CN114249805A - 一种活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法及其干片 - Google Patents
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Abstract
本发明属于蚕丝蛋白领域,公开了一种活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法及其干片。活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法主要包括将充分吸水的蚕茧和水放入具有负压功能和加热功能的搅拌炉内;搅拌炉抽真空至负压,加热使炉内水温升温至81~95℃达到负压沸腾状态,持续沸腾并搅拌等工艺。蚕丝胶蛋白干片由步骤三的活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻,再解冻得到絮凝状活性大分子蚕丝胶蛋白,倒入模具中烘干得到。本发明的蚕丝胶蛋白保留了生物活性,结构完整,纯度高,分子量大,提取率高,可大批量规模化生产,活性丝胶蛋白干片能广泛应用于日化、医疗、食品等行业。
Description
技术领域
本发明涉及蚕丝蛋白领域,更具体地,涉及一种活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法及其干片。
背景技术
蚕茧由两种蚕白构成,一种是丝胶蛋白,一种是丝素纤维蛋白,丝胶蛋白的粘着性将丝素蛋白包裹,结成密不可分又具有透气保湿的蚕茧,为蚕蛹化蛾提供了安全保护的巢穴。
近几十年来,全球对两种蚕丝蛋白的研究一直有着极大的热度,开发出了蚕丝骨钉、蚕丝人造皮肤、蚕丝神经导管、蚕丝蛋白果冻、蚕丝护肤品,甚至蚕丝芯片。这些产品的原料都来自蚕丝胶球蛋白、丝素纤维蛋白,或两者分离后复合使用。
目前,市场上分离蚕丝蛋白的主要方法为水解、溴化锂法,碱分离、酸分离,热分离,例如现有技术一种桑蚕丝胶蛋白的提取工艺中公开了通过用双氧水和碳酸氢铵组成的清洁剂清洗蚕茧,然后用活性氧氮提取液提取丝胶蛋白,能得到高分子量的丝胶蛋白凝胶。该方法添加了化学溶剂,容易导致提取的丝胶蛋白纯度偏低,产生的废液处理成本高,而且凝胶状态的丝胶蛋白不易于保存。
现有技术公开了一种用壳聚糖乙酸溶液提取蚕丝脱胶废水中丝胶蛋白的方法,其原理是,壳聚糖絮凝剂含有-NH2基团,在酸性条件下,形成-NH3 +离子,带有正电荷,在丝胶的等电位以上,可有效提取带有负电荷的丝胶蛋白。但是该方法只能应用于提取完蚕茧中丝素蛋白后的蚕丝脱胶废水,丝素蛋白在pH5~6的条件下也带负电荷,会与丝胶蛋白一起被提取出来,无法直接用于蚕茧以分离得到纯净的丝胶蛋白。
现有技术公开了一种从干茧和缫丝废水中提取丝胶蛋白的制备方法和应用,提取得到的丝胶蛋白应用到人工器官和合成纤维中。主要的工艺步骤是:用纯碱浸泡干茧后放入90℃的热水中加热并搅拌得到丝胶蛋白溶液,后加入活性炭颗粒,搅拌静置,并用半透膜进行透析,后烘干得到丝胶蛋白粉。该方法工艺比较简单,但是需要用半透膜进行透析,透析过后只能获得小分子的丝胶蛋白,且纯碱溶液与90℃高温都会在一定程度上破坏丝胶蛋白的生物活性。
现有技术公开了一种蚕丝蛋白的提取方法,分离提取得到蚕丝蛋白溶液和蚕丝蛋白胶体,即丝素蛋白溶液与丝胶蛋白胶体。主要用95~100℃的CaCl2水溶液溶解蚕丝蛋白原料,得到溶解处理液,再过滤得到蚕丝蛋白/CaCl2水溶液和未溶胶状物,清洗未溶胶状物得到蚕丝蛋白胶体,即丝胶蛋白胶体。将蚕丝蛋白/CaCl2混合水溶液置于透析袋中透析纯化得到蚕丝蛋白溶液,即丝素蛋白溶液。将蚕丝蛋白胶体和/或蚕丝蛋白溶液进行加工制备得到成品蚕丝蛋白。该方法提取条件温和,有利于提高蚕丝蛋白的提取率,减轻提取条件对蚕丝蛋白结构与性能的影响。但是该提取温度为95~100℃,丝胶蛋白于该温度下结构容易被破坏,失去生物活性。
现有技术公开了一种提取蚕丝氨基酸的制作工艺,该技术采用高温高压下蒸煮蚕茧,并将得到的氨基酸烘干研磨得到粉末状氨基酸。
现有技术公开了一种利用蚕丝制备的蚕窝干片,采用高温高压条件下对蚕茧离心冲洗以剥离出水溶性大分子蚕丝蛋白。以上现有技术普遍不能实现既提高提取率,又能从蚕茧中分离提取得到纯净、结构完整、保留生物活性的大分子丝胶蛋白。失去生物活性的丝胶蛋白不再拥有粘性和溶水逆变性,将丝胶蛋白做为原料进行更深层应用时,会产生极大的局限。如何从蚕茧中分离提取得到具有天然物理活性的丝胶蛋白变得具有重大意义。
发明内容
本发明为克服上述现有技术缺陷,提供一种活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法;
本发明的另一目的在于提供一种活性大分子蚕丝胶蛋白干片。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,将洁净的削口蚕茧放入25±3℃水中浸泡,蚕茧充分吸水;
步骤二,将充分吸水的蚕茧和水放入具有负压功能和加热功能的搅拌炉内;搅拌炉抽真空至负压,加热使炉内水温升温至81~95℃达到负压沸腾状态,持续沸腾并搅拌;
步骤三,蚕茧上的蚕丝胶蛋白充分被剥离后,炉内降温冷却至40~55℃后增压至常压状态放料,经过滤得到活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液。
本发明经过大量实验发现,蚕茧中丝素蛋白不溶于水,而丝胶蛋白易溶于水,小分子丝胶蛋白溶于温水,高分子丝胶蛋白溶于高温水,利用该特点,可以提取到高分子丝胶蛋白。但是,丝胶蛋白在高温高压下一定程度上会被水解,破坏结构,失去物理活性,所以高温高压的提取率不高,还容易破坏蚕丝胶蛋白结构。
为此,本发明创新地利用抽真空制造负压提取分离环境,使蚕茧与水中达到负压沸腾状态,沸腾温度为81~95℃,该温度下能提取到大分子蚕丝胶蛋白且能保留生物活性。在负压条件下,水沸腾后内部的分子热运动加剧,能促进丝胶蛋白的分离,配合搅拌更进一步加快丝胶蛋白的剥离,且因为处于温度为81~95℃低温沸腾的状态,丝胶蛋白的结构与活性得到很好的保护,提高了提取率,又能保证丝胶蛋白结构的完整性以及生物活性。
优选地,步骤一所用的原材料蚕茧经过削口处理。蚕丝胶蛋白能溶于水,蚕茧经过削口处理,能加快浸润的速度,促使吸水充分,更利于丝胶蛋白的分离,提高提取率。优选地,步骤一的蚕茧放入25±3℃的常温水中浸泡,浸泡6~24h。
优选地,步骤二中炉内抽真空至负压的压强为49.3~84.5kPa。
优选地,步骤二中,搅拌炉抽真空至负压,加热使炉内水温升温至84~89℃达到负压沸腾状态。
优选地,步骤二中炉内抽真空至负压的压强为55.5~67.5kPa。进一步优选地,步骤二炉内抽真空至负压的压强为60kPa。
优选地,步骤二中炉内负压沸腾状态时的沸腾持续20~45min。
优选地,步骤二中炉内负压沸腾状态时的温度为86℃,炉内负压的压强为60kPa,沸腾持续30min。
优选地,步骤二中洁净的削口蚕茧与水的质量比为1:50~65。进一步优选地,步骤二中洁净的削口蚕茧与水的质量比为1:55。
优选地,步骤二中搅拌炉具有炉壁内部中空结构,能在炉壁内部添加热浴溶液,通过蒸汽或电加热方式加热所述热浴溶液至99℃,以热传导的方式使炉内蚕茧水溶液升温达到负压沸腾状态。
本发明创新地通过热浴溶液或蒸汽热传导加热的方法,能防止炉内温度过高而破坏丝胶蛋白的生物活性,且能达到均匀加热,提高提取率的目的。
优选地,步骤二中炉内搅拌转速为100~140rpm。进一步优选地,步骤二中炉内搅拌转速为120rpm。
剧烈震动、搅拌会破坏丝胶蛋白中的氢键,使丝胶蛋白质失去活性,本发明人经过大量的实验研究,研究出100~140rpm的搅拌转速尤其是120rpm既能保留蛋白质的活性,又能最大程度地分离提取到蚕茧中的丝胶蛋白。
优选地,步骤三中炉内降温冷却至50℃后增压至常压状态放料。
优选地,所述活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法还包括:步骤四,将步骤三的活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻,再解冻得到絮凝状活性大分子蚕丝胶蛋白。
优选地,步骤四中将活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻至零下20~10℃,持续10~24h。
一种所述的活性大分子蚕丝胶蛋白干片的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,将洁净的削口蚕茧放入25±3℃水中浸泡,蚕茧充分吸水;
步骤二,将充分吸水的蚕茧和水放入具有负压功能和加热功能的搅拌炉内;搅拌炉抽真空至负压,加热使炉内水温升温至81~95℃达到负压沸腾状态,持续沸腾并搅拌;
步骤三,蚕茧上的蚕丝胶蛋白充分被剥离后,炉内降温冷却至40~55℃后增压至常压状态放料,经过滤得到活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液。
步骤四,将步骤三的活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻,再解冻得到絮凝状活性大分子蚕丝胶蛋白;
步骤五,将步骤四得到的絮凝状活性大分子蚕丝胶蛋白倒入模具中烘干得到活性大分子蚕丝胶蛋白干片。
优选地,步骤五中的模具为片状、空心半圆状、柱状的一种。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
本发明不同于传统的分离提取蚕丝胶蛋白技术,没有添加其他化学原料,保证了产品的纯度,不需要纯化、透析等生产技术,降低了生产成本,同时也避免了高温高压物理分离提取方法对丝胶蛋白造成结构上的破坏。
根据蚕丝胶蛋白的特性以及与丝素蛋白的异同,本发明创新使用了负压低温沸腾技术,于81~95℃沸腾的环境下提取活性大分子蚕丝胶蛋白,利用水沸腾后的动能结合搅拌的动能使丝胶蛋白迅速从蚕茧上剥离,获得高提取率,提取率高达20.05%以上,蛋白质含量高达99.85%。
同时,保留了完整的大分子结构与生物活性,分子量分布为75%的蚕丝胶蛋白分子量>10万Da,利用价值更高。
本发明的活性大分子蚕丝胶蛋白干片更易于保存,能广泛应用于日化、医疗、食品等行业。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。以下实施例和对比例中使用的原料均为市购。
一种活性大分子蚕丝胶蛋白干片的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,将洁净的削口蚕茧放入25±3℃水中浸泡,蚕茧充分吸水;
步骤二,将充分吸水的蚕茧和水放入具有负压功能和加热功能的搅拌炉内;搅拌炉抽真空至负压,加热使炉内水温升温至81~89℃达到负压沸腾状态,持续沸腾并搅拌;
步骤三,蚕茧上的蚕丝胶蛋白充分被剥离后,炉内降温冷却至40~55℃后增压至常压状态放料,经过滤得到活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液。
步骤四,将步骤三的活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻,再解冻得到絮凝状活性大分子蚕丝胶蛋白;
步骤五,将步骤四得到的絮凝状活性大分子蚕丝胶蛋白倒入模具中烘干得到活性大分子蚕丝胶蛋白干片。
洁净的削口蚕茧由以下步骤制备得到:
S1,结茧步骤包括:在桑蚕即将结茧前,利用结茧架平躺悬于养蚕盘上端,距离养蚕盘的桑叶高度为0.5~2cm,便于强壮的熟蚕抬头结茧,同时避免蚕的粪便与桑叶残渣沾在蚕茧上,结茧的时候不使用任何的催熟剂,避免桑蚕丝腺体残留化学药剂而污染蚕丝蛋白。
S2,挑茧步骤包括:待桑蚕结茧完成后,将蚕茧从结茧架上取下,通过蚕茧透视灯对蚕茧进行挑选,将蚕茧中有粪便或黑点污染的挑出;
S3,削茧步骤包括:将挑选出来的蚕茧置于-5~-20℃环境下,冷冻1~24h后,分批去除,利用削茧机进行削口取出蚕蛹,得到削口蚕茧,在削茧的过程中,再次检测蚕茧壳是否有粪便或残渣污染,清洗干净,待用。采用冷冻法进行削茧,避免削茧时削到蚕蛹,导致蚕蛹体液污染蚕茧。
实施例1
一种活性大分子蚕丝胶蛋白干片的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,称取洁净的削口蚕茧壳50kg于容器中,加入25℃的水,浸泡24h,使蚕茧充分吸水润涨;
步骤二,将步骤一中充分吸水的蚕茧倒入具有负压功能和加热功能的搅拌炉内,搅拌炉内的蚕茧与水的质量比为1:55。
抽真空使搅拌炉炉内至负压60kPa后,启动加热装置,使炉壁内的温度保持在99℃,通过均匀传热的方式,控制炉内液体升温到86℃以上,达到负压沸腾的状态,沸腾持续30min;并保持搅拌,转速为120rmp,使蚕丝胶蛋白从蚕丝上剥离,形成蚕丝胶蛋白水溶液。
步骤三,在蚕茧上的蚕丝胶蛋白充分被剥离,与蚕丝胶蛋白水溶液趋向饱和后,启动盐水冷却装置,炉内降温冷却至50℃后增压至常压状态放料,得到活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液。
步骤四,将步骤三中得到的活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻至零下15℃,冷冻持续12h后,解冻得到絮凝状大分子活性蚕丝胶蛋白,置于片状模具中,烘干,得到活性大分子蚕丝胶蛋白干片。
经过SDS-PAGE电泳法对蚕丝胶蛋白分子量大小进行检测,检测结果如表3所示。
采用4~8摄氏度冷冻方法,对蚕丝胶蛋白的蛋白质凝胶活性进行检查,检测结果如表3所示。
采用凯氏定氮法测定蚕丝胶蛋白的含量,检测结果如表3所示
经计算,蚕茧原料中提取得蚕丝胶蛋白的得率为21.05%,结果如表3所示。
实施例2
一种活性大分子蚕丝胶蛋白干片的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,称取洁净的削口蚕茧50kg于容器中,加入22℃的水,浸泡12h,使蚕茧充分吸水润涨;
步骤二,将步骤一中充分吸水的蚕茧倒入具有负压功能和加热功能的搅拌炉内,搅拌炉内的蚕茧与水的质量比为1:50。
抽真空使搅拌炉炉内至负压49.3kPa后,启动加热装置,使炉壁内的温度保持在99℃,通过均匀传热的方式,控制炉内液体升温至81℃下沸腾,即达到负压沸腾状态,沸腾持续45min;并保持搅拌,转速为140rmp,使蚕丝胶蛋白从蚕丝上剥离,形成蚕丝胶蛋白水溶液。
步骤三,在蚕茧上的蚕丝胶蛋白充分被剥离,与蚕丝胶蛋白水溶液趋向饱和后,启动盐水冷却装置,炉内降温冷却至55℃后增压至常压状态放料,得到活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液。
步骤四,将步骤三中得到的活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻至零下20℃,冷冻持续10h后,解冻得到絮凝状大分子活性蚕丝胶蛋白,置于片状模具中,烘干,得到活性大分子蚕丝胶蛋白干片。
经过SDS-PAGE电泳法对蚕丝胶蛋白分子量大小进行检测,检测结果如表3所示。
采用4~8摄氏度冷冻方法,对蚕丝胶蛋白的蛋白质凝胶活性进行检查,检测结果如表3所示。
采用凯氏定氮法测定蚕丝胶蛋白的含量,检测结果如表3所示
经计算,蚕茧原料中提取得蚕丝胶蛋白的得率为20.05%,结果如表3所示。
实施例3
一种活性大分子蚕丝胶蛋白干片的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,称取洁净的削口蚕茧50kg于容器中,加入28℃的水,浸泡6h,使蚕茧充分吸水润涨;
步骤二,将步骤一中充分吸水的蚕茧倒入具有负压功能和加热功能的搅拌炉内,搅拌炉内的蚕茧与水的质量比为1:65。
抽真空使搅拌炉炉内至负压84.5kPa后,启动加热装置,使炉壁内的温度保持在99℃,通过均匀传热的方式,控制炉内液体升温至95℃沸腾,即达到负压沸腾状态,沸腾持续20min;并保持搅拌,转速为100rmp,使蚕丝胶蛋白从蚕丝上剥离,形成蚕丝胶蛋白水溶液。
步骤三,在蚕茧上的蚕丝胶蛋白充分被剥离,与蚕丝胶蛋白水溶液趋向饱和后,启动盐水冷却装置,炉内降温冷却至40℃后增压至常压状态放料,得到活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液。
步骤四,将步骤三中得到的活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻至零下10℃,冷冻持续24h后,解冻得到絮凝状大分子活性蚕丝胶蛋白,置于片状模具中,烘干,得到活性大分子蚕丝胶蛋白干片。
经过SDS-PAGE电泳法对蚕丝胶蛋白分子量大小进行检测,检测结果如表3所示。
采用4~8摄氏度冷冻方法,对蚕丝胶蛋白的蛋白质凝胶活性进行检查,检测结果如表3所示。
采用凯氏定氮法测定蚕丝胶蛋白的含量,检测结果如表3所示
经计算,蚕茧原料中提取得蚕丝胶蛋白的得率为20.01%以上,结果如表3所示。
实施例4
本实施例的步骤和工艺与实施例1基本相同,不同之处仅在于,步骤二中,搅拌炉抽真空至负压55.5kPa后,加热使炉内水温升温至84℃达到负压沸腾状态,沸腾持续20min。将活性大分子蚕丝胶蛋白干片用于品质检测等,结果如表3所示。
实施例5
本实施例的步骤和工艺与实施例1基本相同,不同之处仅在于,步骤二中,搅拌炉抽真空至负压67.5kPa后,加热使炉内水温升温至89℃达到负压沸腾状态,沸腾持续30min。将活性大分子蚕丝胶蛋白干片用于品质检测等,结果如表3所示。
对比例1~2
本对比例的步骤和工艺与实施例1基本相同,不同之处仅在于,步骤二,将步骤一中充分吸水的蚕茧倒入具有耐高压功能和加热功能的搅拌炉内,搅拌炉内的蚕茧与水的质量比为1:55。
密封搅拌炉后,启动加热装置,通过均匀传热的方式,控制炉内液体升温至110℃,120kPa(对比例1);120℃,130kPa(对比例2)下沸腾,即达到高温高压沸腾状态,沸腾持续30min;并保持搅拌,转速为120rmp,使蚕丝胶蛋白从蚕丝上剥离,形成蚕丝胶蛋白水溶液。
将蚕丝胶蛋白干片用于品质检测等,结果如表3所示。
对比例3~10
对比例3~10的步骤和工艺与实施例1相似,不同之处在于如表1所示:
表1对比例3~10的工艺条件
备注:表1中“/”表示与实施例1相同。
对比例11~18
对比例11~18的步骤和工艺与实施例1相似,不同之处在于如表2所示:
表2对比例11~18的工艺条件
备注:表2中“/”表示与实施例1相同。
对比例19
一种蚕丝胶蛋白的制备方法,包括如下步骤:
将洁净的削口蚕茧切割成物理性状为1~2mm的蚕茧片;将蚕茧片与由碳酸氢钠和氯化钠混合的弱碱混合液按1:8的质量比加入到微波反应器中,然后在80℃温度的常压下水解110min,水解后得到粗丝胶肽溶液和蚕丝蛋白纤维固体,抽出粗丝胶肽溶液并进行超滤过滤,得到蚕丝胶肽蛋白。
将蚕丝胶肽蛋白用于品质检测等,结果如表3所示。
对比例20
一种蚕丝胶蛋白的制备方法,包括如下步骤:
(1)将洁净的削口蚕茧浸入丝胶提取剂溶液(活性氧、活性氮组成,其比例为1:1)中,浴比为1:20,提取剂用量按蚕茧质量的20%计,在常温状态下浸泡48小时,取出上述蚕茧进行脱水,打绵,留下蚕丝。
(2)将蚕丝和步骤(1)的提取液放入煮锅中进行煮练脱胶,浴比1:60,温度控制在70~80℃,pH8~9、保持8小时,脱胶过程需不断搅拌,降低丝胶水的浓度差,脱胶完毕取出蚕丝。
凝胶分离:(3)步骤(2)的丝胶水溶液冷冻至零下10℃,冷冻持续24h后,解冻得到蚕丝胶蛋白。
将蚕丝胶肽蛋白用于品质检测等,结果如表3所示。
对比例21
本对比例的步骤和工艺与实施例1基本相同,不同之处仅在于,步骤二,将步骤一中充分吸水的蚕茧倒入具有常压加热功能的搅拌炉内,搅拌炉内的蚕茧与水的质量比为1:55。
启动加热装置,使炉壁内的温度保持在99℃,通过均匀传热的方式,控制炉内液体升温到86℃以上,持续30min;并保持搅拌,转速为120rmp,使蚕丝胶蛋白从蚕丝上剥离,形成蚕丝胶蛋白水溶液。
将蚕丝胶肽蛋白水溶液用于品质检测等,结果如表3所示。
表3各实施例和对比例的检测结果
由表3中实施例和对比例的结果可知,本发明的创新方案对蚕丝胶蛋白的提取率高达20.05%以上,蛋白质含量高达99.85%;且保留了完整的大分子结构与生物活性,分子量分布为75%的蚕丝胶蛋白分子量>10万Da。表3中所述丝胶蛋白凝胶浓度为丝胶蛋白活性检测方法中的丝胶蛋白凝胶浓度。
从对比例1和2的高温高压煮茧工艺结果来看,提取的丝胶蛋白分子量主要分布在5万Da以上的比例有显著下降,蚕丝胶蛋白的提取率仅为16.5~17%,蛋白质纯度也发生了显著下降,可见,高温高压对丝胶蛋白活性和得率有显著影响,且同时还带来了高能耗。
从对比例3~10可知,在不添加任何助剂(如CaCl2、活性氧、活性氮、碳酸氢钠等弱碱性物质)等情况下,负压低温沸腾因沸腾温度不够,对蛋白质得率有明显影响,最高下跌了6%。然而,在高温高压下和对比例1相似,同样对丝胶蛋白活性和得率有显著影响,且同时还带来了高能耗。
从对比例21可知,在同样的温度、茧与水的质量比等条件下,常压下保持86℃进行提取,因失去了沸腾动能等作用,蚕丝胶蛋白的提取效果显著下降。
从对比例11~15可知,茧水质量比例对提取率有显著的影响,当水量少时,蚕丝胶蛋白在水中的饱和度较高,影响了蚕丝胶蛋白在水中的溶析率。然而,也并用水含量越多越好,当用水量超过1:65后,对蛋白质得率出现了显著下降后维持稳定,但能耗却显著增加。
从对比例15和16可知,步骤三的炉内降温冷却温度偏高时,对提取率有一定影响,在同等冷冻时间,高温水溶液的结冻深度被延长,达不到更好的凝胶效果所至。
从对比例17和18可知,步骤二中炉内搅拌转速也在重要的工艺条件之一。剧烈震动、搅拌会破坏丝胶蛋白中的氢键,使丝胶蛋白质失去活性,如对比例18;而,过慢的转速,带来的扰动不足,蚕丝胶蛋白的得率也出现了显著下降。
经对比例19的实验分析可知,经割碎的蚕茧,在弱碱性环境下常压80℃水解,其获得的蚕丝胶蛋白得率也并不理想,相比实施例1显著下降超过5%,且蛋白质的分子量也很差。
经对比例20的实验分析可知,在弱碱环境中常压下加热煮练,虽然使用提取剂也并不能有效的提高蚕丝胶蛋白得率。
综上可知,本发明活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法是极其复杂的,受到了诸多不可预期的因素影响等,单一因素的变化和调整并无法实现本发明的有益技术效果等。
Claims (10)
1.一种活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,将洁净的削口蚕茧放入25±3℃水中浸泡,蚕茧充分吸水;
步骤二,将充分吸水的蚕茧和水放入具有负压功能和加热功能的搅拌炉内;搅拌炉抽真空至负压,加热使炉内水温升温至81~95℃达到负压沸腾状态,持续沸腾并搅拌;
步骤三,蚕茧上的蚕丝胶蛋白充分被剥离后,炉内降温冷却至40~55℃后增压至常压状态放料,经过滤得到活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液。
2.根据权利要求1所述的活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,其特征在于,步骤二中炉内抽真空至负压的压强为49.3~84.5kPa。
3.根据权利要求1所述的活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,其特征在于,步骤二中,搅拌炉抽真空至负压,加热使炉内水温升温至84~89℃达到负压沸腾状态。
4.根据权利要求3所述的活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,其特征在于,步骤二中炉内抽真空至负压的压强为55.5~67.5kPa。
5.根据权利要求4所述的活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,其特征在于,步骤二中炉内负压沸腾状态时的温度为86℃,炉内负压的压强为60kPa,沸腾持续30min。
6.根据权利要求1所述的活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,其特征在于,步骤二中洁净的削口蚕茧与水的质量比为1:50~65。
7.根据权利要求6所述的活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,其特征在于,步骤二中洁净的削口蚕茧与水的质量比为1:55。
8.根据权利要求1~7所述的活性大分子蚕丝胶蛋白的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:
步骤四,将步骤三的活性大分子蚕丝胶蛋白水溶液冷冻,再解冻得到絮凝状活性大分子蚕丝胶蛋白。
9.一种所述的活性大分子蚕丝胶蛋白干片的制备方法,其特征在于,包括权利要求8所述制备方法,还包括:
步骤五,将步骤四得到的絮凝状活性大分子蚕丝胶蛋白,倒入模具中烘干得到活性大分子蚕丝胶蛋白干片。
10.根据权利要求9所述方法制备得到的活性大分子蚕丝胶蛋白干片。
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