特性的α-淀粉酶变体 | |
| WO2012047832A3 (en) | Process for the production of alcohols from biomass | |
| CN101126064B (zh) | 红霉素菌渣的生物改性方法及再利用 | |
| WO2008097620A1 (en) | Starch hydrolysis using phytase with an alpha amylase | |
| TW200801195A (en) | Treatment of cellulosic material and enzymes useful therein | |
| Li et al. | Isolation, characterization and application of a cellulose-degrading strain Neurospora crassa S1 from oil palm empty fruit bunch | |
| CN1911966B (zh) | 一种淀粉预处理方法 | |
| CN101313758A (zh) | 一种马铃薯渣的改性方法及应用 | |
| UA103531C2 (ru) | Способ получения in situ контролированного количества фурфураля в установке для производства спирта из лигноцеллюлозной биомасы | |
| CN103172761A (zh) | 一种高品质褐藻酸钠节能减排的生产方法 | |
| CN102533907A (zh) | [胆碱][氨基酸]离子液体预处理提高水稻秸秆酶解效率的方法 | |
| CN103397391A (zh) | 一种亚麻纤维的生物酶脱胶方法 | |
| CN103159513A (zh) | 利用造纸废水生产生物菌剂的方法 | |
| CN103665195B (zh) | 一种利用酶法提取江蓠中琼脂的方法 | |
| Han et al. | Continuous feeding of spent ammonium sulphite liquor improves the production and saccharification performance of cellulase by Penicillium oxalicum | |
| Chen et al. | A cyclic process for enzymatic hydrolysis and fermentation of lactic acid pretreated reed | |
| CN101575739A (zh) | 苎麻韧皮纤维微生物固态脱胶的方法 | |
| CN101787655A (zh) | 一种使用蛋白酶的造纸制浆方法 | |
| CN105085707A (zh) | 一种利用虾壳生产甲壳素的方法 | |
| MD3078F1 (en) | Process for degradation of hard-degrading waste obtained as a result of alcohol distillation | |
| CN1916144A (zh) | 一种节水环保洗衣净的配制及工艺 | |
| CN105505776A (zh) | 一种蛋白质的生产方法、系统和产品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ye Fang Inventor after: Lu Ming Inventor after: Chen Li Inventor after: Zhang Chunzhi Inventor after: Liu Ran Inventor before: Zhang Chunzhi Inventor before: Ye Fang Inventor before: Lu Ming Inventor before: Liu Ran Inventor before: Chen Li |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160427 |