一種聯(lián)產(chǎn)分子量分布均勻絲素多肽和絲膠多肽及其制備方法
【專利說明】一種聯(lián)產(chǎn)分子量分布均勻絲素多肽和絲膠多肽及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種聯(lián)產(chǎn)分子量分布均勻絲素多肽和絲膠多肽的制備方法
【背景技術(shù)】
[0002]蠶絲蛋白包括含絲素蛋白和絲膠蛋白，富含十八種氨基酸，其中絲素蛋白的甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸占70%以上，絲膠蛋白的極性側(cè)基氨基酸占73%以上，是功能性突出的天然營養(yǎng)物質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)藥、食品、化妝品、電子材料、皮革及織物等。
[0003]目前國內(nèi)繅絲、織綢等企業(yè)每年產(chǎn)生大量蠶絲廢次料，由于現(xiàn)有制備工藝存在諸多缺點，使得蠶絲蛋白產(chǎn)品分子量分布、質(zhì)量存在一定問題，影響了應(yīng)用領(lǐng)域拓展，且工藝過程水、能源消耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種聯(lián)產(chǎn)分子量分布均勻絲素多肽和絲膠多肽及其制備方法，該方法由清洗、蒸汽膨潤、高壓脫膠、二次酶解、超濾、膜分離濃縮、干燥等工序組成，具有節(jié)水、節(jié)能、絲素多肽、絲膠多肽聯(lián)產(chǎn)等特點，很好解決了現(xiàn)有工藝存在的缺點。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:一種聯(lián)產(chǎn)分子量分布均勻絲素多肽和絲膠多肽的制備方法，其依次包括以下步驟:
[0006]1)蠶絲的清洗與脫膠:
[0007]①用自來水浸泡廢次蠶絲3-4小時，逆流漂洗3次，除去灰塵什質(zhì)，離心脫水，檢測含水量，便于下道工序配方；
[0008]②清洗蠶絲用濕蒸汽膨潤1-2小時。
[0009]③按蠶絲:水=1:6-10的重量浴比，將蠶絲和純水加入高壓脫膠釜中，高溫蒸汽加熱至沸，保持0.15-0.20mPa蒸汽壓力，脫膠0.5-1小時，放出絲膠水溶液；再用沸純水1:4-5純水對絲素進行多次漂洗。撈出絲素，離心脫水，漂洗水及絲素所脫水份并入絲膠水溶液，用于下道絲膠酶解；
[0010]2)蠶絲蛋白的酶解:
[0011]按干絲素或絲膠:純水=1:20-30的重量比，將純水加入絲素或絲膠中，調(diào)節(jié)固液比，并加溫至45-55°C，調(diào)PH值至7.2±2 ;按0.1-0.3g/L比例加入Alcalase酶，恒溫45-60分鐘，失活；再按0.l-0.3g/L比例加入Flavourzyme酶，恒溫45-60分鐘，失活；
[0012]3)蠶絲蛋白的分離:
[0013]用PVDF或Ps中空纖維超濾膜，截留分子量lOOOODa，運行操作壓力低于0.2MPa，超濾操作含固量低于5%，超濾后大分子量蛋白返回酶解工藝。
[0014]4)蠶絲多肽液的預(yù)濃縮和干燥:
[0015]①目標多肽透過液進行納濾預(yù)濃縮，納濾膜材質(zhì)采用芳香族聚酰胺復(fù)合材料，截留分子量:150200KD ;納濾膜操作壓力為lMPa—2.5MPam，濃縮倍率4倍，固含量控制在12-15% ；
[0016]②濃縮液采用噴霧干燥技術(shù)，選用了高速離心噴霧干燥設(shè)備。把液體固含量控制在12-15%，進口溫度180-210°C，出口溫度80_95°C，即制得蠶絲多肽粉；裝入鋁箔袋。
[0017]上述方法所制備得到的蠶絲多肽粉的分子量500_5000Da占80%以上。
[0018]作為優(yōu)選，所述步驟1)中清洗蠶絲用濕蒸汽膨潤時間為1小時。
[0019]作為優(yōu)選，所述步驟1)中脫膠時間為1小時。
[0020]作為優(yōu)選，所述步驟2) Alcalase酶、Flavourzyme酶加入量按0.2-0.3g/L。
[0021]作為優(yōu)選，所述步驟3)采用Ps中空纖維超濾膜，截留分子量lOOOODa。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0023]1、通過濕蒸汽膨潤與高壓高溫脫膠結(jié)合，脫膠時間短，膠膠完全，且大大縮短了蠶絲水浸泡時間，工藝時間縮短，效率提高。
[0024]2、采用超濾技術(shù)，通過膜徑控制，將酶解后大分子量蛋白返回酶解工序，進行再次酶解，使得目標產(chǎn)物分子量分布更均勻。
[0025]3、采用納濾預(yù)濃縮節(jié)能效果明顯，與原有酸解、堿解工藝比，少了水洗脫鹽環(huán)節(jié)，節(jié)水明顯。
[0026]4、本發(fā)明采用酶解生產(chǎn)工藝科學(xué)獨特。與常規(guī)酸堿水解法比較，具有反應(yīng)溫和易控制，對有效成分破壞少，環(huán)保無污染等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合具體實施例來對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明所要求保護的范圍并不局限于實施方式所涉及之范圍。
[0028]實施例1
[0029]—種聯(lián)產(chǎn)分子量分布均勻絲素多肽和絲膠多肽的制備方法，包括如下步驟:
[0030]1、蠶絲的清洗與脫膠:
[0031]①稱100公斤蠶絲，用自來水將蠶絲浸泡3小時，再用純凈水逆流漂洗3次，用離心機甩干；
[0032]②清洗蠶絲用濕蒸汽膨潤1.5小時
[0033]③按蠶絲:水=1:6的浴比(重量比)，將100kg蠶絲和600kg純水加入高壓脫膠釜中，高溫蒸汽加熱至沸，保持0.15mPa蒸汽壓力，1小時放出液體，并用蠶絲:沸純水=1:5，清洗5次，合并絲膠液與清洗液，取出蠶絲絲素，稱得干固72kg。
[0034]2、蠶絲蛋白的酶解:
[0035]④合并絲膠液放入酶解釜加溫至45 °C，調(diào)PH值至7.2，按0.2g/L比例加入Flavourzyme酶，恒溫45分鐘，失活。再0.3g/L比例加入Alcalase酶，恒溫45分鐘，失活；稱得蠶絲絲膠多肽液1050kg。取樣100g放恒溫箱烘干，測得含固量2.34%，實際含絲膠多肽 24.57kg。
[0036]⑤按干絲素蛋白:純水=1:30的重量比，72kg蠶絲絲素加純水2160kg，加溫至45。。，調(diào)PH值至7.2，按0.2g/L比例加入Flavourzyme酶，恒溫45分鐘，失活。再0.3g/L比例加入Alcalase酶，恒溫45分鐘，失活；稱得蠶絲絲素多肽液2185kg。取樣100g放恒溫箱烘干，測得含固量3.09%，實際含絲素多肽67.52kg。
[0037]3、蠶絲蛋白的分離:
[0038]⑥絲素多肽或絲膠多肽分別用超濾膜水氣混合、膜元件對稱組裝反沖洗等技術(shù)的抗污染新型超濾膜裝置，用中空纖維超濾膜，截留分子量lOOOODa ;進行循環(huán)過濾1.5小時。
[0039]⑦上次同重原料試驗中大分子量絲素蛋白或絲膠蛋白并入此次試驗各自酶解工序，此次大分子量絲素蛋白或絲膠蛋白在下次試驗中分別并入各自酶解工序，進行再次酶解。
[0040]4、蠶絲多肽液的預(yù)濃縮和干燥:
[0041]⑧將絲素多肽液或絲膠多肽液分別進行納濾預(yù)濃縮和脫鹽，采用芳香族聚酰胺復(fù)合納濾膜，截留分子量:150—200KD ;納濾膜操作壓力為1.5MPa，循環(huán)2小時，得固含量為
12.8%絲素多肽458kg和固含量為12.5%的絲膠多肽167kg。
[0042]⑨采用噴霧干燥技術(shù)，選用了高速離心噴霧干燥設(shè)備。分別把固含量12.8%絲素多肽和固含量12.5%絲膠