一种丝胶蛋白的回收方法
【专利摘要】办发明提供了一种丝胶蛋白的回收方法，包括如下步骤：(1) 将蚕丝脱胶废水采用去离子水稀释，向其中加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，控制体系PH为5?6，并于25?50℃下搅拌60?90min后，过滤，滤饼经水洗干燥后得到吸附丝胶蛋白的木质素；(2) 将步骤(1)所得吸附丝胶蛋白的木质素加入去离子水中，保持体系PH为3，并于70?75℃下解吸3?4小时后，降温至室温，过滤，滤饼经水洗干燥后得到丝胶蛋白精制品。本发明利用丝胶蛋白的电学特性，采用木质素磺酸盐对蚕丝脱胶废水进行吸附，再通过调节PH解析，从而获得高纯度丝胶蛋白，具有设备常规、操作简便、高效的优点，适合工业化生产。
【专利说明】
一种丝胶蛋白的回收方法
技术领域
[0001]本发明属于生物技术领域，具体涉及一种丝胶蛋白的回收方法。
【背景技术】
[0002]丝胶蛋白为一种球蛋白，大量存在于蚕丝中，约占其总重量的20-30%，它对蚕丝的内层丝素起到保护和胶粘作用。丝胶蛋白作为一种天然蛋白质，可以应用于纺织、医药、食品、化妆品等领域。蚕丝织物因生丝及其织物中含有大量的杂质，诸如:丝胶、油蜡、灰分、色素等，其中丝胶所占比例最高，并且其他杂质大部分也都包含在丝胶里，一般丝胶脱除以后，其他杂质也除去了，故丝绸的精练，也称作脱胶。桑蚕丝中丝胶蛋白的含量约为20-30 %，通常其脱胶率在20 %左右，丝胶蛋白往往被当作废物与废水一起被排放，不仅污染环境，而且是对丝胶蛋白这一天然蛋白质资源的一种极大浪费。
[0003]近年来随着人们环保意识的增强，同时也认识到了丝胶蛋白的价值，开始对丝胶蛋白的回收方法进行研究，目前丝胶蛋白的回收方法主要有酸析法、混凝法、有机溶剂法、离心法、超滤法和凝胶法。其中超滤法的回收率可高达97%，但是它的设备成本比较高；酸析法虽然简单，但是对设备的耐酸碱性要求过高;混凝法回收的丝胶蛋白中含有很多无机盐，丝胶蛋白纯度不高，不能应用于医药等对丝胶蛋白纯度要求高的领域;有机溶剂法和离心法都需要必要的前处理，有机溶剂需要浓缩，离心需要先沉淀，不适合直接对丝胶废液进行处理;凝胶法的能量问题也是它不能在工业上推广的瓶颈。因此开发一种高效、简便的丝胶蛋白回收方法是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种丝胶蛋白的回收方法，利用丝胶蛋白的两性性质，采用木质素磺酸盐吸附丝胶蛋白，使其从水中析出并与其他杂质分离，再经解吸得到高纯度的丝胶蛋白，具有操作简便、高效的优点，适合工业化生产。
[0005]本发明解决技术问题所采用的技术方案为:
一种丝胶蛋白的回收方法，包括如下步骤:
(I)将蚕丝脱胶废水采用去离子水稀释，向其中加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，控制体系PH为5-6，并于25-50°C下搅拌60-90min后，过滤，滤饼经水洗干燥后得到吸附丝胶蛋白的木质素。丝胶蛋白含有自由的羧基和氨基，可相互作用而形成双极离子，具有两性性质。脱胶废水呈碱性，因此其中的丝胶蛋白一般带负电，木质素磺酸盐可与丝胶蛋白发生阴离子交换，得到吸附丝胶蛋白的木质素，并从水中析出，从而与其他杂质分离。吸附的最佳时间为60-90min，吸附初期，在吸附初期，木质素磺酸盐上的阳离子基团没有吸附带有负电荷的丝胶蛋白，木质素上的阳离子基团较多，同时溶液中丝胶蛋白浓度比较大，所以造成丝胶蛋白能以较快的速度被吸附到木质素磺酸盐上，随着吸附时间的延长，木质素上的阳离子基团不断被丝胶阴离子所封闭，同时溶液中丝胶蛋白浓度逐渐下降，所以丝胶蛋白吸附到阴离子交换纤维上的吸附速率逐渐下降。
[0006]将步骤(I)所得吸附丝胶蛋白的木质素加入去离子水中，保持体系PH为3，并于70-75°C下解吸3-4小时后，降温至室温，过滤，滤饼经水洗干燥后得到丝胶蛋白精制品。改变体系的PH值低于丝胶蛋白的等电点(3.8-4.5)时，丝胶蛋白以正离子形式存在，从而与木质素阳离子充分解吸，再利用丝胶蛋白在热水中溶解，在冷水中溶解度较低的特点，降温使其析出，从而得到高纯度丝胶蛋白。解吸过程中，温度的不同对解吸的丝胶蛋白量有着显著的影响，随着解吸温度的提高，解吸下来丝胶蛋白量随之提高。这主要是因为。因为解吸过程通常被认为是一个吸热过程，所以提高解吸温度，有利于丝胶蛋白的解吸；同时温度提高有利于丝胶蛋白在水溶液中的溶解;也增加了丝胶蛋白的扩散性能，有利于丝胶蛋白从木质素表面向溶液中扩散，所以解吸温度选70-75 °C为佳。
[0007]作为优选，步骤(I)中所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸镁或木质素磺酸钙。
[0008]作为优选，步骤(I)中所述蚕丝脱胶废水与去离子水的质量比为1:2-4。
[0009]作为优选，步骤(I)中所述木质素磺酸盐与蚕丝脱胶废水的投料质量比为1:10_
20 ο
[0010]作为优选，步骤(2)中所述吸附丝胶蛋白的木质素与去离子水的质量比为1:5-10。
[0011]本发明的有益效果为:
本发明利用丝胶蛋白的电学特性，采用木质素磺酸盐对蚕丝脱胶废水进行吸附，再通过调节PH解析，从而获得高纯度丝胶蛋白，具有设备常规、操作简便、高效的优点，适合工业化生产，所得丝胶蛋白的纯度高达94.3%，回收率高达84.3%。
【具体实施方式】
[0012]以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
[0013]实施例1
(1)将10g质量浓度为20%的蚕丝脱胶废水装入三口瓶中，采用200g去离子水稀释，再5g加入木质素磺酸盐，搅拌混合均勾，控制体系PH为5，并于50°C下搅拌60min后，产生沉淀，过滤，滤饼经水洗干燥后得到18.3g吸附丝胶蛋白的木质素；
(2)将18.3g步骤(I)所得吸附丝胶蛋白的木质素加入183g去离子水中，保持体系PH为3，并于70°C下解吸4小时后，降温至室温，有絮状物析出，过滤，滤饼经水洗干燥后得到17.8g丝胶蛋白精制品，HPLC纯度为94.3%，总回收率为84.3%。
[0014]实施例2
(1)将10g质量浓度为20%的蚕丝脱胶废水装入三口瓶中，采用300g去离子水稀释，再1g加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，控制体系PH为5.5，并于25 0C下搅拌90min后，产生沉淀，过滤，滤饼经水洗干燥后得到17.5g吸附丝胶蛋白的木质素；
(2)将17.5g步骤(I)所得吸附丝胶蛋白的木质素加入140g去离子水中，保持体系PH为3，并于75°C下解吸3小时后，降温至室温，有絮状物析出，过滤，滤饼经水洗干燥后得到17.8g丝胶蛋白精制品，HPLC纯度为93.8%，总回收率为83.6%。
[0015]实施例3
(I)将10g质量浓度为20%的蚕丝脱胶废水装入三口瓶中，采用400g去离子水稀释，再Sg加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，控制体系PH为6，并于40°C下搅拌70min后，产生沉淀，过滤，滤饼经水洗干燥后得到17.3g吸附丝胶蛋白的木质素；
(2)将17.3g步骤(I)所得吸附丝胶蛋白的木质素加入86.5g去离子水中，保持体系PH为3，并于72°C下解吸3.5小时后，降温至室温，有絮状物析出，过滤，滤饼经水洗干燥后得到16.8g丝胶蛋白精制品，HPLC纯度为95.2%，总回收率为80.2%。
[0016]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种丝胶蛋白的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括如下步骤: (1)将蚕丝脱胶废水采用去离子水稀释，向其中加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，控制体系PH为5-6，并于25-50°C下搅拌60-90min后，过滤，滤饼经水洗干燥后得到吸附丝胶蛋白的木质素； (2)将步骤(I)所得吸附丝胶蛋白的木质素加入去离子水中，保持体系PH为3，并于70-75°C下解吸3-4小时后，降温至室温，过滤，滤饼经水洗干燥后得到丝胶蛋白精制品。2.如权利要求1所述的丝胶蛋白回收方法，其特征在于，步骤(I)中所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸镁或木质素磺酸钙。3.如权利要求1所述的丝胶蛋白回收方法，其特征在于，步骤(I)中所述蚕丝脱胶废水与去离子水的质量比为1:2-4。4.如权利要求1所述的丝胶蛋白回收方法，其特征在于，步骤(I)中所述木质素磺酸盐与蚕丝脱胶废水的投料质量比为1:10-20。5.如权利要求1所述的丝胶蛋白回收方法，其特征在于，步骤(2)中所述吸附丝胶蛋白的木质素与去离子水的质量比为1:5-10。
【文档编号】C07K14/435GK106008689SQ201610499418
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】聂月美, 王贤玉, 张丽佳, 邱洪, 左纯子
【申请人】浙江汇能生物股份有限公司