CN108575922A - 桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，在家蚕饲料中添加纳米CaCO3和富含微量元素的螯合钙制成复合人工饲料，或将纳米CaCO3与富含微量元素的螯合钙微肥复合溶液喷施在桑树叶面上，按照不同蚕龄喂养不同复合人工饲料或不同叶位的桑叶，喂食时段从三龄蚕至五龄熟蚕上族结茧为止；利用蚕体自身的营养代谢吸收转化功能使纳米CaCO3和螯合钙进入蚕的体内和丝腺，再使用熟蚕、蚕茧或蚕蛹制备天然药用多肽螯合钙和多功能高强度蚕丝。该法简便易行，蚕农在原有的养蚕技术基础上就能操作和控制家蚕饲料和上簇结茧。此外，本发明联产天然高强度蚕丝和天然多肽螯合钙，提高了养蚕业的经济价值。
Description
技术领域
本发明属蚕丝纤维和保健食品领域，尤其涉及一种桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法。
背景技术
蚕茧丝的主要化学组成丝素、丝胶蛋白约占97％以上，次要成分包括碳水化合物、灰分、色素与蜡质等。其灰分主要是Ca、Mg、Na、K等，虽然灰分仅占总含量的0.7％左右，但Ca、Mg、Na、K等是具有空轨道的金属离子，其能与蚕丝蛋白质氨基酸分子螯合生成网络化结构，提高蚕丝的机械强度和修饰蚕丝为多功能复合纤维材料。
CN1904159A公开了一种抗菌蚕丝复合纳米纤维材料，它的组成及各组分以重量计的比例为：丝素蛋白58～90％，壳聚糖或甲壳素0～40％，抗菌剂0～5％，导电剂1～4％，交联剂1～4％；其制备方法为：将纯的丝素蛋白、抗菌剂等分别溶解于极性溶剂中，再加入导电剂和交联剂，采用静电纺丝工艺，制得平均孔径为0.5～5.0μm，孔隙率为60～90％，纤维的平均直径为40～1OOnm的纳米纤维无纺膜。其产品与人体有很好的组织相容性；抗菌剂等与丝素可溶解于同种溶剂中，形成的纳米纤维无纺膜间有大量上下贯通的空隙，具有优异的透水透气性，抗菌剂均匀地分布于纳米纤维内，药物释放效果好，是一种理想的抗菌创面医用材料。
CN104532365A公开了一种蚕丝纳米纤维的制备方法，该法将脱胶处理后的蚕丝转移到由无机盐或弱酸或弱碱的小分子化合物、去离子水、醇类组成的溶液中，浸泡减弱蚕丝内的纳米原纤间的结合力后，再将该蚕丝溶液转移至高压细胞破碎机或乳化机器或匀浆机或高速搅拌器的破碎机中，将浸泡后的蚕丝机械破碎既得所述蚕丝纳米纤维。通过该法得到的蚕丝纳米纤维溶液是类水凝胶状，采用离心或过滤分离得到蚕丝纳米纤维，制备时间短，设备简单，操作影响因素少，便于控制。采用的小分子化合物避免了强酸或强碱对蚕丝纳米原纤的影响且所述破碎机可快速批量化制备蚕丝纤维。
CN105085958A公开了一种基于改性蚕丝蛋白的多酚氧化酶纳米高效吸附固定薄膜以及制备方法，其包括由下列重量份的原料：蚕丝蛋白23-27、纳米可食用石墨烯10-11、浓度90％的氢氧化钠2-5、硫酸钾0.8-1、硅藻土8-10、壳聚糖6-8、海藻酸钠3-4、戊二醛3-5、牡蛎壳16-20、适量的去离子水、适量的乙醇、适量的稀醋酸离子液。该发明采用牡蛎壳微粉、硅藻土、纳米可食用石墨烯改性蚕丝蛋白，增加蚕丝蛋白的吸附性和耐降解性，采用壳聚糖辅助制备了多酚氧化酶的固定载体，具有吸附效率高，制备方法简单的优点。
CN104562263A公开了一种新型负离子再生蚕丝纤维及其制备方法，该方法包括以下步骤：将蚕丝去除杂质、油污和脱胶后，经溶解透析浓缩得到再生丝素蛋白溶液，将再生丝素蛋白溶液与负离子晶须溶液混合，调节溶液的PH值，加入增稠剂，浓缩搅拌得到纺丝原液，纺丝原液经干法纺丝得到初生蚕丝蛋白纤维，最后初生蚕丝蛋白纤维经乙醇水蒸汽热拉伸处理得到新型负离子再生蚕丝纤维。该发明是将负离子晶须材料固定于蚕丝纤维内部，负离子晶须材料代替天然蚕丝纤维中的折叠结构并且持续产生负离子，该方法制备的新型负离子再生蚕丝纤维具有与天然蚕丝纤维类似的微观结构，而且保健作用更佳，因此制备的面料舒适柔软，透气透湿，亲肤保健。
CN104562263A公开了一种制备高强度蚕丝的氧化石墨烯添食育蚕法及其制品。该方法涉及一种制备高强度蚕丝的氧化石墨烯添加食育蚕法及其制品，具体是将氧化石墨烯添加在家蚕人工饲料中，利用蚕自身的吸收转化功能使氧化石墨烯进入蚕的丝腺，并由蚕自身结茧得到含有氧化石墨烯的高强度蚕丝的方法。该发明的方法在不损害蚕丝品质的前提下，对蚕丝进行改性，得到机械性能更加优异的蚕丝。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种原料来源广泛、价格低廉、工艺简单、产品性能优良的桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，在家蚕饲料中添加纳米CaCO3和富含微量元素的螯合钙制成复合人工饲料，或将纳米CaCO3与富含微量元素的螯合钙微肥复合溶液喷施在桑树叶面上，按照不同蚕龄喂养不同复合人工饲料或不同叶位的桑叶，喂食时段从三龄蚕至五龄熟蚕上族结茧为止；利用蚕体自身的营养代谢吸收转化功能使纳米CaCO3和螯合钙进入蚕的体内和丝腺，再使用熟蚕、蚕茧或蚕蛹制备天然药用多肽螯合钙和多功能高强度蚕丝。
纳米CaCO3为丝状、管状、条状、球状和层状中的一种或多种，纳米CaCO3尺寸为5nm～1000nm，纳米CaCO3的制备原料为贝壳、畜禽骨骼以及Ca(OH)2。
富含微量元素为镁、锌、铁、钾、磷和钠以及纳米碳纤维中的一种或多种。
复合溶液的质量分数为0.1％～3.0％。
螯合钙为饲料级，螯合钙微肥为农用肥料级。
螯合钙微肥浓度为1ppm～1000ppm。
不同蚕龄喂养不同复合人工饲料或不同叶位的桑叶是蚕在一龄和二龄喂食不添加纳米CaCO3和螯合钙的蚕饲料或10叶位之前的桑叶，三龄喂食添加富含微量元素的蚕饲料或桑叶，四龄和五龄直至成熟上簇结茧的家蚕喂食添加纳米CaCO3、富含微量元素以及纳米碳纤维的蚕饲料或桑叶。
使用熟蚕、蚕茧或蚕蛹制备天然药用多肽螯合钙和多功能高强度蚕丝是将蚕丝溶解或蚕蛹粉碎提取多肽螯合钙，将蚕茧抽丝得到高强度蚕丝。
针对传统蚕丝或改性蚕丝存在的问题，发明人建立了一种桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，在家蚕饲料中添加纳米CaCO3和富含微量元素的螯合钙制成复合人工饲料，或将纳米CaCO3与富含微量元素的螯合钙微肥复合溶液喷施在桑树叶面上，按照不同蚕龄喂养不同复合人工饲料或不同叶位的桑叶，喂食时段从三龄蚕至五龄熟蚕上族结茧为止；利用蚕体自身的营养代谢吸收转化功能使纳米CaCO3和螯合钙进入蚕的体内和丝腺，再使用熟蚕、蚕茧或蚕蛹制备天然药用多肽螯合钙和多功能高强度蚕丝。由于钙是具有空轨道的碱土金属离子，因此纳米CaCO3能与蚕丝和蚕体的蛋白质氨基酸分子进行电荷转移螯合形成网络化结构，从而对蚕丝纤维起到增强作用，而且原料纳米CaCO3来源广泛，价格低廉。同时，该法简便易行，无需复杂工艺和昂贵设备投资，对原有的养蚕技术没有特殊的要求与改变，蚕农在原有的养蚕技术基础上就能操作和控制家蚕饲料和上簇结茧。此外，本发明联产天然高强度蚕丝和天然多肽螯合钙，可用于保健食品蚕丝纤维和纺织工业等领域，提高了养蚕业的经济价值。
具体实施方式
实施例1
1.复合人工饲料或者复合新鲜桑叶的制法
(1)将尺寸为800nm～1000nm的层状纳米CaCO3溶于水中，制成浓度为5％的纳米CaCO3溶液，为溶液1；
(2)将含有微量元素镁、锌、铁、钾、磷和钠以及纳米碳纤维的自制螯合钙微肥水溶液加入一定水量调节至浓度0.1％，为溶液2；
(3)将溶液1和溶液2混合加热煮至沸腾，并冷却至室温；或者将溶液2加热至沸腾，并冷却至室温。
2.喂食方法
将冷却后的溶液1与溶液2混合液或者冷却后的溶液2分别添加至复合人工饲料中喂食家蚕，或者喷洒在桑树的桑叶上，所用溶液的质量分数为0.1％。
按以下方式喂食：一龄和二龄蚕不喂食添加溶液1或溶液2的饲料，三龄蚕喂食添加溶液2的复合人工饲料或者喷洒溶液2并晾干的新鲜桑叶，三/四眠蜕皮后开始喂食添加溶液1和溶液2混合的纳米CaCO3复合人工饲料或者喷洒该混合液的纳米CaCO3并晾干的新鲜桑叶，直至熟蚕上簇结茧为止。
3.高强度蚕丝或者制备多肽螯合钙的制法
(1)按传统方法脱除丝胶后制成单丝，测得高强度蚕丝的单丝断裂强度为180Mpa～300MPa，断裂伸长率(伸度)为14％。
(2)将熟蚕或者蚕蛹压榨提取多肽螯合钙，其含量为80％。
(3)将熟蚕溶解提取多肽螯合钙，其含量为86％。
实施例2-10参照实施例1操作，其工艺条件和产品指标见表1。
表1实施例工艺条件及产品指标
Claims (8)
1.一种桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，其特征在于：在家蚕饲料中添加纳米CaCO3和富含微量元素的螯合钙制成复合人工饲料，或将纳米CaCO3与富含微量元素的螯合钙微肥复合溶液喷施在桑树叶面上，按照不同蚕龄喂养不同复合人工饲料或不同叶位的桑叶，喂食时段从三龄蚕至五龄熟蚕上族结茧为止；利用蚕体自身的营养代谢吸收转化功能使纳米CaCO3和螯合钙进入蚕的体内和丝腺，再使用熟蚕、蚕茧或蚕蛹制备天然药用多肽螯合钙和多功能高强度蚕丝。
2.根据权利要求1所述的桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，其特征在于：所述纳米CaCO3为丝状、管状、条状、球状和层状中的一种或多种，纳米CaCO3尺寸为5nm～1000nm，纳米CaCO3的制备原料为贝壳、畜禽骨骼以及Ca(OH)2。
3.根据权利要求1所述的桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，其特征在于：所述富含微量元素为镁、锌、铁、钾、磷和钠以及纳米碳纤维中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，其特征在于：所述复合溶液的质量分数为0.1％～3.0％。
5.根据权利要求1所述的桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，其特征在于：所述螯合钙为饲料级，所述螯合钙微肥为农用肥料级。
6.根据权利要求1所述的桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，其特征在于：所述螯合钙微肥浓度为1ppm～1000ppm。
7.根据权利要求1所述的桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，其特征在于：所述不同蚕龄喂养不同复合人工饲料或不同叶位的桑叶是蚕在一龄和二龄喂食不添加纳米CaCO3和螯合钙的蚕饲料或10叶位之前的桑叶，三龄喂食添加富含微量元素的蚕饲料或桑叶，四龄和五龄直至成熟上簇结茧的家蚕喂食添加纳米CaCO3、富含微量元素以及纳米碳纤维的蚕饲料或桑叶。
8.根据权利要求1所述的桑蚕喂食纳米CaCO3制备多肽螯合钙和高强度蚕丝的方法，其特征在于：所述使用熟蚕、蚕茧或蚕蛹制备天然药用多肽螯合钙和多功能高强度蚕丝是将蚕丝溶解或蚕蛹粉碎提取多肽螯合钙，将蚕茧抽丝得到高强度蚕丝。
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