一种利用废蚕丝制备丝胶蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种利用废蚕丝制备丝胶蛋白的方法，属于废弃物利用技术领域。
【背景技术】
[0002]蚕茧丝中存在两种蛋白质，即丝胶蛋白和丝素蛋白，且丝胶蛋白位于丝素纤维的外围。丝胶蛋白是由18种氨基酸组成的，具有吸湿保湿、抗菌、抗氧化、促进矿物质沉积、促进细胞生长以及抗凝血等多种功能，因此，丝胶蛋白在食品、化妆品、生物医学等领域中具有广泛的应用前景。
[0003]丝胶蛋白是一种球蛋白。约占蚕丝总重量的20%-30%。当蚕营茧时，丝胶起着黏合作用，使两根单丝包覆于一体构成茧丝。含大量侧链带亲水基团的氨基酸如丝氨酸、天冬氨酸等，因丝胶蛋白具有护肤、美容以及保健等功能，因此，具有较大市场需求量。丝胶蛋白具有复杂的结构与性能，通常认为茧层丝胶由三种水溶性不同的丝胶蛋白组成，溶解性从外到内逐渐降低，外层为易溶性丝胶，内层为难溶性丝胶。丝胶蛋白的特殊结构为丝胶蛋白的提取带来了困难。
[0004]在原料蚕加工过程中会产生大量的废蚕丝，对其进行深加工成本高，所以工厂直接将其丢弃，即浪费资源，又对环境造成污染。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题:针对目前我国存在大量的废蚕丝未得到充分利用，提取废蚕丝中丝胶蛋白成本高，提取率不足50%的问题，本发明提供了一种利用柠檬酸、氢氧化钠溶液及硅藻土与废蚕丝进行充分混合进行脱胶，然后加入胰蛋白酶、繅丝废液、磷酸氢二钠溶液等混合发酵，对发酵液进行透析、喷雾干燥得到高纯度、高提取率丝胶蛋白的方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(O取废蚕丝放入清洗池，向其中加入温度为5?10°C的去离子水浸没废蚕丝5?8cm，搅拌10?15min后过滤，再用温度为20?25°C的去离子水冲洗2?3次，然后将其自然风干；
(2)将上述风干后的废蚕丝使用测刀将其切割成I?3cm的短丝，再把短丝放入容器中，向其中加入去离子水浸没废蚕丝，加热至70?80°C，再向其中加入质量分数为75?80%的柠檬酸溶液，其加入量为去离子水水体积的0.5?1%，使用质量分数为30?35%的氢氧化钠溶液调节pH值为8.0?9.0，搅拌10?15min，然后升温至90?100°C，向其中加入搅拌废蚕丝质量2?4%的硅藻土，搅拌I?2h后，静置15?20min，将漂浮的废蚕丝取出；
(3)将上述所得的废蚕丝放入发酵池中，向其中加入胰蛋白酶，加入量为废蚕丝质量的5?6%，再加入繅丝废液浸没废蚕丝，加入废蚕丝质量的2?4%的牛肉膏搅拌均匀，使用质量分数0.5?1.2 %的磷酸氢二钠溶液调节pH为7.5?8.5，密封搅拌发酵，温度设定28?35°C，转速为120?150r/min，待废蚕丝完全消失后，升温至35?40°C，转为通风发酵10?15h，发酵结束后，过滤得发酵液；
(4)把上述所得的发酵液放入离心机中10?15min，转速设定为11000?15000r/min，取分离液放入容器中，向其中加入活性炭，加入量为发酵液质量的10?15%，搅拌20?30min，静置过滤；
(5)将上述所得的过滤液倒入截留分子量为1000?1200的透析袋中，用去离子水透析2?3天，取出透析后的粘稠液，备用，再将透析液放入容器中向其中加入鞣酸，直至无沉淀产生，过滤得沉淀物；
(6)将上述所得的沉淀物与粘稠液混合均匀，放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥，收集固体，即可得到丝胶蛋白。
[0007]本发明的有益效果:
(O充分利用废蚕丝资源，使制作成本低；
(2)使用发酵对丝胶蛋白进行分离，简单易行；
(3)本发明所得的丝胶蛋白纯度达到90?95%，提取率达到93?97%。
【具体实施方式】
[0008]取废蚕丝放入清洗池，向其中加入温度为5?10°C的去离子水浸没废蚕丝5?8cm，搅拌10?15min后过滤，再用温度为20?25°C的去离子水冲洗2?3次，然后将其自然风干；将上述风干后的废蚕丝使用测刀将其切割成I?3cm的短丝，再把短丝放入容器中，向其中加入去离子水浸没废蚕丝，加热至70?80°C，再向其中加入质量分数为75?80%的柠檬酸溶液，其加入量为去离子水体积的0.5?1%，使用质量分数为30?35%的氢氧化钠溶液调节pH值为8.0?9.0，搅拌10?15min，然后升温至90?100°C，向其中加入搅拌废蚕丝质量2?4%的硅藻土，搅拌I?2h后，静置15?20min，将漂浮的废蚕丝取出；将上述所得的废蚕丝放入发酵池中，向其中加入胰蛋白酶，加入量为废蚕丝质量的5?6%，再加入繅丝废液浸没废蚕丝，加入废蚕丝质量的2?4%的牛肉膏搅拌均匀，使用质量分数0.5?1.2 %的磷酸氢二钠溶液调节pH为7.5?8.5，密封搅拌发酵，温度设定28?35°C，转速为120?150r/min，待废蚕丝完全消失后，升温至35?40°C，转为通风发酵10?15h，发酵结束后，过滤得发酵液；把上述所得的发酵液放入离心机中10?15min，转速设定为11000?15000r/min，取分离液放入容器中，向其中加入活性炭，加入量为发酵液质量的10?15%，搅拌20?30min，静置过滤；将上述所得的过滤液倒入截留分子量为1000?1200的透析袋中，用去离子水透析2?3天，取出透析后的粘稠液，备用，再将透析液放入容器中向其中加入鞣酸，直至无沉淀产生，过滤得沉淀物；将上述所得的沉淀物与粘稠液混合均匀，放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥，收集固体，即可得到丝胶蛋白。
[0009]实例I
取4kg废蚕丝放入清洗池，向其中加入温度为5°C的去离子水浸没废蚕丝5cm，搅拌1min后过滤，再用温度为20°C的去离子水冲洗2次，然后将其自然风干；将上述风干后的废蚕丝使用测刀将其切割成Icm的短丝，再把短丝放入容器中，向其中加入去离子水浸没废蚕丝，加热至70°C，再向其中加入质量分数为75%的柠檬酸溶液，其加入量为去离子水水体积的0.5%，使用质量分数为30%的氢氧化钠溶液调节pH值为8.0，搅拌lOmin，然后升温至90°C，向其中加入0.08kg娃藻土，搅拌Ih后，静置15min，将漂浮的废蚕丝取出；将上述所得的废蚕丝放入发酵池中，向其中加入0.09kg胰蛋白酶，再加入繅丝废液浸没废蚕丝，加入0.08kg的牛肉膏搅拌均匀，使用质量分数0.5%的磷酸氢二钠溶液调节pH为7.5，密封搅拌发酵，温度设定28°C，转速为12r/min，待废蚕丝完全消失后，升温至35°C，转为通风发酵10h，发酵结束后，过滤得发酵液；把上述所得的发酵液放入离心机中lOmin，转速设定为11000r/min，取分离液放入容器中，向其中加入活性