CN104693297A - 一种栗蚕再生丝素蛋白的制备方法 - Google Patents

一种栗蚕再生丝素蛋白的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种栗蚕再生丝素蛋白的制备方法。将栗蚕蚕茧剪碎，投加到Na2CO3水溶液中进行脱胶处理，脱胶后用去离子水清洗干净，烘干得到栗蚕丝素纤维，再重复上述过程进行二次脱胶处理；将脱胶后的栗蚕丝素纤维浸没在碱溶液中进行碱洗；碱洗后的溶液至于高压环境下栗蚕丝素完全溶解，得到栗蚕再生丝素。本发明方法通利用超低剂量的碱液在高温高压下溶解栗蚕丝素蛋白，并避免了强酸和强碱工艺，成本显著降低，生产周期短，安全性高，环境无污染，具有简单、快速、高效、绿色环保的优点；可应用于多种领域作为原料，拓宽了丝蛋的材料白应用范围，并且提高了获取丝蛋白的效率。

Description

一种栗蚕再生丝素蛋白的制备方法
技术领域
本发明涉及了一种丝素蛋白制备方法，尤其是涉及了天然高分子领域的一种栗蚕再生丝素蛋白的制备方法。
技术背景
栗蚕丝是价格昂贵的天然蛋白纤维，具有独特的荧光闪烁性，被用作多种防伪标志和高档服饰品，其价格为柞蚕丝的10倍。栗蚕丝因其丝质轻而细长，触感柔顺、滑腻、富有弹性，柔韧光泽好，吸湿且超强透气，素有“人体第二肌肤”之美誉，在蚕丝中其价格最昂贵。
一般而言，家蚕丝素蛋白在9M LiBr溶液或CaCl2溶液中高温处理，可溶解得到再生丝素蛋白溶液，或将该溶液冷冻干燥得到再生丝素蛋白粉末，可用作护肤品或生物材料的支架材料提供原料。然而，适用于获取家蚕再生丝素蛋白的溶剂和手段，皆不能使栗蚕丝素蛋白溶解，从而得到再生栗蚕丝素蛋白，至今为止，只能通过高浓度强酸或强碱溶解的手段获取栗蚕丝素蛋白粉末。因此，为了进一步拓宽栗蚕丝的应用范围，如何通过绿色环保的途径来制备栗蚕再生丝素蛋白迫在眉睫。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种栗蚕再生丝素蛋白的制备方法，该方法简单、快速、高效、绿色环保，本发明利用超低剂量的碱液在高温高压下溶解栗蚕丝素蛋白。本发明为化妆品、生物材料、天然高分子、保健品、药品、食品等领域提供新的材料和方法，具有良好的发展潜力，为栗蚕丝素产品的研发和推广应用打下了基础。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案采用了如下具体步骤：
(1)将栗蚕蚕茧剪碎；
(2)将剪碎后的栗蚕蚕茧以1:60~125的浴比投加到质量百分比为1.5%-2.5%的Na2CO3水溶液中进行脱胶处理，脱胶处理25-35分钟，用去离子水清洗干净，再烘干得到栗蚕丝素纤维，上述浴比是蚕茧与Na2CO3水溶液的质量比；
(3)将栗蚕丝素纤维重复上述步骤(2)的过程进行二次脱胶处理；
(4)将步骤(3)脱胶后的栗蚕丝素纤维浸没在碱溶液中进行碱洗，丝素纤维与碱溶液的浴比为1:20~80，上述浴比是丝素纤维与碱溶液的质量比；
(5)将步骤(4)碱洗后浸泡有栗蚕丝素纤维的溶液至于高压环境下30 min，温度为120℃，栗蚕丝素完全溶解，得到栗蚕再生丝素。
所述步骤(5)中高压环境的压强为120Mpa。
所述步骤(4)中脱胶后的栗蚕丝素纤维与碱溶液的质量比为1:50。
所述步骤(4)中碱溶液的溶质浓度为0.01 mol/L-0.4 mol/L。
所述步骤(4)中碱溶液的溶质碱为NaOH、LiOH、KOH、Ba(OH)2中的一种或多种的混合。
作为优选，所述步骤(2)中，将剪碎后的栗蚕蚕茧以1:100的浴比投加到质量百分比为20%的Na2CO3水溶液中进行脱胶处理30分钟。
本发明采用高质量百分比的Na2CO3才能使栗蚕的蚕茧脱胶，低质量百分比的Na2CO3对脱胶没有作用。
本发明应用于栗蚕蚕茧，其再生丝素研究国际上未有报导。
由此与现有技术相比，本发明具有以下突出特点：
本发明通过低碱溶液在高压下溶解栗蚕丝素蛋白制备再生丝素蛋白，为国际首创。本发明的溶解方法简单易行，低浓度的碱溶液在高压下溶解丝纤维，避免了强酸和强碱工艺，简单、高效，成本显著降低，生产周期短，生物安全性高，简单方便，不产生其它废弃物，对环境无污染。
本发明做出的产品可应用于食品、化妆品、医药、生物材料等领域的原料，拓宽了丝蛋的材料白应用范围，并且提高了获取丝蛋白的效率。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案作进一步说明：
本发明的实施例如下：
实施例1
栗蚕蚕茧脱胶：取栗蚕蚕茧5g，放入500ml浓度为2wt%的Na2CO3水溶液中脱胶处理，用去离子水清洗得到丝素纤维3.76g；
栗蚕丝素纤维的溶解：配制浓度为0.1mol/L的NaOH溶液60ml，放入250ml的烧杯中，称取2g丝素纤维放于该烧杯中并且溶液浸没丝素纤维，120℃和120Mpa条件下高压30 min得到再生丝素溶液。
综上所述，较高质量百分比的Na2CO3水溶液和低浓度的碱溶液可以在不破坏丝蛋白结构的条件得到再生丝素溶液。
实施例2
栗蚕蚕茧脱胶：取栗蚕蚕茧5g，放入400ml浓度为2.5wt%的Na2CO3水溶液中脱胶处理，用去离子水清洗得到丝素纤维3.28 g；
栗蚕丝素纤维的溶解：配制浓度为0.4mol/L的NaOH溶液150ml，放入250ml的烧杯中，称取2g丝素纤维放于该烧杯中并且溶液浸没丝素纤维，120℃和120Mpa条件下高压30 min得到再生丝素溶液。
综上所述，较高质量百分比的Na2CO3水溶液和低浓度的碱溶液可以在不破坏丝蛋白结构的条件得到再生丝素溶液。
实施例3
栗蚕蚕茧脱胶：取栗蚕蚕茧5g，放入300ml浓度为1.5wt%的Na2CO3水溶液中脱胶处理，用去离子水清洗得到丝素纤维3.12g；
栗蚕丝素纤维的溶解：配制浓度为0.05mol/L的KOH溶液120ml，放入250ml的烧杯中，称取2g丝素纤维放于该烧杯中并且溶液浸没丝素纤维，120℃和120Mpa条件下高压30 min得到再生丝素溶液。
综上所述，较高质量百分比的Na2CO3水溶液和低浓度的碱溶液可以在不破坏丝蛋白结构的条件得到再生丝素溶液。由实施例可知，较优选的蚕茧与Na2CO3水溶液之间的浴比为1：60～100，较优选的丝素纤维与碱溶液的浴比为1：30～75。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1. 一种栗蚕再生丝素的制备方法，其特征在于采用如下步骤：
(1)将栗蚕蚕茧剪碎；
(2)将剪碎后的栗蚕蚕茧以1:60~120的浴比投加到质量百分比为1.5%-2.5%的Na2CO3水溶液中进行脱胶处理，脱胶处理25-35分钟，用去离子水清洗干净，再烘干得到栗蚕丝素纤维；
(3)将栗蚕丝素纤维重复上述步骤(2)的过程进行二次脱胶处理；
(4)将步骤(3)脱胶后的栗蚕丝素纤维浸没在碱溶液中进行碱洗，丝素纤维与碱溶液的浴比为1:20~80；
(5)将步骤(4)碱洗后浸泡有栗蚕丝素纤维的溶液至于高压环境下30 min，温度为120℃，栗蚕丝素完全溶解，得到栗蚕再生丝素。
2. 根据权利要求1所述的一种栗蚕再生丝素的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中高压环境的压强为120Mpa。
3. 根据权利要求1所述的一种栗蚕再生丝素的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中脱胶后的栗蚕丝素纤维与碱溶液的质量比为1:50。
4. 根据权利要求1所述的一种栗蚕再生丝素的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中碱溶液的溶质浓度为0.01 mol/L-0.4 mol/L。
5. 根据权利要求1所述的一种栗蚕再生丝素的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中碱溶液的溶质碱为NaOH、LiOH、KOH、Ba(OH)2中的一种或多种的混合。
6. 根据权利要求1所述的一种栗蚕再生丝素的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将剪碎后的栗蚕蚕茧以1:100的浴比投加到质量百分比为20%的Na2CO3水溶液中进行脱胶处理30分钟。
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