一種絲膠蛋白的回收方法
【專利摘要】辦發(fā)明提供了一種絲膠蛋白的回收方法，包括如下步驟：(1) 將蠶絲脫膠廢水采用去離子水稀釋，向其中加入木質(zhì)素磺酸鹽，攪拌混合均勻，控制體系PH為5?6，并于25?50℃下攪拌60?90min后，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素；(2) 將步驟(1)所得吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素加入去離子水中，保持體系PH為3，并于70?75℃下解吸3?4小時后，降溫至室溫，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到絲膠蛋白精制品。本發(fā)明利用絲膠蛋白的電學特性，采用木質(zhì)素磺酸鹽對蠶絲脫膠廢水進行吸附，再通過調(diào)節(jié)PH解析，從而獲得高純度絲膠蛋白，具有設備常規(guī)、操作簡便、高效的優(yōu)點，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】
一種絲膠蛋白的回收方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于生物技術領域，具體涉及一種絲膠蛋白的回收方法。
【背景技術】
[0002]絲膠蛋白為一種球蛋白，大量存在于蠶絲中，約占其總重量的20-30%，它對蠶絲的內(nèi)層絲素起到保護和膠粘作用。絲膠蛋白作為一種天然蛋白質(zhì)，可以應用于紡織、醫(yī)藥、食品、化妝品等領域。蠶絲織物因生絲及其織物中含有大量的雜質(zhì)，諸如:絲膠、油蠟、灰分、色素等，其中絲膠所占比例最高，并且其他雜質(zhì)大部分也都包含在絲膠里，一般絲膠脫除以后，其他雜質(zhì)也除去了，故絲綢的精練，也稱作脫膠。桑蠶絲中絲膠蛋白的含量約為20-30 %，通常其脫膠率在20 %左右，絲膠蛋白往往被當作廢物與廢水一起被排放，不僅污染環(huán)境，而且是對絲膠蛋白這一天然蛋白質(zhì)資源的一種極大浪費。
[0003]近年來隨著人們環(huán)保意識的增強，同時也認識到了絲膠蛋白的價值，開始對絲膠蛋白的回收方法進行研究，目前絲膠蛋白的回收方法主要有酸析法、混凝法、有機溶劑法、離心法、超濾法和凝膠法。其中超濾法的回收率可高達97%，但是它的設備成本比較高；酸析法雖然簡單，但是對設備的耐酸堿性要求過高;混凝法回收的絲膠蛋白中含有很多無機鹽，絲膠蛋白純度不高，不能應用于醫(yī)藥等對絲膠蛋白純度要求高的領域;有機溶劑法和離心法都需要必要的前處理，有機溶劑需要濃縮，離心需要先沉淀，不適合直接對絲膠廢液進行處理;凝膠法的能量問題也是它不能在工業(yè)上推廣的瓶頸。因此開發(fā)一種高效、簡便的絲膠蛋白回收方法是目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種絲膠蛋白的回收方法，利用絲膠蛋白的兩性性質(zhì)，采用木質(zhì)素磺酸鹽吸附絲膠蛋白，使其從水中析出并與其他雜質(zhì)分離，再經(jīng)解吸得到高純度的絲膠蛋白，具有操作簡便、高效的優(yōu)點，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案為:
一種絲膠蛋白的回收方法，包括如下步驟:
(I)將蠶絲脫膠廢水采用去離子水稀釋，向其中加入木質(zhì)素磺酸鹽，攪拌混合均勻，控制體系PH為5-6，并于25-50°C下攪拌60-90min后，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素。絲膠蛋白含有自由的羧基和氨基，可相互作用而形成雙極離子，具有兩性性質(zhì)。脫膠廢水呈堿性，因此其中的絲膠蛋白一般帶負電，木質(zhì)素磺酸鹽可與絲膠蛋白發(fā)生陰離子交換，得到吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素，并從水中析出，從而與其他雜質(zhì)分離。吸附的最佳時間為60-90min，吸附初期，在吸附初期，木質(zhì)素磺酸鹽上的陽離子基團沒有吸附帶有負電荷的絲膠蛋白，木質(zhì)素上的陽離子基團較多，同時溶液中絲膠蛋白濃度比較大，所以造成絲膠蛋白能以較快的速度被吸附到木質(zhì)素磺酸鹽上，隨著吸附時間的延長，木質(zhì)素上的陽離子基團不斷被絲膠陰離子所封閉，同時溶液中絲膠蛋白濃度逐漸下降，所以絲膠蛋白吸附到陰離子交換纖維上的吸附速率逐漸下降。
[0006]將步驟(I)所得吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素加入去離子水中，保持體系PH為3，并于70-75°C下解吸3-4小時后，降溫至室溫，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到絲膠蛋白精制品。改變體系的PH值低于絲膠蛋白的等電點(3.8-4.5)時，絲膠蛋白以正離子形式存在，從而與木質(zhì)素陽離子充分解吸，再利用絲膠蛋白在熱水中溶解，在冷水中溶解度較低的特點，降溫使其析出，從而得到高純度絲膠蛋白。解吸過程中，溫度的不同對解吸的絲膠蛋白量有著顯著的影響，隨著解吸溫度的提高，解吸下來絲膠蛋白量隨之提高。這主要是因為。因為解吸過程通常被認為是一個吸熱過程，所以提高解吸溫度，有利于絲膠蛋白的解吸；同時溫度提高有利于絲膠蛋白在水溶液中的溶解;也增加了絲膠蛋白的擴散性能，有利于絲膠蛋白從木質(zhì)素表面向溶液中擴散，所以解吸溫度選70-75 °C為佳。
[0007]作為優(yōu)選，步驟(I)中所述木質(zhì)素磺酸鹽為木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鎂或木質(zhì)素磺酸鈣。
[0008]作為優(yōu)選，步驟(I)中所述蠶絲脫膠廢水與去離子水的質(zhì)量比為1:2-4。
[0009]作為優(yōu)選，步驟(I)中所述木質(zhì)素磺酸鹽與蠶絲脫膠廢水的投料質(zhì)量比為1:10_
20 ο
[0010]作為優(yōu)選，步驟(2)中所述吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素與去離子水的質(zhì)量比為1:5-10。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明利用絲膠蛋白的電學特性，采用木質(zhì)素磺酸鹽對蠶絲脫膠廢水進行吸附，再通過調(diào)節(jié)PH解析，從而獲得高純度絲膠蛋白，具有設備常規(guī)、操作簡便、高效的優(yōu)點，適合工業(yè)化生產(chǎn)，所得絲膠蛋白的純度高達94.3%，回收率高達84.3%。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合實施例來進一步解釋本發(fā)明，但實施例并不對本發(fā)明做任何形式的限定。
[0013]實施例1
(1)將10g質(zhì)量濃度為20%的蠶絲脫膠廢水裝入三口瓶中，采用200g去離子水稀釋，再5g加入木質(zhì)素磺酸鹽，攪拌混合均勾，控制體系PH為5，并于50°C下攪拌60min后，產(chǎn)生沉淀，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到18.3g吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素；
(2)將18.3g步驟(I)所得吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素加入183g去離子水中，保持體系PH為3，并于70°C下解吸4小時后，降溫至室溫，有絮狀物析出，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到17.8g絲膠蛋白精制品，HPLC純度為94.3%，總回收率為84.3%。
[0014]實施例2
(1)將10g質(zhì)量濃度為20%的蠶絲脫膠廢水裝入三口瓶中，采用300g去離子水稀釋，再1g加入木質(zhì)素磺酸鹽，攪拌混合均勻，控制體系PH為5.5，并于25 0C下攪拌90min后，產(chǎn)生沉淀，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到17.5g吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素；
(2)將17.5g步驟(I)所得吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素加入140g去離子水中，保持體系PH為3，并于75°C下解吸3小時后，降溫至室溫，有絮狀物析出，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到17.8g絲膠蛋白精制品，HPLC純度為93.8%，總回收率為83.6%。
[0015]實施例3
(I)將10g質(zhì)量濃度為20%的蠶絲脫膠廢水裝入三口瓶中，采用400g去離子水稀釋，再Sg加入木質(zhì)素磺酸鹽，攪拌混合均勻，控制體系PH為6，并于40°C下攪拌70min后，產(chǎn)生沉淀，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到17.3g吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素；
(2)將17.3g步驟(I)所得吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素加入86.5g去離子水中，保持體系PH為3，并于72°C下解吸3.5小時后，降溫至室溫，有絮狀物析出，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到16.8g絲膠蛋白精制品，HPLC純度為95.2%，總回收率為80.2%。
[0016]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種絲膠蛋白的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括如下步驟: (1)將蠶絲脫膠廢水采用去離子水稀釋，向其中加入木質(zhì)素磺酸鹽，攪拌混合均勻，控制體系PH為5-6，并于25-50°C下攪拌60-90min后，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素； (2)將步驟(I)所得吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素加入去離子水中，保持體系PH為3，并于70-75°C下解吸3-4小時后，降溫至室溫，過濾，濾餅經(jīng)水洗干燥后得到絲膠蛋白精制品。2.如權利要求1所述的絲膠蛋白回收方法，其特征在于，步驟(I)中所述木質(zhì)素磺酸鹽為木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鎂或木質(zhì)素磺酸鈣。3.如權利要求1所述的絲膠蛋白回收方法，其特征在于，步驟(I)中所述蠶絲脫膠廢水與去離子水的質(zhì)量比為1:2-4。4.如權利要求1所述的絲膠蛋白回收方法，其特征在于，步驟(I)中所述木質(zhì)素磺酸鹽與蠶絲脫膠廢水的投料質(zhì)量比為1:10-20。5.如權利要求1所述的絲膠蛋白回收方法，其特征在于，步驟(2)中所述吸附絲膠蛋白的木質(zhì)素與去離子水的質(zhì)量比為1:5-10。
【文檔編號】C07K14/435GK106008689SQ201610499418
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】聶月美, 王賢玉, 張麗佳, 邱洪, 左純子
【申請人】浙江匯能生物股份有限公司