本發(fā)明涉及一種泡沫滅火劑，特別是一種米渣蛋白泡沫滅火劑的制作方法。
背景技術(shù)：
米渣是味精廠制糖車(chē)間下腳料, 是大米經(jīng)過(guò)酶法水解后的剩余殘?jiān)? 在20 世紀(jì)80 年代末至90 年代初, 幾乎所有味精廠均將米渣直接出售給郊區(qū)養(yǎng)殖場(chǎng)用于喂魚(yú)或豬。
實(shí)際上, 米渣蛋白質(zhì)含量較高, 可開(kāi)發(fā)為蛋白質(zhì)發(fā)泡粉及環(huán)保型蛋白泡沫滅火劑。
目前國(guó)內(nèi)石油、化工、油庫(kù)、飛機(jī)場(chǎng)及普通場(chǎng)所滅火主要是用NaHCO3 、NaCl 干粉滅火劑和少量動(dòng)物蛋白、植物蛋白泡沫滅火劑 , 部分單位正在研究微生物蛋白質(zhì)作為滅火劑以及再利用蛋白質(zhì)滅火劑；其中, 動(dòng)物蛋白滅火劑的蛋白質(zhì)是用動(dòng)物毛發(fā)、碲、角等物用酸或堿水解而成。在水解過(guò)程中對(duì)環(huán)境污染較重, 且在滅火過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量毛發(fā)燒焦味和難聞的臭味。由于對(duì)環(huán)境、空氣的污染, 此產(chǎn)品已被國(guó)家禁用, 而植物蛋白質(zhì)泡沫滅火劑既克服了動(dòng)物蛋白質(zhì)泡沫滅火劑生產(chǎn)時(shí)和滅火時(shí)對(duì)空氣的污染又克服了化學(xué)滅火劑對(duì)滅火場(chǎng)所相關(guān)物件的腐蝕與環(huán)境的污染, 是值得推廣的技術(shù), 因此, 利用味精廠下腳料米渣提取植物蛋白質(zhì)制備泡沫滅火劑既具有環(huán)保價(jià)值又具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的，本發(fā)明的目的是提供一種以米渣蛋白
為原料制備泡沫滅火劑的方法。
本發(fā)明利用堿浸泡的初步水解作用，繼而采用二次復(fù)合酶水解，從味精( 淀粉糖)
生產(chǎn)廢料——米渣中提取大米蛋白肽，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種米渣蛋白泡沫滅火劑的制作方法，其方法包括以下步驟：
1. 水洗：按米渣與水質(zhì)量比1 ∶ 5 的比例，將米渣浸泡，同時(shí)充分?jǐn)嚢?，此時(shí)保持浸泡液溫度常溫，經(jīng)過(guò)20 分鐘左右時(shí)間。
原料是制淀粉糖的副產(chǎn)品，雖在淀粉糖廠已經(jīng)經(jīng)過(guò)水洗，但其中仍約殘留了10％左右的糖分，必須在此段將去除去，以免影響下一步反應(yīng)。
2. 堿浸泡：加NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 值至11，維持料液溫度55℃，浸泡1.5 ～ 2 小時(shí)，此時(shí)pH 值約降至10 左右。
由于米渣蛋白已經(jīng)經(jīng)過(guò)高溫變性，疏水基團(tuán)暴露，蛋白質(zhì)分子間通過(guò)疏水作用形成一團(tuán)團(tuán)聚合物，若不將其打散，增大蛋白與水的接觸界面，后段酶的作用將微互其微。由于米蛋白中大部分都是堿溶性蛋白，故本工藝中先通過(guò)堿泡，使其溶脹開(kāi)，并進(jìn)行適度堿水解，提高其溶解性。
3. 一次酶水解：按與米渣蛋白干基質(zhì)量比1 ∶ 100 的比例加入堿性蛋白酶進(jìn)行水解，反應(yīng)至pH 降到8.5。
4. 二次酶水解：按與米渣蛋白干基質(zhì)量比1 ∶ 200 的比例加入中性蛋白酶，反應(yīng)至pH 降到6.5 左右。
通過(guò)前處理后，蛋白質(zhì)已經(jīng)基本溶于水中，此時(shí)料液pH 為堿性，通過(guò)加堿性蛋白酶進(jìn)行水解，當(dāng)pH 降到微堿性時(shí)，加入中性蛋白酶，深度水解，pH 降到偏酸性時(shí)，將料液送至后段工序。
由此可以看出，本發(fā)明的技術(shù)方案中實(shí)施三步水解工藝，第一步采用堿水解，提高溶脹性，提高酶的效用；第二步堿性蛋白酶水解，在堿性條件下，此酶能最大程度發(fā)出活力，蛋白水解必然會(huì)引起PH 的下降，此時(shí)若用保證蛋白酶活力，必需維持PH 值在10 左右，這樣需加入大量的堿，增加了料液中的游離Na，增加了后段脫鹽工序的負(fù)荷，造成成品蛋白純度下降，所以在本發(fā)明中，不考慮調(diào)整PH 值，在PH 下降到8.5 時(shí)，添加中性蛋白酶進(jìn)行再水解，又進(jìn)入木瓜酶的活力最佳PH，在不額外調(diào)整PH 的前提下，最大程度發(fā)揮了單體酶的作用。因?yàn)椴煌拿敢捕际堑鞍祝瑫r(shí)也避免了復(fù)合酶造成的酶之間相互水解，造成的效用浪費(fèi)。
5. 料液分離：將料液進(jìn)行分離處理，取上清夜，殘?jiān)祷貕A浸泡工段，重新浸泡，提高蛋白收率。本發(fā)明所述的料液分離處理可采用離心分離或者過(guò)濾分離。
6. 濃縮：將蛋白液調(diào)pH為7，此時(shí)蛋白液濃度較稀，為降低干燥成本，在此段通過(guò)真空濃縮提升料液濃度，使固含達(dá)30～50%。
7.加入含Co2+和／或Ni2+離子的鹽作為穩(wěn)定劑，加入量為原料米渣重量的0.2-1%；
8.加PM防霉防腐劑，加入量為原料米糟重量的0.01-0.06%。
所述的堿性蛋白酶是活力為20×104u/g的堿性蛋白酶。
所述的中性蛋白酶是活力為10×104u/g的中性蛋白酶。
所述作為穩(wěn)定劑的鹽是醋酸鈷和醋酸鎳。
由于本發(fā)明優(yōu)選采用二價(jià)鈷離子和鎳離子的醋酸鹽作為穩(wěn)定劑，避免了現(xiàn)有技術(shù)采用強(qiáng)酸鹽作為穩(wěn)定劑引入易引起腐蝕性的強(qiáng)酸根離子的缺陷，醋酸根離子的腐蝕性比氯離子、硫酸根離子小得多，從而大大降低了泡沫滅火劑的腐蝕性，改善了儲(chǔ)存性能：且二價(jià)鈷離子和二價(jià)鎳離子比二價(jià)鐵離子穩(wěn)定得多，提高了滅火劑的穩(wěn)定性，現(xiàn)有泡沫滅劑主要以苯酚或甲酚作為防腐劑，因防腐劑是在水相中起作用，水溶性不好會(huì)影響其防腐效果．苯酚在泡沫液中僅有一寵的水溶性，當(dāng)添加量超過(guò)2%時(shí)泡沫液會(huì)出現(xiàn)渾濁：當(dāng)添加量超過(guò)4%時(shí)，泡沫液會(huì)分為兩層；且添加苯酚的泡沫液久置后，其中蛋白質(zhì)部分會(huì)發(fā)生變性。產(chǎn)生沉淀，此外苯酚還有相當(dāng)?shù)亩拘?，價(jià)格也不便宜，甲酚也有類似的情況。本發(fā)明選用PM防霉防腐劑，具有高效、廣譜、低毒、水溶性和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，使本發(fā)明蛋白泡沫滅火劑的防腐性和穩(wěn)定性優(yōu)于現(xiàn)有采用苯酚、甲酚等傳統(tǒng)防腐劑的泡沫滅火劑。
綜上所述，采用本發(fā)明工藝方法制備的植物蛋白泡沫滅火劑是一種新型、環(huán)保、高效、廉價(jià)的植物蛋白泡沫滅火劑，能較好解決目前植物蛋白泡沫滅火劑成本過(guò)高的缺陷。且獲得的泡沫滅火劑產(chǎn)品比現(xiàn)有產(chǎn)品腐蝕性小、穩(wěn)定性好，其質(zhì)量指標(biāo)完全符合或優(yōu)于國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（準(zhǔn)ZBC84007-88）。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。但并不局限于此。
實(shí)施例1
實(shí)驗(yàn)室制取方式。稱量100g 米渣( 含蛋白60％左右) 于燒杯中，加500ml 水，充分?jǐn)嚢瑁寐┒蜂仦V紙進(jìn)行過(guò)濾，取濾渣重復(fù)兩次上述步驟，充分洗滌。洗好的渣至于夾套燒杯中，加500ml 水，攪拌均勻，滴加1mol/lNaOH 溶液至pH11，維持料液溫度55℃，浸泡1.5 ～ 2 小時(shí)，pH 降至10，加入0.6g 的堿性蛋白酶(活力為20×104u/g，諾維信公司)進(jìn)行水解，pH 繼續(xù)下降達(dá)8.5 時(shí)，再對(duì)料液中加0.3g 的中性蛋白酶(活力為10×104u/g，諾維信公司)，pH 下降至6.5 時(shí)，中止反應(yīng)，將料液用離心機(jī)進(jìn)行離心分離，收集上清液約480ml，噴霧干燥得56.5g米渣蛋白發(fā)泡粉。
實(shí)施例2
工業(yè)化實(shí)例。進(jìn)料200kg 米渣( 含蛋白60％左右)，按1:5 比例加水，進(jìn)行攪拌混勻，進(jìn)入三級(jí)旋流器進(jìn)行洗滌分離，洗水量600kg，洗好后蛋白重相約630kg，泵送入反應(yīng)罐中，調(diào)整濃度為10Be°，料液約為900kg，加熱料液溫度至55℃，并保持恒溫和恒速攪拌，加堿調(diào)節(jié)pH 至11，浸泡2 小時(shí)，此時(shí)pH 約降至10 左右，加1.2kg 堿性蛋白酶(活力為20×104u/g，諾維信公司) 進(jìn)行水解，反應(yīng)至pH 降到8.5，加0.6kg 中性蛋白酶(活力為10×104u/g， 諾維信公司)，反應(yīng)至pH 降到6.5 左右，出料，進(jìn)板框壓濾機(jī)，收集上清液880kg，對(duì)上清液調(diào)pH至7后進(jìn)濃縮器進(jìn)行真空濃縮，此時(shí)進(jìn)料固形物含量12.8％，進(jìn)料量為880kg，出料量固形物含量為35％，出料量為323kg。
加穩(wěn)定劑和防腐劑：在溫度為50℃，攪拌下加入1000克的醋酸鈷，待完全溶解后冷卻至室溫，再加入60克PM防腐劑，攪拌使其充分混合，即得米渣蛋白泡沫滅火劑產(chǎn)品。