CN105111751B - 一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN105111751B
CN105111751B CN201510622301.2A CN201510622301A CN105111751B CN 105111751 B CN105111751 B CN 105111751B CN 201510622301 A CN201510622301 A CN 201510622301A CN 105111751 B CN105111751 B CN 105111751B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bagasse
degradable material
soybean protein
wholly
soybean
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.)
Active
Application number
CN201510622301.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105111751A (zh
Inventor
曾建
梁磊
马年方
王庆福
李昱
李锦荣
陈瑞荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Bioengineering of Guangdong Academy of Sciences
Institute of Biological and Medical Engineering of Guangdong Academy of Sciences
Original Assignee
Guangdong Institute of Bioengineering Guangzhou Cane Sugar Industry Research Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Institute of Bioengineering Guangzhou Cane Sugar Industry Research Institute filed Critical Guangdong Institute of Bioengineering Guangzhou Cane Sugar Industry Research Institute
Priority to CN201510622301.2A priority Critical patent/CN105111751B/zh
Publication of CN105111751A publication Critical patent/CN105111751A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105111751B publication Critical patent/CN105111751B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Landscapes

  • Fodder In General (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用。该材料包含如下按质量百分比计算的成分：生物法预处理的甘蔗渣5％‑40％、大豆分离蛋白粉50％‑90％、增塑剂5％‑20％。本发明通过将生物法预处理的甘蔗渣、大豆分离蛋白粉和增塑剂混合均匀后，加入单螺杆挤出机，在挤出温度为90‑120℃，螺杆转速为40‑80r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在110‑130℃、5‑15MPa的条件下，热压5‑10分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料。本发明具有环保、防霉、耐储存以及优良的力学性能等优点，可用于农用育苗钵材料、环保包装材料等领域。

Description

一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于生物降解材料领域，特别涉及一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用。
背景技术
进入21世纪，环境污染和资源短缺是世界各国面临的两个难以解决的重要问题。为了解决这两个难题，各国正利用法律手段和技术进步，一方面对废旧材料进行回收再利用，另一方面研究开发可生物降解的新材料。高分子材料的回收利用，从理论上讲，既可解决环境污染又可解决资源短缺问题，但在实施过程中，往往受到高分子材料本身性质、技术及成本等限制，因而研究开发可降解的高分子材料则成为当今材料科学前沿课题。大豆蛋白质来源丰富，成本低廉，同时，大豆蛋白质材料具有良好的降解性能。甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，来源集中、产量巨大、收集简单、运输半径小，是一种十分优质的可再生性农业废弃物资源，但是甘蔗渣的利用率一直较低，主要供糖厂本身作为能源燃料烧掉或大量堆积直接废弃，造成了极大的资源浪费和环境污染。
目前，国内外学者有研究印度草、淀粉、苎麻纤维、纤维素等天然高分子制备大豆蛋白质复合降解材料。但对甘蔗渣大豆蛋白质复合降解材料的研究十分少见。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料。
本发明的另一目的在于提供上述甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供所述甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，包含如下按质量百分比计算的成分：生物法预处理的甘蔗渣5％-40％、大豆分离蛋白粉50％-90％、增塑剂5％-20％；
所述的生物法预处理的甘蔗渣通过如下步骤制备得到：将甘蔗渣打散，加入氮源，混合均匀装袋，灭菌，得到袋装培养基；冷却后，接种微生物菌种，于20-35℃培养，待袋装培养基中长满菌丝体后，拆袋，将袋装培养基中的培养基连同菌丝体干燥、粉碎，得到生物方法预处理的甘蔗渣。
所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，优选由如下按质量百分比计算的成分组成：生物法预处理的甘蔗渣5％-25％、大豆分离蛋白粉70％-85％、增塑剂5％-15％。
所述的氮源优选为豆渣粉，市售产品。
所述的氮源的用量优选为相当于所述甘蔗渣质量的5-20％。
所述的灭菌的条件优选为115～121℃灭菌15～30min。
所述的微生物菌种为食药用菌，包括灵芝、平菇、猴头菇等。
所述的培养的温度优选为20-30℃。
所述的培养的时间优选为7-30天。
所述的粉碎的规格为能过20-100目筛。
所述的大豆分离蛋白粉为市售产品。
所述的增塑剂可选甘油和己内酰胺中的一种或两种，市售产品。
上述甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料的制备方法，包括以下操作步骤：将生物法预处理的甘蔗渣、大豆分离蛋白粉和增塑剂混合均匀后，加入单螺杆挤出机，在挤出温度为90-120℃，螺杆转速为40-80r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在110-130℃、5-15MPa的条件下，热压5-10分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料；其中，各成分的用量按质量百分比计如下：生物法预处理的甘蔗渣5％-40％、大豆分离蛋白粉50％-90％、增塑剂5％-20％。
所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料用于农用育苗钵材料、环保包装材料等领域。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料实现了甘蔗渣的有效利用，有效提高甘蔗渣的附加值，降低大豆蛋白质降解材料的成本。
(2)甘蔗渣成分复杂，处理困难且成本极高，通用的化学处理方法，需要耗费大量的水资源，而且化学试剂酸、碱会带来严重的水污染。本发明用生物法预处理甘蔗渣，全过程中无废水、废气产生，生态环保节能，且预处理后的甘蔗渣由于甘蔗渣中的蔗糖等有机成分会被微生物消耗掉，甘蔗渣中的水分会降低，同时优选微生物的大量生长抑制霉菌的生长，从而可长期保存，不会发霉变坏，并且，生物法预处理后的甘蔗渣纤维表面富集大量的菌丝体蛋白质，有助于增加甘蔗渣纤维与大豆蛋白质的相容性，提升甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料的性能。
(3)本发明的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料具有优良的力学性能，可用于农用育苗钵材料、环保包装材料等领域。
附图说明
图1是本发明制备得到的甘蔗渣大豆蛋白质降解材料的照片图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
将制糖厂运来的甘蔗渣打散，加入相当于甘蔗渣质量10％的豆渣粉，混合均匀后装袋，放入灭菌锅高温蒸汽灭菌(121℃、20min)，接入平菇菌接种剂(购自江苏江都天达食用菌研究所，菌种品名为雪美F2)，置于室内，室温(20-30℃)培养14天，待袋装培养基中长满菌丝体后，拆袋，将袋装培养基连同菌丝体干燥粉碎至20目，得到生物法预处理的甘蔗渣纤维。
将质量百分含量5％的生物法预处理的甘蔗渣纤维，质量百分含量85％的大豆分离蛋白质粉和质量百分含量10％的增塑剂甘油混合均匀后，加入单螺杆挤出机，在挤出温度100℃，螺杆转速为40r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在温度120℃，压力8MPa下，热压10分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料(如图1所示)。材料拉伸强度(GB/T1040-2006)为6.7Mpa，具有很好的韧性。
实施例2
将制糖厂运来的甘蔗渣打散，加入相当于甘蔗渣质量15％的豆渣粉，混合均匀后装袋，放入灭菌锅高温蒸汽灭菌(115℃、30min)，接入灵芝菌接种剂(购自江苏江都天达食用菌研究所，菌种品名为甜芝)，置于室内，室温(20-30℃)培养21天，待袋装培养基中长满菌丝体后，拆袋，将袋装培养基连同菌丝体干燥粉碎至40目，得到生物法预处理的甘蔗渣纤维。
将质量百分含量10％的生物法预处理的甘蔗渣纤维，质量百分含量85％的大豆分离蛋白质粉和质量百分含量5％的增塑剂己内酰胺混合均匀后，加入单螺杆挤出机，在挤出温度110℃，螺杆转速为50r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在温度125℃，压力15MPa下，热压7分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料。材料拉伸强度(GB/T1040-2006)为7.1Mpa，具有很好的韧性。
实施例3
将制糖厂运来的甘蔗渣打散，加入相当于甘蔗渣5％的豆渣粉，混合均匀后装袋，放入灭菌锅高温蒸汽灭菌(121℃、15min)，接入灵芝菌接种剂(购自江苏江都天达食用菌研究所，菌种品名为甜芝)，置于室内，室温(20-30℃)培养30天，待袋装培养基中长满菌丝体后，拆袋，将袋装培养基连同菌丝体干燥粉碎至80目，得到生物法预处理的甘蔗渣纤维。
将质量百分含量15％的生物法预处理的甘蔗渣纤维，质量百分含量70％的大豆分离蛋白质粉和质量百分含量15％的增塑剂甘油混合均匀后，加入单螺杆挤出机，在挤出温度100℃，螺杆转速为60r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在温度120℃，压力10MPa下，热压8分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料。材料拉伸强度(GB/T1040-2006)为7.6Mpa，具有很好的韧性。
实施例4
将制糖厂运来的甘蔗渣打散，加入相当于甘蔗渣20％的豆渣粉，混合均匀后装袋，放入灭菌锅高温蒸汽灭菌(115℃、30min)，接入猴头菇菌接种剂(购自江苏江都天达食用菌研究所，菌种品名为猴头4916)，置于室内，室温(20-30℃)培养7天，待袋装培养基中长满菌丝体后，拆袋，将袋装培养基连同菌丝体干燥粉碎至100目，得到生物法预处理的甘蔗渣纤维。
将质量百分含量25％的生物法预处理的甘蔗渣纤维，质量百分含量70％的大豆分离蛋白质粉和质量百分含量5％的增塑剂己内酰胺混合均匀后，加入至单螺杆挤出机，在挤出温度110℃，螺杆转速为50r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在温度120℃，压力10MPa下，热压5分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料。材料拉伸强度(GB/T1040-2006)为6.3Mpa，具有很好的韧性。
对比例1
将制糖厂运来的甘蔗渣直接粉碎至100目，待用。
将质量百分含量25％的粉碎后的甘蔗渣纤维，质量百分含量70％的大豆分离蛋白质粉和质量百分含量5％的增塑剂己内酰胺混合均匀后，加入至单螺杆挤出机，在挤出温度110℃，螺杆转速为50r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在温度120℃，压力10MPa下，热压5分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料。材料拉伸强度(GB/T1040-2006)为4.8Mpa，较脆。
对比例2
将制糖厂运来的甘蔗渣打散，用质量分数为1％的氢氧化钠溶液清洗，液质比(ml：g)10:1，室温搅拌清洗0.5h，取出甘蔗渣用自来水清洗至接近中性后，干燥后直接粉碎至100目，待用。
将质量百分含量25％的甘蔗渣纤维，质量百分含量70％的大豆分离蛋白质粉和质量百分含量5％的增塑剂己内酰胺混合均匀后，加入至单螺杆挤出机，在挤出温度110℃，螺杆转速为50r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在温度120℃，压力10MPa下，热压5分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料。材料拉伸强度(GB/T1040-2006)为5.0Mpa，较脆。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，其特征在于由如下按质量百分比计算的成分组成：生物法预处理的甘蔗渣5%-40%、大豆分离蛋白粉50%-90%、增塑剂5%-20%；
所述的生物法预处理的甘蔗渣通过如下步骤制备得到：将甘蔗渣打散，加入氮源，混合均匀装袋，灭菌，得到袋装培养基；冷却后，接种微生物菌种，于20-35℃培养，待袋装培养基中长满菌丝体后，拆袋，将袋装培养基中的培养基连同菌丝体干燥、粉碎，得到预处理的甘蔗渣。
2.根据权利要求1所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，其特征在于由如下按质量百分比计算的成分组成：生物法预处理的甘蔗渣5%-25%、大豆分离蛋白粉70%-85%、增塑剂5%-15%。
3.根据权利要求1所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，其特征在于：所述的氮源的用量为相当于所述甘蔗渣质量的5-20%。
4.根据权利要求1所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，其特征在于：所述的灭菌的条件为115～121℃灭菌15～30min。
5.根据权利要求1所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，其特征在于：所述的微生物菌种为食药用菌。
6.根据权利要求5所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，其特征在于：所述的食药用菌为灵芝、平菇或猴头菇。
7.根据权利要求1所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，其特征在于：所述的培养的温度为20-30℃；所述的培养的时间为7-30天。
8.根据权利要求1所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料，其特征在于：所述的增塑剂为甘油和己内酰胺中的一种或两种。
9.权利要求1～8任一项所述甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：将生物法预处理的甘蔗渣、大豆分离蛋白粉和增塑剂混合均匀后，加入单螺杆挤出机，在挤出温度为90-120℃，螺杆转速为40-80 r/min的条件下挤出后，放入平板热压机的模具内，在110-130℃、5-15MPa的条件下，热压5-10分钟，得到甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料。
10.权利要求1～8任一项所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料的应用，其特征在于：所述的甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料作为农用育苗钵材料和/或环保包装材料进行应用。
CN201510622301.2A 2015-09-25 2015-09-25 一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用 Active CN105111751B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510622301.2A CN105111751B (zh) 2015-09-25 2015-09-25 一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510622301.2A CN105111751B (zh) 2015-09-25 2015-09-25 一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105111751A CN105111751A (zh) 2015-12-02
CN105111751B true CN105111751B (zh) 2017-07-11

Family

ID=54659878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510622301.2A Active CN105111751B (zh) 2015-09-25 2015-09-25 一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105111751B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105385171B (zh) * 2015-12-17 2017-12-08 哈尔滨工业大学 一种以大豆皮为基质的包装材料及其制备方法
CN106280343B (zh) * 2016-09-20 2018-08-28 广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所） 一种蔗渣接枝共聚物增强的可生物降解复合材料及其制备方法
CN107163602A (zh) * 2017-04-28 2017-09-15 青岛高智高新科技有限公司 一种节能环保包装材料及其制备方法
CN108275369A (zh) * 2017-12-27 2018-07-13 东莞市厚威包装科技股份有限公司 一种包装盒的菌丝包装衬垫
CN108249037A (zh) * 2017-12-27 2018-07-06 东莞市厚威包装科技股份有限公司 一种菌丝包装材料

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101805461A (zh) * 2010-03-15 2010-08-18 南京工业大学 一种生物基复合材料及其制备方法和应用
CN102336300A (zh) * 2010-07-20 2012-02-01 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种可降解材料及制备方法和应用
CN102276991A (zh) * 2011-07-13 2011-12-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种改性大豆蛋白塑料及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN105111751A (zh) 2015-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105111751B (zh) 一种甘蔗渣大豆蛋白质全降解材料及其制备方法与应用
CN103896653B (zh) 一种有机肥的制备方法
CN109983951B (zh) 一种生物质育苗盘及其制备方法和应用
CN109624017A (zh) 一种基于真菌的纤维板及其制备方法
CN105503289A (zh) 一种用玉米芯制备环保生态砖的方法
CN102634856A (zh) 利用微生物复合菌剂脱胶制取竹原纤维的方法
CN100364380C (zh) 用废弃菌糠制备食用菌循环栽培料的方法
CN104474975A (zh) 生物质秸秆多口闪爆预处理生产系统及其生产工艺
CN109588208B (zh) 一种生物多孔材料及制备方法
CN104054907A (zh) 一种蛋白饲料的制备方法
CN108457113A (zh) 对草本植物进行微生物降解提取天然纯纤维丝的方法
CN102475353A (zh) 一种烟梗纤维物质及其制备方法和用途
CN100516355C (zh) 由微生物产品发酵过程的纤维残渣制备纸浆的方法
CN103012008A (zh) 利用海藻生产复合微生物肥料的配方及制备方法
CN102660885A (zh) 一种利用木质纤维素生物法制备高性能长纤维的方法
CN110453519B (zh) 一种食用菌菌渣的制浆方法
CN108370817B (zh) 一种菌糠回收再利用的方法
CN106665182A (zh) 一种土壤改良椰糠基质块
CN110117627A (zh) 一种基于玉米秸秆与真菌协同发酵制备粗多糖的方法
CN107058427A (zh) 一种利用木质素降解菌强化废弃生物质氨法预处理的方法
CN107278849A (zh) 一种透气附根多肉植物培养基颗粒的制备方法
CN111149952A (zh) 一种发酵豆渣的鱼饲料制备方法
CN106592103A (zh) 一种用秸秆生产包装材料的生产方法
CN106633992A (zh) 以玉米芯为主料的真菌基生物质包装材料及其制备方法
CN103074222B (zh) 一种用于生物制备纤维素添加剂的复合菌群及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 510316, 10 pomegranate Road, Guangzhou, Guangdong

Applicant after: GUANGDONG PROVINCIAL BIOENGINEERING INSTITUTE (GUANGZHOU SUGARCANE INDUSTRY RESEARCH INSTITUTE)

Address before: 510316 Guangdong, Guangzhou Province, No. 10, No.

Applicant before: Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: No.10, shiliugang Road, Haizhu District, Guangzhou City, Guangdong Province 510000

Patentee after: Institute of biological and medical engineering, Guangdong Academy of Sciences

Address before: No.10, shiliugang Road, Haizhu District, Guangzhou City, Guangdong Province 510000

Patentee before: Institute of bioengineering, Guangdong Academy of Sciences

CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: No.10, shiliugang Road, Haizhu District, Guangzhou City, Guangdong Province 510000

Patentee after: Institute of bioengineering, Guangdong Academy of Sciences

Address before: 510316 No. 10, shiliugang Road, Guangzhou, Guangdong

Patentee before: GUANGDONG PROVINCIAL BIOENGINEERING INSTITUTE (GUANGZHOU SUGARCANE INDUSTRY RESEARCH INSTITUTE)