本發(fā)明屬于降解材料，具體涉及一種酒糟再生材料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、酒槽廢棄物，主要是指釀酒過程中產(chǎn)生的剩余物，即酒糟。酒糟屬于固體廢棄物(固廢)，是人類在生產(chǎn)、消費(fèi)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。酒糟通常含有大量的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如粗蛋白、粗脂肪、粗纖維等，但同時(shí)也具有高含水量、高含酸量的特性，極易腐爛變質(zhì)，滋生黃曲霉素等毒素，造成二次環(huán)境污染。
2、然而，酒槽廢棄物并非沒有價(jià)值。相反，它具有多種資源化利用的可能性。酒糟，尤其是啤酒糟和白酒糟，含有豐富的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)主要來源于制酒過程中使用的原料，如大麥、玉米等。以啤酒糟為例，其蛋白質(zhì)含量可以達(dá)到24％-28％，脂肪含量為8％-11％，糖份含量為1％-3％。這些蛋白質(zhì)中，必需氨基酸的含量也相當(dāng)高，占總氨基酸含量的36.60％，比玉米的營(yíng)養(yǎng)含量要高很多。這些蛋白質(zhì)不僅含量高，而且具有較好的可提取性，通過一些提取方法，如堿性提取法、鹽或醇溶液提取法，甚至采用真菌發(fā)酵法等生物技術(shù)，可以進(jìn)一步提高蛋白質(zhì)的可提取性和生物活性。
3、目前市場(chǎng)上規(guī)模化應(yīng)用的全降解類包裝產(chǎn)品基本都是基于聚乳酸、二元酸二元醇共聚酯系列(聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸-己二酸丁二酯等)、淀粉基系列、纖維素系列及其復(fù)合材料來實(shí)現(xiàn)的，雖然滿足包裝產(chǎn)品的使用條件性能和環(huán)保所需要的生物可降解性能，但是仍然存在較多的問題，例如聚乳酸在聚合過程中，能耗損失大，制備成本很高；并且由聚乳酸制成的產(chǎn)品大部分為可堆肥降解塑料，沒辦法滿足在自然條件下的快速降解，不能實(shí)現(xiàn)有效循環(huán)。
4、生物質(zhì)材料具有綠色環(huán)保，原料可再生、生物相容性好的特點(diǎn)，并且經(jīng)過遺棄后還可以在自然環(huán)境中完全降解。但是由單一的生物質(zhì)材料制備得到的包裝材料具有力學(xué)性能不足，延展性差的問題，不能滿足日常使用的需要。因此亟需一種綠色環(huán)保，可再生且力學(xué)性能和延展性能均優(yōu)異的包裝材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中包裝材料需要工業(yè)堆肥降解，力學(xué)性能和延展性能差的問題，本發(fā)明以遺棄酒槽中酒糟蛋白質(zhì)為原料，結(jié)合多糖、淀粉等可降解原料，制備成可自然降解的包裝材料，還解決了酒槽廢棄物造成的環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)酒槽廢棄物的再利用。
2、本發(fā)明首先提供了一種酒糟再生材料，其原料包含以下質(zhì)量份的組分：酒糟蛋白30～60份、多糖15～40份、淀粉40～80份、交聯(lián)劑0.5～1份、水10～65份和疏水劑0.5～1.5份。
3、其中，上述酒糟再生材料中，所述酒糟蛋白為啤酒酒糟蛋白、白酒酒糟蛋白、紅酒酒糟蛋白或黃酒酒糟蛋白中的至少一種。
4、其中，上述酒糟再生材料中，所述多糖為海藻酸鈉或黃原膠中的至少一種。
5、其中，上述酒糟再生材料中，所述淀粉為氧化高直鏈玉米淀粉或羧甲基高直鏈玉米淀粉中的至少一種。
6、其中，上述酒糟再生材料中，所述交聯(lián)劑為檸檬酸、硼酸或氯化鈣中的至少一種。
7、其中，上述酒糟再生材料中，所述疏水劑為油酸、硬脂酸或蜂蠟中的至少一種。
8、其中，上述酒糟再生材料中，所述酒糟蛋白的質(zhì)量份為35～55份。
9、其中，上述酒糟再生材料中，所述多糖的質(zhì)量份為20～35份。
10、其中，上述酒糟再生材料中，所述淀粉的質(zhì)量份為45～75份。
11、其中，上述酒糟再生材料中，所述交聯(lián)劑的質(zhì)量份為0.6～0.9份。
12、其中，上述酒糟再生材料中，所述水的質(zhì)量份為20～55份。
13、其中，上述酒糟再生材料中，所述疏水劑的質(zhì)量份為0.6～1.3份。
14、本發(fā)明還提供了上述酒糟再生材料的制備方法，其包含以下步驟：
15、a、按質(zhì)量份，將酒糟蛋白、多糖、淀粉、交聯(lián)劑、水和疏水劑混合得到混合料；
16、b、將混合料進(jìn)行擠出造粒，即得所述酒糟再生材料。
17、其中，上述酒糟再生材料的制備方法，步驟b中，所述擠出造粒的溫度為100～120℃。
18、本發(fā)明還提供了上述酒糟再生材料在制備包裝材料中的應(yīng)用。
19、本發(fā)明中，所述酒糟蛋白可采用自制品，也可采用市售品；自制時(shí)，所述酒糟蛋白是通過酒槽廢棄物中分離提純后得到的，所述分離提純方法可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)提取方法，常見的提取方法為酶解提取方法；酶解提取方法亦是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法，例如本發(fā)明實(shí)施例中所采用的酶解提取方法。
20、本發(fā)明中，氧化高直鏈玉米淀粉、羧甲基高直鏈玉米淀粉可采用自制品，也可采用市售品；自制時(shí)，可采用本領(lǐng)域常規(guī)的氧化改性或羧甲基改性方法對(duì)市售高直鏈玉米淀粉進(jìn)行改性，例如本發(fā)明實(shí)施例中所采用的氧化高直鏈玉米淀粉、羧甲基高直鏈玉米淀粉制備方法。
21、本發(fā)明的有益效果：
22、本發(fā)明以遺棄的酒槽中酒糟蛋白質(zhì)為原料，并結(jié)合海藻酸鈉/黃原膠和改性高直連玉米淀粉，制備成可自然降解的包裝材料。改性高直連玉米淀粉與酒糟蛋白和多糖混合后，酒糟蛋白基質(zhì)、高直鏈玉米淀粉剛性分子鏈、海藻酸鈉的柔性分子鏈，利用氫鍵的相互作用，形成網(wǎng)狀的三維網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，賦予了酒糟再生材料更優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度和韌性；多糖與酒糟蛋白結(jié)合后，賦予了酒糟再生材料優(yōu)異的延展性，滿足了包裝使用的需求。
23、本發(fā)明酒糟再生材料具有良好的力學(xué)強(qiáng)度和機(jī)械性能，同時(shí)具備優(yōu)異的延展性和自然可降解性，原料成本更低，其可在自然環(huán)境中快速降解，解決了包裝材料需要工業(yè)堆肥降解的問題，還有效的利用了酒糟蛋白，避免了廢舊酒槽造成的環(huán)境污染問題，符合綠色發(fā)展戰(zhàn)略。本發(fā)明提供的制備方法流程簡(jiǎn)單，制備成本低，可適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
1.酒糟再生材料，其特征在于：其原料包含以下質(zhì)量份的組分：酒糟蛋白30～60份、多糖15～40份、淀粉40～80份、交聯(lián)劑0.5～1份、水10～65份和疏水劑0.5～1.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒糟再生材料，其特征在于：所述酒糟蛋白為啤酒酒糟蛋白、白酒酒糟蛋白、紅酒酒糟蛋白或黃酒酒糟蛋白中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒糟再生材料，其特征在于：所述多糖為海藻酸鈉或黃原膠中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒糟再生材料，其特征在于：所述淀粉為氧化高直鏈玉米淀粉或羧甲基高直鏈玉米淀粉中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒糟再生材料，其特征在于：所述交聯(lián)劑為檸檬酸、硼酸或氯化鈣中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒糟再生材料，其特征在于：所述疏水劑為油酸、硬脂酸或蜂蠟中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的酒糟再生材料，其特征在于：至少滿足下列的一項(xiàng)：
8.權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述酒糟再生材料的制備方法，其特征在于：包含以下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的酒糟再生材料的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述擠出造粒的溫度為100～120℃。
10.權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述酒糟再生材料在制備包裝材料中的應(yīng)用。