专利名称：速溶性丝胶粉及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种丝胶粉，特别是一种速溶于水的丝胶粉及其制造方法，该丝胶粉可以采用茧衣、废丝、次茧等为原料制成。
背景技术：
蚕丝纤维的主体是丝素，丝胶包覆在丝素外围，对丝素起着保护作用和胶粘作用， 它可防止因织造摩擦对丝纤维的损伤，因此，一般丝织物品要到染色、整理时才将丝胶全部脱净。在丝绸练染厂和绢纺厂的精练液污水中含有浓度极高的丝胶蛋白，在缥丝厂的煮茧和缥丝车间排放出的污水中亦含有大量丝胶，让其流入河道会大量消耗水中的溶解氧，使水体丧失自净能力，破坏环境生态平衡。同时，在缀丝、织造过程中，亦产生大量茧衣(蚕茧外围的乱丝缕)、废丝、次茧等，只能作为低等级的绢纺原料，其附加值不高。但从另一方面看，丝胶是一种优质的蛋白质，如能恰当地回收，可用于食品、化妆品、甚至药品中，起到保健、护肤等作用，因此，人们开始研究丝胶的回收、利用，而不仅仅是作为污染治理。在此过程中，遇到了下述问题一是现有的脱胶方法，主要是高温高压脱胶法，由于脱胶温度高于100°c，需要采用压力容器，增加了设备投资及工艺成本；另一类是采用肥皂、纯碱等碱性物的热溶液实现脱胶，其缺点是，在最后的产物中盐份较多，导致产品的灰分大，不能适用于食品、化妆品。第二个问题是，丝胶是一种大分子量的球状蛋白质， 在热水中较易溶解，但在冷水中较难溶解，温度较低时容易形成一种冻状的凝胶，水溶性较差，使得应用比较困难。再者，由于目前环境污染比较严重，蚕丝丝胶中各种有害物质残量较多，用常规方法制得的丝胶品质较低，特别是重金属铅、汞及有害物质砷的含量和细菌指标超标，不符合食品、化妆品、药物原料的卫生安全要求。现有工艺制得的丝胶粉，存在着纯度不高、色泽较深、冷水中溶解性极差，以及有害物质含量较多，不符合卫生安全要求的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产高纯度、在冷水中溶解性极好，符合食品、化妆品、 药物原料卫生安全要求，并且分子量较为集中，没有酶臭味的速溶性丝胶粉的制造方法。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的速溶性丝胶粉的制造方法，其特征在于，依次包括下列步骤(1)净化、脱胶以茧衣、废丝、次茧为原料，先对其除杂、漂洗及丝胶膨润，再加入脱胶剂脱胶，所述脱胶剂为弱碱性有机脱胶剂，脱胶剂的PH值为8 10，温度为90 100°C，脱胶时间为100 200分钟，获得脱胶液；(2)提纯在步骤1获得的溶液中加入适量酸中和，用超滤器脱盐并一次浓缩；(3)降解，采用碱性蛋白酶将丝胶溶液进行酶解，酶用量为800 1000活力单位/ 毫升，酶解温度为40 45°C，pH值控制在10 10. 5，时间45 60分钟；(4)降解的产物通过膜分离设备，依次分离出分子量为40000以上、20000 40000、10000 20000,4000 10000 (道尔顿)的分离液；(5)分别浓缩至10%以上百分比浓度；(6)分别将浓缩液通过含有橘皮粉的过滤装置；(7)喷雾干燥，获得速溶性丝胶粉。作为优选，所述茧衣、废丝或次茧在脱胶前，先在30 35°C的稀碱溶液中浸渍20 至40分钟，再用水充分淋洗，使茧衣上的丝胶充分膨润。作为优选，所述脱胶剂为有机胺或季胺盐。作为优选，所述步骤2和步骤3之间，可以对丝胶溶液进行脱色，所述脱色为，加入丝胶液重1 3%的活性炭，水温控制在80 85°C之间，脱色时间30 40分钟，然后用板框压滤器除去活性炭。其中，板框压滤器先用硅藻土形成助滤层，以15平方米压滤器为例， 硅藻土的用量为15 25公斤。作为优选，所采用的板框压滤器内覆盖有由硅藻土形成的助滤层。作为优选，步骤4中橘皮粉的重量为浓缩液重量的0. 1 2%。作为优选，步骤4所述的过滤装置是含有所述橘皮粉的交换树脂柱。由上述方法获得的丝胶粉，可得粒径小于20微米，分子量为2000 8000道尔顿， 总氮含量以千克重计大于14%。作为优选，上述丝胶粉在8°C的冷水中溶解度大于18克，在100°C的热水中的溶解度大于96克。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点1.由于本发明采用了分离过滤设备处理将原来分子量分布非常广泛、产品附加值较低的产品变成了较为高档的产品，提升了产品的附件值；2.由于本发明采用了特殊的橘皮粉作为除臭剂，除掉了产品中由于酶被氧化的气味，提高了本发明所得产品作为高档化妆品原料的品质；3.由于本发明对丝胶进行降解处理，获得的丝胶粉分子量分布为2000 8000道尔顿，大部分颗粒直径为10 15微米，因而在冷水(8°C )中的溶解度要比难溶丝胶粉大 10倍以上，具有极好的溶解性；4.本发明采用弱碱性有机脱胶剂对茧衣进行脱胶处理，最后产物中的盐份含量低，从而使产物的灰分小于4% ；5.本发明获得的丝胶粉，由于对茧衣进行了预处理，砷、铅等含量低，适合于食品、 化妆品和药物原料使用；6.采用本发明的技术方案，可以从排放丝胶废液中提取高纯度的速溶性丝胶粉， 既能有效防止丝胶污水对环境的污染，又可将其应用于保健纺织物后整理涂层和化妆品美容营养添加剂以及油脂类食品的抗氧化剂及药物原料，具有广阔的开发前景.
具体实施例本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例一种速溶性丝胶粉的制造方法，依次包括下列步骤
(1)茧衣除杂、漂洗及其丝胶膨润从剥茧机上剥下的茧衣呈质地疏松的绵张，茧衣脱胶前必须将粘附着的杂质除去，为了去除茧衣外表层粘附的尘埃，可将茧衣在冷水中先清洗，为促使茧衣上的丝胶充分膨润溶解，在茧衣脱胶前可将其浸渍在30 35°C的稀碱溶液中30分钟，再用水充分淋洗，可使茧衣上的丝胶充分膨润。(2)脱胶称取茧衣10公斤，水100公斤，脱胶剂0. 1 0. 2公斤，调整脱胶剂的 PH值为8 10，脱胶温度为95 100°C，加热150分钟进行脱胶，所述脱胶剂可采用有机胺，将脱胶后的茧衣再用热清水浸泡，脱胶液与洗涤液合并，获取难溶性丝胶溶液；(3)丝胶溶液的提纯，在上步获得的溶液中加入适量酸中和，使脱胶的碱性剂中和成盐后，通过一个超滤器，脱盐并一次浓缩；(4)丝胶溶液的脱色加入丝胶液重1 3%的活性炭，水温控制在80 85°C之间，脱色时间30分钟，先在板框压滤器上用少量硅藻土形成助滤层，然后再用板框压滤器除去活性炭，以巧平方米的压滤器为例，硅藻土的用量为15 25公斤。(5)丝胶蛋白质的降解为使速溶性丝胶粉的分子量控制在2000 8000道尔顿， 采用碱性蛋白酶将丝胶溶液进行酶解，酶用量为800 1000活力单位/毫升，酶解温度为 40 45°C，pH值控制在10 10. 5，时间45 60分钟；(6)丝胶溶液的浓缩为使丝胶溶液顺利进行喷雾干燥，必须将丝胶溶液浓缩，采用薄膜浓缩器，使丝胶溶液浓缩至10 %以上百分比浓度的浓缩液(7)喷雾干燥采用高速离心喷雾干燥器干燥，进风温度在200 2500C，出风温度在70 80°C，获得速溶性丝胶粉。本实施例获得的速溶性丝胶粉，粒径小于20微米，分子量为2000 8000道尔顿， 总氮含量以干克重计大于14%。在8°C的冷水中溶解度大于18克，在100°C的热水中的溶解度大于96克。将本实施例获得的速溶性丝胶粉与难溶丝胶粉对比，难溶丝胶粉是直接将脱胶液中的丝胶经过浓缩干燥制成的，其色泽呈灰黄色，杂质含量较高，水溶性较差；而速溶性丝胶粉外观性状为乳白色至微黄色粉末，在冷水中有极好的溶解性，铅、汞、砷的含量符合食品、化妆品、药品原料的卫生安全要求。参见下表，可见，速溶性丝胶粉在冷水(8°C)中的溶解度比难溶丝胶粉要大10倍以上，在热水(100°C)中要大4倍以上，速溶性丝胶粉在冷水中有极好的溶解性，将给使用带来极大的方便。表1速溶性丝胶粉与难溶丝胶粉的溶解度比较
权利要求
1.速溶性丝胶粉的制造方法，其特征在于，依次包括下列步骤(1)净化、脱胶以茧衣、废丝、次茧为原料，先对其除杂、漂洗及丝胶膨润，再加入脱胶剂脱胶，所述脱胶剂为弱碱性有机脱胶剂，脱胶剂的PH值为8 10，温度为90 100°C，脱胶时间为100 200分钟，获得脱胶液；(2)提纯在步骤1获得的溶液中加入适量酸中和，用超滤器脱盐并一次浓缩；(3)降解，采用碱性蛋白酶将丝胶溶液进行酶解，酶用量为800 1000活力单位/毫升，酶解温度为40 45°C，pH值控制在10 10. 5，时间45 60分钟；(4)降解的产物通过膜分离设备，依次分离出分子量为40000以上、20000 40000、 10000 20000,4000 10000(道尔顿)的分离液；(5)分别浓缩至10%以上百分比浓度；(6)分别将浓缩液通过含有橘皮粉的过滤装置；(7)喷雾干燥，获得速溶性丝胶粉。
2.根据权利要求1所述的速溶性丝胶粉的制造方法，其特征在于所述茧衣、废丝或次茧在脱胶前，先在30 35 °C的稀碱溶液中浸渍20至40分钟，再用水充分淋洗，使茧衣上的丝胶充分膨润。
3.根据权利要求1所述的速溶性丝胶粉的制造方法，其特征在于所述脱胶剂为有机胺或季胺盐。
4.根据权利要求1所述的速溶性丝胶粉的制造方法，其特征在于所述步骤2和步骤3之间，可以对丝胶溶液进行脱色，所述脱色为，加入丝胶液重1 3%的活性炭，水温控制在80 85°C之间，脱色时间30 40分钟，然后用板框压滤器除去活性炭。
5.根据权利要求4所述的速溶性丝胶粉的制造方法，其特征在于所采用的板框压滤器内覆盖有由硅藻土形成的助滤层。
6.根据权利要求1所述的速溶性丝胶粉的制造方法，其特征在于步骤4中橘皮粉的重量为浓缩液重量的0. 1 2%。
7.根据权利要求1所述的速溶性丝胶粉的制造方法，其特征在于步骤4所述的过滤装置是含有所述橘皮粉的交换树脂柱。
8.一种速溶性丝胶粉，其特征在于由权利要求1所述方法获得，粒径小于20微米，分子量为2000 8000道尔顿，总氮含量以干克重计大于14%。
9.根据权利要求8所述的速溶性丝胶粉，其特征在于所述丝胶粉在8°C的冷水中溶解度大于18克，在100°C的热水中的溶解度大于96克。
全文摘要
本发明涉及一种丝胶粉，特别是一种速溶于水的丝胶粉及其制造方法，该丝胶粉可以采用茧衣、废丝、次茧等为原料制成。它将蚕丝脱胶后的丝胶溶液经过提纯、脱色、降解、分级、浓缩、除臭、喷雾干燥可制成速溶性丝胶粉，其在冷水中溶解性良好，与茧丝丝胶有明显差异。采用本发明的技术方案，可以从排放丝胶溶液中提取高纯度的速溶性丝胶粉，既能有效防止丝胶污水对环境的污染，尤其作为高档化妆品美容营养添加剂，具有广阔的开发前景。
文档编号C12P21/08GK102199650SQ20081030493
公开日2011年9月28日 申请日期2008年10月15日 优先权日2008年10月15日
发明者沈新琦 申请人:沈新琦