專利名稱：速溶性絲膠粉及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絲膠粉，特別是一種速溶于水的絲膠粉及其制造方法，該絲膠粉可以采用繭衣、廢絲、次繭等為原料制成。
背景技術(shù)：
蠶絲纖維的主體是絲素，絲膠包覆在絲素外圍，對(duì)絲素起著保護(hù)作用和膠粘作用， 它可防止因織造摩擦對(duì)絲纖維的損傷，因此，一般絲織物品要到染色、整理時(shí)才將絲膠全部脫凈。在絲綢練染廠和絹紡廠的精練液污水中含有濃度極高的絲膠蛋白，在縹絲廠的煮繭和縹絲車間排放出的污水中亦含有大量絲膠，讓其流入河道會(huì)大量消耗水中的溶解氧，使水體喪失自凈能力，破壞環(huán)境生態(tài)平衡。同時(shí)，在綴絲、織造過程中，亦產(chǎn)生大量繭衣(蠶繭外圍的亂絲縷)、廢絲、次繭等，只能作為低等級(jí)的絹紡原料，其附加值不高。但從另一方面看，絲膠是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)，如能恰當(dāng)?shù)鼗厥?，可用于食品、化妝品、甚至藥品中，起到保健、護(hù)膚等作用，因此，人們開始研究絲膠的回收、利用，而不僅僅是作為污染治理。在此過程中，遇到了下述問題一是現(xiàn)有的脫膠方法，主要是高溫高壓脫膠法，由于脫膠溫度高于100°c，需要采用壓力容器，增加了設(shè)備投資及工藝成本；另一類是采用肥皂、純堿等堿性物的熱溶液實(shí)現(xiàn)脫膠，其缺點(diǎn)是，在最后的產(chǎn)物中鹽份較多，導(dǎo)致產(chǎn)品的灰分大，不能適用于食品、化妝品。第二個(gè)問題是，絲膠是一種大分子量的球狀蛋白質(zhì)， 在熱水中較易溶解，但在冷水中較難溶解，溫度較低時(shí)容易形成一種凍狀的凝膠，水溶性較差，使得應(yīng)用比較困難。再者，由于目前環(huán)境污染比較嚴(yán)重，蠶絲絲膠中各種有害物質(zhì)殘量較多，用常規(guī)方法制得的絲膠品質(zhì)較低，特別是重金屬鉛、汞及有害物質(zhì)砷的含量和細(xì)菌指標(biāo)超標(biāo)，不符合食品、化妝品、藥物原料的衛(wèi)生安全要求。現(xiàn)有工藝制得的絲膠粉，存在著純度不高、色澤較深、冷水中溶解性極差，以及有害物質(zhì)含量較多，不符合衛(wèi)生安全要求的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)高純度、在冷水中溶解性極好，符合食品、化妝品、 藥物原料衛(wèi)生安全要求，并且分子量較為集中，沒有酶臭味的速溶性絲膠粉的制造方法。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的速溶性絲膠粉的制造方法，其特征在于，依次包括下列步驟(1)凈化、脫膠以繭衣、廢絲、次繭為原料，先對(duì)其除雜、漂洗及絲膠膨潤(rùn)，再加入脫膠劑脫膠，所述脫膠劑為弱堿性有機(jī)脫膠劑，脫膠劑的PH值為8 10，溫度為90 100°C，脫膠時(shí)間為100 200分鐘，獲得脫膠液；(2)提純?cè)诓襟E1獲得的溶液中加入適量酸中和，用超濾器脫鹽并一次濃縮；(3)降解，采用堿性蛋白酶將絲膠溶液進(jìn)行酶解，酶用量為800 1000活力單位/ 毫升，酶解溫度為40 45°C，pH值控制在10 10. 5，時(shí)間45 60分鐘；(4)降解的產(chǎn)物通過膜分離設(shè)備，依次分離出分子量為40000以上、20000 40000、10000 20000,4000 10000 (道爾頓)的分離液；(5)分別濃縮至10%以上百分比濃度；(6)分別將濃縮液通過含有橘皮粉的過濾裝置；(7)噴霧干燥，獲得速溶性絲膠粉。作為優(yōu)選，所述繭衣、廢絲或次繭在脫膠前，先在30 35°C的稀堿溶液中浸漬20 至40分鐘，再用水充分淋洗，使繭衣上的絲膠充分膨潤(rùn)。作為優(yōu)選，所述脫膠劑為有機(jī)胺或季胺鹽。作為優(yōu)選，所述步驟2和步驟3之間，可以對(duì)絲膠溶液進(jìn)行脫色，所述脫色為，加入絲膠液重1 3%的活性炭，水溫控制在80 85°C之間，脫色時(shí)間30 40分鐘，然后用板框壓濾器除去活性炭。其中，板框壓濾器先用硅藻土形成助濾層，以15平方米壓濾器為例， 硅藻土的用量為15 25公斤。作為優(yōu)選，所采用的板框壓濾器內(nèi)覆蓋有由硅藻土形成的助濾層。作為優(yōu)選，步驟4中橘皮粉的重量為濃縮液重量的0. 1 2%。作為優(yōu)選，步驟4所述的過濾裝置是含有所述橘皮粉的交換樹脂柱。由上述方法獲得的絲膠粉，可得粒徑小于20微米，分子量為2000 8000道爾頓， 總氮含量以千克重計(jì)大于14%。作為優(yōu)選，上述絲膠粉在8°C的冷水中溶解度大于18克，在100°C的熱水中的溶解度大于96克。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本發(fā)明采用了分離過濾設(shè)備處理將原來分子量分布非常廣泛、產(chǎn)品附加值較低的產(chǎn)品變成了較為高檔的產(chǎn)品，提升了產(chǎn)品的附件值；2.由于本發(fā)明采用了特殊的橘皮粉作為除臭劑，除掉了產(chǎn)品中由于酶被氧化的氣味，提高了本發(fā)明所得產(chǎn)品作為高檔化妝品原料的品質(zhì)；3.由于本發(fā)明對(duì)絲膠進(jìn)行降解處理，獲得的絲膠粉分子量分布為2000 8000道爾頓，大部分顆粒直徑為10 15微米，因而在冷水(8°C )中的溶解度要比難溶絲膠粉大 10倍以上，具有極好的溶解性；4.本發(fā)明采用弱堿性有機(jī)脫膠劑對(duì)繭衣進(jìn)行脫膠處理，最后產(chǎn)物中的鹽份含量低，從而使產(chǎn)物的灰分小于4% ；5.本發(fā)明獲得的絲膠粉，由于對(duì)繭衣進(jìn)行了預(yù)處理，砷、鉛等含量低，適合于食品、 化妝品和藥物原料使用；6.采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以從排放絲膠廢液中提取高純度的速溶性絲膠粉， 既能有效防止絲膠污水對(duì)環(huán)境的污染，又可將其應(yīng)用于保健紡織物后整理涂層和化妝品美容營(yíng)養(yǎng)添加劑以及油脂類食品的抗氧化劑及藥物原料，具有廣闊的開發(fā)前景.
具體實(shí)施例本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。實(shí)施例一種速溶性絲膠粉的制造方法，依次包括下列步驟
(1)繭衣除雜、漂洗及其絲膠膨潤(rùn)從剝繭機(jī)上剝下的繭衣呈質(zhì)地疏松的綿張，繭衣脫膠前必須將粘附著的雜質(zhì)除去，為了去除繭衣外表層粘附的塵埃，可將繭衣在冷水中先清洗，為促使繭衣上的絲膠充分膨潤(rùn)溶解，在繭衣脫膠前可將其浸漬在30 35°C的稀堿溶液中30分鐘，再用水充分淋洗，可使繭衣上的絲膠充分膨潤(rùn)。(2)脫膠稱取繭衣10公斤，水100公斤，脫膠劑0. 1 0. 2公斤，調(diào)整脫膠劑的 PH值為8 10，脫膠溫度為95 100°C，加熱150分鐘進(jìn)行脫膠，所述脫膠劑可采用有機(jī)胺，將脫膠后的繭衣再用熱清水浸泡，脫膠液與洗滌液合并，獲取難溶性絲膠溶液；(3)絲膠溶液的提純，在上步獲得的溶液中加入適量酸中和，使脫膠的堿性劑中和成鹽后，通過一個(gè)超濾器，脫鹽并一次濃縮；(4)絲膠溶液的脫色加入絲膠液重1 3%的活性炭，水溫控制在80 85°C之間，脫色時(shí)間30分鐘，先在板框壓濾器上用少量硅藻土形成助濾層，然后再用板框壓濾器除去活性炭，以巧平方米的壓濾器為例，硅藻土的用量為15 25公斤。(5)絲膠蛋白質(zhì)的降解為使速溶性絲膠粉的分子量控制在2000 8000道爾頓， 采用堿性蛋白酶將絲膠溶液進(jìn)行酶解，酶用量為800 1000活力單位/毫升，酶解溫度為 40 45°C，pH值控制在10 10. 5，時(shí)間45 60分鐘；(6)絲膠溶液的濃縮為使絲膠溶液順利進(jìn)行噴霧干燥，必須將絲膠溶液濃縮，采用薄膜濃縮器，使絲膠溶液濃縮至10 %以上百分比濃度的濃縮液(7)噴霧干燥采用高速離心噴霧干燥器干燥，進(jìn)風(fēng)溫度在200 2500C，出風(fēng)溫度在70 80°C，獲得速溶性絲膠粉。本實(shí)施例獲得的速溶性絲膠粉，粒徑小于20微米，分子量為2000 8000道爾頓， 總氮含量以干克重計(jì)大于14%。在8°C的冷水中溶解度大于18克，在100°C的熱水中的溶解度大于96克。將本實(shí)施例獲得的速溶性絲膠粉與難溶絲膠粉對(duì)比，難溶絲膠粉是直接將脫膠液中的絲膠經(jīng)過濃縮干燥制成的，其色澤呈灰黃色，雜質(zhì)含量較高，水溶性較差；而速溶性絲膠粉外觀性狀為乳白色至微黃色粉末，在冷水中有極好的溶解性，鉛、汞、砷的含量符合食品、化妝品、藥品原料的衛(wèi)生安全要求。參見下表，可見，速溶性絲膠粉在冷水(8°C)中的溶解度比難溶絲膠粉要大10倍以上，在熱水(100°C)中要大4倍以上，速溶性絲膠粉在冷水中有極好的溶解性，將給使用帶來極大的方便。表1速溶性絲膠粉與難溶絲膠粉的溶解度比較
權(quán)利要求
1.速溶性絲膠粉的制造方法，其特征在于，依次包括下列步驟(1)凈化、脫膠以繭衣、廢絲、次繭為原料，先對(duì)其除雜、漂洗及絲膠膨潤(rùn)，再加入脫膠劑脫膠，所述脫膠劑為弱堿性有機(jī)脫膠劑，脫膠劑的PH值為8 10，溫度為90 100°C，脫膠時(shí)間為100 200分鐘，獲得脫膠液；(2)提純?cè)诓襟E1獲得的溶液中加入適量酸中和，用超濾器脫鹽并一次濃縮；(3)降解，采用堿性蛋白酶將絲膠溶液進(jìn)行酶解，酶用量為800 1000活力單位/毫升，酶解溫度為40 45°C，pH值控制在10 10. 5，時(shí)間45 60分鐘；(4)降解的產(chǎn)物通過膜分離設(shè)備，依次分離出分子量為40000以上、20000 40000、 10000 20000,4000 10000(道爾頓)的分離液；(5)分別濃縮至10%以上百分比濃度；(6)分別將濃縮液通過含有橘皮粉的過濾裝置；(7)噴霧干燥，獲得速溶性絲膠粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速溶性絲膠粉的制造方法，其特征在于所述繭衣、廢絲或次繭在脫膠前，先在30 35 °C的稀堿溶液中浸漬20至40分鐘，再用水充分淋洗，使繭衣上的絲膠充分膨潤(rùn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速溶性絲膠粉的制造方法，其特征在于所述脫膠劑為有機(jī)胺或季胺鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速溶性絲膠粉的制造方法，其特征在于所述步驟2和步驟3之間，可以對(duì)絲膠溶液進(jìn)行脫色，所述脫色為，加入絲膠液重1 3%的活性炭，水溫控制在80 85°C之間，脫色時(shí)間30 40分鐘，然后用板框壓濾器除去活性炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的速溶性絲膠粉的制造方法，其特征在于所采用的板框壓濾器內(nèi)覆蓋有由硅藻土形成的助濾層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速溶性絲膠粉的制造方法，其特征在于步驟4中橘皮粉的重量為濃縮液重量的0. 1 2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速溶性絲膠粉的制造方法，其特征在于步驟4所述的過濾裝置是含有所述橘皮粉的交換樹脂柱。
8.一種速溶性絲膠粉，其特征在于由權(quán)利要求1所述方法獲得，粒徑小于20微米，分子量為2000 8000道爾頓，總氮含量以干克重計(jì)大于14%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的速溶性絲膠粉，其特征在于所述絲膠粉在8°C的冷水中溶解度大于18克，在100°C的熱水中的溶解度大于96克。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絲膠粉，特別是一種速溶于水的絲膠粉及其制造方法，該絲膠粉可以采用繭衣、廢絲、次繭等為原料制成。它將蠶絲脫膠后的絲膠溶液經(jīng)過提純、脫色、降解、分級(jí)、濃縮、除臭、噴霧干燥可制成速溶性絲膠粉，其在冷水中溶解性良好，與繭絲絲膠有明顯差異。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以從排放絲膠溶液中提取高純度的速溶性絲膠粉，既能有效防止絲膠污水對(duì)環(huán)境的污染，尤其作為高檔化妝品美容營(yíng)養(yǎng)添加劑，具有廣闊的開發(fā)前景。
文檔編號(hào)C12P21/08GK102199650SQ20081030493
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者沈新琦 申請(qǐng)人:沈新琦