本發(fā)明涉及一種蠶絲產(chǎn)品，具體涉及一種納米絲素粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
：蠶絲纖維的主體是絲素，在絲素外圍包覆著絲素粉，絲素粉對(duì)絲素起著保護(hù)作用和膠粘作用。絲素粉的利用主要是這幾年國(guó)際上流行起來(lái)的絲素美容的趨勢(shì)。雖然絲素美容的概念目前在國(guó)內(nèi)在不怎么明確，但是在國(guó)外，特別是在日本，絲素美容已經(jīng)是家喻戶(hù)曉，人人皆知了，其和珍珠粉配合使用，構(gòu)成珍珠絲素系列美容粉餅，目前在市場(chǎng)上取得了廣泛好評(píng)?，F(xiàn)有的制備絲素的方法中使用了堿溶液，該堿水溶液會(huì)破壞絲素中的部分氨基酸，尤其是對(duì)絲氨酸和酪氨酸破壞嚴(yán)重；而且為了滿(mǎn)足化妝材料的白度要求，制備過(guò)程中使用了漂白劑，而試驗(yàn)證明，由該方法制得的產(chǎn)品的白度相對(duì)較低，且在放置一年后，其白度會(huì)明顯降低。特別的，現(xiàn)有制備絲素的方法產(chǎn)率低，得到的絲素粉末粒徑大。因此，開(kāi)發(fā)新的制備絲素粉的方法，在加工過(guò)程中應(yīng)盡量保留絲素原有的生物活性，以進(jìn)一步提高絲素粉的品質(zhì)和生物活性，特別是達(dá)到納米級(jí)，具有積極的意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種納米絲素粉及其制備方法，以獲得高品質(zhì)的納米級(jí)絲素粉，比表面積大，從而充分發(fā)揮絲素粉的活性以及功能。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種納米絲素粉的制備方法，包括如下步驟：(1)將中性蛋白酶加入脫膠絲素纖維溶液中，酶解后得到酶解液；所述中性蛋白酶用量為1200～1600活力單位/g絲素粉，酶解溫度為35～40℃，酶解時(shí)間為3.5～6小時(shí)，pH值控制在6.5～7.5；(2)將酶解液進(jìn)行破壁處理；然后再經(jīng)過(guò)超聲處理，得到處理液；(3)將處理液微波加熱后離心洗滌得到洗滌物；(4)將洗滌物濃縮制備濃縮物；(5)將濃縮物進(jìn)行超重力處理；然后冷凍干燥，再進(jìn)行輻照滅菌，得到納米絲素粉；所述超重力處理的轉(zhuǎn)速為25000～40000rpm；濃縮物的流量為100～200mL/min。上述技術(shù)方案中，步驟（1）中，將清洗后的蠶絲或者蠶繭進(jìn)行高溫高壓脫膠，得到脫膠絲素纖維溶液；所述高溫脫膠的壓力為0.15～0.3MPa，溫度為110～135℃，脫膠時(shí)間為10～20分鐘；以蠶絲或蠶繭為原料，除雜、漂洗后，加入純水浸泡至少30min，浴比為10～20∶1；然后脫水，完成清洗。上述技術(shù)方案中，步驟（1）中，所述蠶絲或蠶繭來(lái)源于家蠶；脫膠絲素纖維溶液的質(zhì)量濃度為5～65%。上述技術(shù)方案中，步驟（1）中，所述中性蛋白酶為綠色木霉。上述技術(shù)方案中，步驟（2）中，所述破壁處理在45000～50000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行破壁處理，時(shí)間為30～40分鐘；所述超聲處理的功率為500～800W，頻率30～50KHz，時(shí)間為20～30分鐘。本發(fā)明利用超聲處理，不是傳統(tǒng)的提高分散性，而是進(jìn)一步破碎粒子，提高破壁處理的粉碎效果，從而提高了雜質(zhì)去除率并提高酶解處理效果。上述技術(shù)方案中，步驟（3）中，所述微波加熱的溫度為60～70℃，時(shí)間為1～2小時(shí)；所述離心洗滌次數(shù)為2～5次，離心洗滌的離心轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心時(shí)間8分鐘。本發(fā)明創(chuàng)造性的在酶解后將蠶絲纖維破壁超聲，然后利用微波加熱，可有效去除天然蠶絲殘留的危害物質(zhì)，通過(guò)微波加熱使得酶失活，極大程度保持絲素營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在經(jīng)過(guò)多次離心洗滌，從而得到有毒物質(zhì)含量極低、營(yíng)養(yǎng)成分高的超重力處理前驅(qū)原料。本發(fā)明創(chuàng)造性的將離心洗滌應(yīng)用于絲素制備，而不是用常規(guī)的過(guò)濾洗滌，一方面克服了現(xiàn)有技術(shù)認(rèn)為離心洗滌由于無(wú)法分離雜質(zhì)與絲素而不適用于絲素洗滌的技術(shù)偏見(jiàn)；另一方面結(jié)合前步驟的酶解、破壁、超聲，以處理液進(jìn)行離心洗滌，可有效去除雜質(zhì)；得到的納米級(jí)絲素白度非常高、重金屬、菌落等含量極低；取得了意想不到的技術(shù)效果。上述技術(shù)方案中，步驟（3）中，所述濃縮物的固含量為50～70%；即濃縮物中固體物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50～70%。為最后進(jìn)行超重力處理提供優(yōu)異的原料形態(tài)，達(dá)到最佳的處理效果，從而實(shí)現(xiàn)納米級(jí)絲素粉的制備。上述技術(shù)方案中，步驟(4)中，所述冷凍干燥的溫度為-40～-35℃，壓力為2～2.5Pa，蒸發(fā)液層厚度1～1.5mm。限定的條件結(jié)合超重力處理的產(chǎn)物可以在得到納米級(jí)絲素粉的同時(shí)避免污染以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失。本發(fā)明還公開(kāi)了根據(jù)上述的制備方法得到的納米絲素粉。本發(fā)明首次利用超重力旋轉(zhuǎn)床，在超重力作用下，使得絲素粉成核，形成納米級(jí)產(chǎn)品，解決了現(xiàn)有技術(shù)絲素粉粒徑過(guò)大、不利于人體吸收等問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)未見(jiàn)超重力對(duì)聚合物處理的報(bào)道，并且由于聚合物成核過(guò)程不存在反應(yīng)性，而且聚合物本身韌性、粘度、成核性都較為特異，一般認(rèn)為不適合利用超重力方法處理聚合物得到納米產(chǎn)品。本發(fā)明首先酶解，再破壁處理，接著利用超聲處理，然后制備限定固含量的濃縮物，最后利用超重力處理，從而制備納米級(jí)絲素粉，取得了意想不到的技術(shù)效果。本發(fā)明首次制備出納米級(jí)絲素粉，粒徑為30～50納米，而且白色無(wú)臭味，尤其是具有優(yōu)異的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，氨基酸組成與未處理相比損失少；實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明得到的最終產(chǎn)物的灰分、鉛、汞、砷、菌落總數(shù)和大腸桿菌含量的各項(xiàng)指標(biāo)均大大減低，尤其是絲氨酸與酪氨酸含量較現(xiàn)有技術(shù)明顯提升，取得了意想不到的效果，特別是產(chǎn)品白度高且不會(huì)隨著時(shí)間而大量降低。因此本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了上述納米絲素粉在制備口服材料或者外敷材料中的應(yīng)用。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．本發(fā)明從蠶絲或蠶繭出發(fā)，經(jīng)過(guò)酶解、破壁、超聲、濃縮，最后利用超重力處理后干燥，首次制備納米級(jí)絲素粉，粒徑為30～50納米，比表面積大，可以充分發(fā)揮絲素粉的活性以及功能，尤其是作為醫(yī)用美容材料，更能真正被人體吸收，取得了意想不到的技術(shù)效果。2．本發(fā)明公開(kāi)的納米級(jí)絲素粉的功能特征明顯，特別是氨基酸組成與未處理比較變化小，并且絲素粉活性功能優(yōu)異，尤其是絲氨酸與酪氨酸含量較現(xiàn)有技術(shù)明顯提升。3．本發(fā)明利用酶解處理脫膠絲素纖維溶液，尤其是利用綠色木霉，在限定條件進(jìn)行處理，沒(méi)有加入額外的酸或堿，因此不會(huì)產(chǎn)生額外的鹽分，無(wú)需過(guò)濾步驟，使最終產(chǎn)物的灰分小于等于1.3%。4．本發(fā)明利用蠶絲或蠶繭為原料，清洗后采用高溫高壓脫膠制備脫膠絲素纖維溶液，升溫速率快，保溫效果好，并使保溫時(shí)間大大縮短，同時(shí)蒸汽及助劑消耗減少，具有節(jié)能減排、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。5．本發(fā)明創(chuàng)造性地將酶解液進(jìn)行破壁處理，再經(jīng)過(guò)超聲處理，得到處理液；實(shí)現(xiàn)對(duì)蠶絲纖維細(xì)胞膜的破壁，在保證絲素粉有效成分不被破壞的情況下，利于絲素粉的開(kāi)裂，更使得絲素粉白細(xì)化，為后續(xù)處理打下基礎(chǔ)，從而結(jié)合酶解、超重力處理，獲得納米級(jí)食用/外敷型、高性能絲素粉。6．本發(fā)明創(chuàng)造性的利用超重力技術(shù)對(duì)絲素粉濃縮物進(jìn)行處理，在固含量為50～70%下，不僅可以得到納米級(jí)絲素粉，而且避免營(yíng)養(yǎng)成分的流失，最大程度實(shí)現(xiàn)絲素粉的醫(yī)用保健作用，可在制備口服材料或者外敷材料中應(yīng)用。附圖說(shuō)明圖1為實(shí)施例一的粒徑測(cè)試結(jié)果圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：實(shí)施例一一種納米絲素粉的制備方法，包括如下步驟：(1)以桑蠶絲為原料，除雜、漂洗后，加入純凈水浸泡30min，浴比為10∶1；然后脫水，得到清洗后的蠶絲；將清洗后的蠶絲進(jìn)行高溫高壓脫膠，得到脫膠絲素纖維溶液（5wt%）；所述高溫脫膠的壓力為0.15MPa，溫度為110℃，脫膠時(shí)間為10分鐘；將綠色木霉加入脫膠絲素纖維溶液中，酶解后得到酶解液；所述中性蛋白酶用量為1200活力單位/g絲素粉，酶解溫度為35℃，酶解時(shí)間為3.5小時(shí)，pH值控制在6.5；(2)將酶解液進(jìn)行破壁處理；然后再經(jīng)過(guò)超聲處理，得到處理液；所述破壁處理在45000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行破壁處理，時(shí)間為30分鐘；所述超聲處理的功率為500W，頻率30KHz，時(shí)間為20分鐘；(3)將處理液微波加熱后離心（轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心時(shí)間8分鐘）洗滌得到洗滌物，將洗滌物濃縮制備固含量為50%的濃縮物；所述微波加熱的溫度為60℃，時(shí)間為1小時(shí)；所述離心洗滌次數(shù)為5次；(4)將濃縮物進(jìn)行超重力處理；然后冷凍干燥，再進(jìn)行輻照滅菌，得到納米絲素粉；所述超重力處理的轉(zhuǎn)速為25000rpm；濃縮物的流量為100mL/min；冷凍干燥的溫度為-40℃，壓力為2Pa，蒸發(fā)液層厚度1mm。實(shí)施例二一種納米絲素粉的制備方法，包括如下步驟：(1)以桑蠶絲為原料，除雜、漂洗后，加入純凈水浸泡40min，浴比為20∶1；然后脫水，得到清洗后的蠶絲；將清洗后的蠶絲進(jìn)行高溫高壓脫膠，得到脫膠絲素纖維溶液（20wt%）；所述高溫脫膠的壓力為0.3MPa，溫度為135℃，脫膠時(shí)間為20分鐘；將綠色木霉加入脫膠絲素纖維溶液中，酶解后得到酶解液；所述中性蛋白酶用量為1600活力單位/g絲素粉，酶解溫度為40℃，酶解時(shí)間為6小時(shí)，pH值控制在7.5；(2)將酶解液進(jìn)行破壁處理；然后再經(jīng)過(guò)超聲處理，得到處理液；所述破壁處理在50000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行破壁處理，時(shí)間為40分鐘；所述超聲處理的功率為800W，頻率50KHz，時(shí)間為20分鐘；(3)將處理液微波加熱后離心（轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心時(shí)間8分鐘）洗滌得到洗滌物，將洗滌物濃縮制備固含量為70%的濃縮物；所述微波加熱的溫度為60℃，時(shí)間為1小時(shí)；所述離心洗滌次數(shù)為5次；(4)將濃縮物進(jìn)行超重力處理；然后冷凍干燥，再進(jìn)行輻照滅菌，得到納米絲素粉；所述超重力處理的轉(zhuǎn)速為40000rpm；濃縮物的流量為200mL/min；冷凍干燥的溫度為-40℃，壓力為2Pa，蒸發(fā)液層厚度1.5mm。實(shí)施例三一種納米絲素粉的制備方法，包括如下步驟：(1)以桑蠶絲為原料，除雜、漂洗后，加入純凈水浸泡30min，浴比為15∶1；然后脫水，得到清洗后的蠶絲；將清洗后的蠶絲進(jìn)行高溫高壓脫膠，得到脫膠絲素纖維溶液（45wt%）；所述高溫脫膠的壓力為0.2MPa，溫度為125℃，脫膠時(shí)間為15分鐘；將綠色木霉加入脫膠絲素纖維溶液中，酶解后得到酶解液；所述中性蛋白酶用量為1400活力單位/g絲素粉，酶解溫度為38℃，酶解時(shí)間為5小時(shí)，pH值控制在7；(2)將酶解液進(jìn)行破壁處理；然后再經(jīng)過(guò)超聲處理，得到處理液；所述破壁處理在48000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行破壁處理，時(shí)間為35分鐘；所述超聲處理的功率為600W，頻率40KHz，時(shí)間為30分鐘；(3)將處理液微波加熱后離心（轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心時(shí)間8分鐘）洗滌得到洗滌物，將洗滌物濃縮制備固含量為60%的濃縮物；所述微波加熱的溫度為70℃，時(shí)間為1小時(shí)；所述離心洗滌次數(shù)為2次；(4)將濃縮物進(jìn)行超重力處理；然后冷凍干燥，再進(jìn)行輻照滅菌，得到納米絲素粉；所述超重力處理的轉(zhuǎn)速為30000rpm；濃縮物的流量為150mL/min；冷凍干燥的溫度為-40℃，壓力為2Pa，蒸發(fā)液層厚度1mm。實(shí)施例四一種納米絲素粉的制備方法，包括如下步驟：(1)以桑蠶絲為原料，除雜、漂洗后，加入純凈水浸泡30min，浴比為10∶1；然后脫水，得到清洗后的蠶絲；將清洗后的蠶絲進(jìn)行高溫高壓脫膠，得到脫膠絲素纖維溶液（65wt%）；所述高溫脫膠的壓力為0.15MPa，溫度為110℃，脫膠時(shí)間為10分鐘；將綠色木霉加入脫膠絲素纖維溶液中，酶解后得到酶解液；所述中性蛋白酶用量為1200活力單位/g絲素粉，酶解溫度為35℃，酶解時(shí)間為3.5小時(shí)，pH值控制在6.5；(2)將酶解液進(jìn)行破壁處理；然后再經(jīng)過(guò)超聲處理，得到處理液；所述破壁處理在45000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行破壁處理，時(shí)間為30分鐘；所述超聲處理的功率為500W，頻率30KHz，時(shí)間為30分鐘；(3)將處理液微波加熱后離心（轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心時(shí)間8分鐘）洗滌得到洗滌物，將洗滌物濃縮制備固含量為70%的濃縮物；所述微波加熱的溫度為70℃，時(shí)間為1小時(shí)；所述離心洗滌次數(shù)為3次；(4)將濃縮物進(jìn)行超重力處理；然后冷凍干燥，再進(jìn)行輻照滅菌，得到納米絲素粉；所述超重力處理的轉(zhuǎn)速為40000rpm；濃縮物的流量為200mL/min；冷凍干燥的溫度為-35℃，壓力為2Pa，蒸發(fā)液層厚度1.5mm。實(shí)施例五一種納米絲素粉的制備方法，包括如下步驟：(1)以桑蠶絲為原料，除雜、漂洗后，加入純凈水浸泡40min，浴比為20∶1；然后脫水，得到清洗后的蠶絲；將清洗后的蠶絲進(jìn)行高溫高壓脫膠，得到脫膠絲素纖維溶液（45wt%）；所述高溫脫膠的壓力為0.3MPa，溫度為135℃，脫膠時(shí)間為20分鐘；將綠色木霉加入脫膠絲素纖維溶液中，酶解后得到酶解液；所述中性蛋白酶用量為1600活力單位/g絲素粉，酶解溫度為40℃，酶解時(shí)間為6小時(shí)，pH值控制在7.5；(2)將酶解液進(jìn)行破壁處理；然后再經(jīng)過(guò)超聲處理，得到處理液；所述破壁處理在50000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行破壁處理，時(shí)間為40分鐘；所述超聲處理的功率為800W，頻率50KHz，時(shí)間為20分鐘；(3)將處理液微波加熱后離心（轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分鐘，每次離心時(shí)間8分鐘）洗滌得到洗滌物，將洗滌物濃縮制備固含量為50%的濃縮物；所述微波加熱的溫度為70℃，時(shí)間為2小時(shí)；所述離心洗滌次數(shù)為2次；(4)將濃縮物進(jìn)行超重力處理；然后冷凍干燥，再進(jìn)行輻照滅菌，得到納米絲素粉；所述超重力處理的轉(zhuǎn)速為25000rpm；濃縮物的流量為100mL/min；冷凍干燥的溫度為-35℃，壓力為2Pa，蒸發(fā)液層厚度1mm。附圖1為上述實(shí)施例一的粒徑測(cè)試結(jié)果圖；表1為上述納米絲素粉的性能表征，可以看出，本發(fā)明不僅制備出納米級(jí)絲素粉，而且氨基酸營(yíng)養(yǎng)成分足，尤其是絲氨酸與酪氨酸含量較現(xiàn)有技術(shù)明顯提升。表1上述納米絲素粉的性能表征實(shí)施例一實(shí)施例二實(shí)施例三實(shí)施例四實(shí)施例五現(xiàn)有絲氨酸含量15.915.416.215.715.314.2酪氨酸含量13.213.613.713.113.211.3白度82.382.683.481.982.177.8白度（一年后）82.282.383.181.282.077.4收率87%90%92%89%88%75%粒徑(峰)45納米42納米49納米48納米48納米3.5微米灰分1.2%1.3%1.1%1.2%1.3%未知重金屬（以Pb計(jì)）<10mg/Kg<10mg/Kg<10mg/Kg<10mg/Kg<10mg/Kg未知菌落總數(shù)（包括致病菌）未檢出未檢出未檢出未檢出未檢出未知當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3