一种水解丝胶肽的制备方法，属于蛋白分离纯化技术领域。本发明专利技术以柞蚕茧壳或废桑蚕丝为原料，经过制备洗净蚕茧壳，制备丝胶溶液，制备水解丝胶肽溶液，装配活化大孔树脂脱色系统，制备水解丝胶肽脱色液，装配活化MCI GEL树脂系统，制备水解丝胶肽分级分离液，制备水解丝胶肽分级分离浓缩液，制备水解丝胶肽分级分离脱乙醇浓缩液和制备水解丝胶肽冻干粉的步骤，最后制备出水解丝胶肽冻干粉。本发明专利技术使用多种酶联合水解、超滤、纳滤分离、大孔树脂脱色、MCI GEL树脂分级分离、低温浓缩及冷冻干燥等现代化工技术和设备，具有操作方便，条件温和，效率高，节约能源，生产成本低等特点，采用本发明专利技术制备出的产品可广泛用于营养性日化用品及纤维改性等领域。
【技术实现步骤摘要】
一种水解丝胶肽的制备方法一、
本专利技术属于蛋白分离纯化
，具体涉及一种水解丝胶肽的制备方法。二、
技术介绍
蚕丝主要由20～30％的丝胶和70～80％的丝素构成，是制造丝绸的原料。此外，其组分丝胶和丝素也应用于医疗、保健、日化、纺织、食品、建材等行业，发挥其凝血、接骨、保水、美白、抗菌、抗紫外线、包装和涂料等作用，应用领域及用量均逐年扩大，是一种市场潜力巨大的天然资源，值得开发利用。目前，蚕丝丝胶、丝素及其深加工产品均是以废蚕丝或蚕茧壳为原料制备的。现有制备蚕丝丝胶肽的方法，例如2015公开的米锐撰写的硕士论文《柞蚕丝肽的制备及降糖作用研究》，该论文介绍了制备柞蚕丝肽的工艺是：在磷酸浓度为14.67mol/L，料液比为1∶10，90℃的条件下反应8h，得到回收率最高为75％的柞蚕丝肽。该方法的缺陷是：使用高浓度的磷酸，价格高；中和磷酸则需要大量钙盐等，生成大量低附加值的磷酸盐且难以分离完全，严重影响产品质量；制备的柞蚕丝肽未经过水解，分子量大，难以稳定保存。又例如，申请号为CN200810162579.6、公开号为CN101544685的专利技术专利，该专利技术公开了不同分子量水溶性丝胶的制备方法，分别为(1)在煮沸的蒸馏水中进行脱胶；(2)将脱胶液置于80℃～100℃热水中处理0～12h；(3)将热水处理后的丝胶液冷冻干燥。该专利技术的缺陷是脱胶效率极低，此外，未进行分级分离，获得的是不同分子量丝胶的混合物，由于分子量不均一，难以在特定环境下应用并取得良好效果。三、
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有制备水解丝胶肽方法的不足，提供一种水解丝胶肽的制备方法。该方法充分利用丝胶和丝素，可依据分子量实现水解丝胶肽的分级分离，制备出不同分子量的水解丝胶肽的冻干粉，使之能更好地应用于日化等不同领域，实现了乙醇和脱色液的回用及综合利用。实现本专利技术目的的原理是：蚕丝主要是由丝胶和丝素蛋白组成，丝胶分布在丝素周围，丝胶蛋白溶解于碱性溶液，因此，用稀碳酸钠在一定温度下可将丝胶溶解，于是就获得溶解有丝胶的碳酸钠溶液和脱去丝胶的丝素蛋白。蛋白酶是专门水解蛋白质酰胺键的生物催化剂，丝胶是由18种氨基酸通过酰胺键构成的蛋白质，在适当的条件下，蛋白酶可选择性水解构成丝胶的酰胺键，生成分子量不同的水解丝胶肽。蚕丝中的色素类物质主要是黄酮类，黄酮类化合物具有2-苯基色原酮的结构，可与以苯基为吸附功能团的非极性大孔吸附树脂形成疏水相互作用；将蛋白酶水解的丝胶肽溶液通过非极性大孔吸附树脂柱，水解液中的黄酮类色素就与大孔非极性吸附树脂形成基于苯环的疏水相互作用，于是就实现了水解液的脱色。MCIGEL树脂是一类以聚苯乙烯或聚丙烯酸为骨架、基于分子筛原理分离溶质的分离介质，具有在中压条件下及在有机介质中实现高精度分离，且可反复使用的特点；将脱色的水解丝胶肽溶液通过MCIGEL树脂，并进行洗脱和分部收集，就获得不同分子量分布的水解丝胶肽分级分离液。超滤和纳滤是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离的膜分离技术，当溶液在一定压力下流经膜表面时，小分子溶质透过膜，大分子溶质则被截留，于是截留液中大分子浓度逐渐提高，从而实现大、小分子的分离和浓缩；将经过MCIGEL树脂分级分离的不同分子量分布的水解丝胶肽溶液通过超滤或纳滤膜，小于超滤或纳滤膜直径的溶质滤过，大于其直径的溶质被截留，于是就获得相应的浓缩液。将获得的浓缩液用冷冻干燥机干燥，就获得水解丝胶肽的冻干粉。本专利技术的目的是这样实现的：一种水解丝胶肽的制备方法，以柞蚕茧壳或废桑蚕丝为原料，经过制备洗净蚕茧壳，制备丝胶溶液，制备水解丝胶肽溶液，装配活化大孔树脂脱色系统，制备水解丝胶肽脱色液，装配活化MCIGEL树脂系统，制备水解丝胶肽分级分离液，制备水解丝胶肽分级分离浓缩液，制备水解丝胶肽分级分离脱乙醇浓缩液和制备水解丝胶肽冻干粉的步骤，最后制备出水解丝胶肽冻干粉。其具体步骤如下：(1)制备洗净蚕茧壳首先用人工除去蚕茧壳上的树枝叶、蚕蛹、石块等杂物，再按照蚕茧壳质量与质量百分浓度为0.2～0.5％的碳酸钠水溶液的体积之比(kg/L)为1∶20～40的比例，将该人工除杂蚕茧壳分散于质量百分浓度为0.2～0.5％的碳酸钠水溶液中，于60～80℃下搅拌处理30～40min。过滤，分别收集过滤渣和过滤液。对收集的过滤液，泵入废水池进行生化处理，达标后排放；对收集的过滤渣，即制备出洗净蚕茧壳，用于下步制备脱丝胶溶液。(2)制备丝胶溶液第(1)步完成后，先按照无水碳酸钠质量与纯净水体积之比(kg/L)为1∶20～200的比例，将无水碳酸钠溶解于纯净水中，配制出质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液；再按照洗净蚕茧壳质量与质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液的体积之比(kg/L)为1∶60～120的比例，将洗净蚕茧壳分散于质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液中，搅拌下于90～100℃回流脱丝胶3～6h，过滤，分别收集脱丝胶过滤渣和过滤液。对收集的脱丝胶过滤渣，加入洗净蚕茧壳质量20～30倍的纯净水，搅拌下洗涤15～30min，再次过滤，分别收集洗涤过滤渣和洗涤过滤液，对收集的洗涤过滤液，与收集的脱丝胶过滤液合并，即为丝胶溶液，用于下步制备水解丝胶肽溶液；对收集的洗涤滤过渣，即制备出脱丝胶丝素蛋白，用于制备水解丝素肽。(3)制备水解丝胶肽溶液第(2)步完成后，将第(2)步制备出的丝胶溶液泵入截留分子量为3500～10000Da的超滤器中，在表压为0.1～0.4MPa的条件下进行超滤处理，直至超滤截留液体积与超滤滤过液体积之比(L/L)为1∶3～6时止。分别收集超滤截留液和超滤滤过液，对收集的超滤滤过液，含碳酸钠，用于下批次洗涤蚕茧壳；对收集的超滤截留液，泵入水解釜，先在60～120r/min的搅拌速度下升温至50～60℃，再用稀氢氧化钠调节pH为8.0～9.5，接着按照诺维信碱性蛋白酶3.0T或动物蛋白水解酶与洗净蚕茧壳质量之比(kg/kg)为1∶100～200的比例，加入诺维信碱性蛋白酶3.0T或动物蛋白水解酶，在60～120r/min的搅拌速度及50～60℃的温度下恒温搅拌水解1～2h；然后再按照诺维信风味蛋白酶或木瓜蛋白酶与洗净蚕茧壳质量之比(kg/kg)为1∶80～160的比例，加入诺维信风味蛋白酶或木瓜蛋白酶，在60～120r/min的搅拌速度及50～60℃的温度下恒温搅拌水解1～2h。就制备出水解丝胶肽溶液，用于制备水解丝胶肽脱色液。(4)装配活化大孔树脂脱色系统将新购置的活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂分散于3～5倍树脂体积的纯净水中，用蠕动泵泵入中压层析柱中，待树脂沉降成树脂柱后开启放液阀，放出多余水分，直至液面高于树脂柱上表面2～10厘米时停止放液，就装配出活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱。最后将该树脂柱分别与蠕动泵、紫外检测器及收集器连接，就装配出活化大孔树脂脱色系统，用于下步制备水解丝胶肽脱色液。(5)制备水解丝胶肽脱色液第(4)步完成后，将第(3)步制备出的水解丝胶肽溶液泵入截留分子量为10000～30000Da的超滤器中，在表压为0.1～0.4MPa的条件下进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水解丝胶肽的制备方法，其特征在于具体的工艺步骤如下：(1)制备洗净蚕茧壳首先用人工除去蚕茧壳上的树枝叶、蚕蛹、石块等杂物，再按照蚕茧壳质量与质量百分浓度为0.2～0.5％的碳酸钠水溶液的体积之比(kg/L)为1∶20～40的比例，将该人工除杂蚕茧壳分散于质量百分浓度为0.2～0.5％的碳酸钠水溶液中，于60～80℃下搅拌处理30～40min，过滤，分别收集过滤渣和过滤液，对收集的过滤液，泵入废水池进行生化处理，达标后排放；对收集的过滤渣，即制备出洗净蚕茧壳，用于下步制备脱丝胶溶液；(2)制备丝胶溶液第(1)步完成后，先按照无水碳酸钠质量与纯净水体积之比(kg/L)为1∶20～200的比例，将无水碳酸钠溶解于纯净水中，配制出质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液；再按照洗净蚕茧壳质量与质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液的体积之比(kg/L)为1∶60～120的比例，将洗净蚕茧壳分散于质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液中，搅拌下于90～100℃回流脱丝胶3～6h，过滤，分别收集脱丝胶过滤渣和过滤液，对收集的脱丝胶过滤渣，加入洗净蚕茧壳质量20～30倍的纯净水，搅拌下洗涤15～30min，再次过滤，分别收集洗涤过滤渣和洗涤过滤液，对收集的洗涤过滤液，与收集的脱丝胶过滤液合并，即为丝胶溶液，用于下步制备水解丝胶肽溶液；对收集的洗涤滤过渣，即制备出脱丝胶丝素蛋白，用于制备水解丝素肽；(3)制备水解丝胶肽溶液第(2)步完成后，将第(2)步制备出的丝胶溶液泵入截留分子量为3500～10000Da的超滤器中，在表压为0.1～0.4MPa的条件下进行超滤处理，直至超滤截留液体积与超滤滤过液体积之比(L/L)为1∶3～6时止，分别收集超滤截留液和超滤滤过液，对收集的超滤滤过液，含碳酸钠，用于下批次洗涤蚕茧壳；对收集的超滤截留液，泵入水解釜，先在60～120r/min的搅拌速度下升温至50～60℃，再用稀氢氧化钠调节pH为8.0～9.5，接着按照诺维信碱性蛋白酶3.0T或动物蛋白水解酶与洗净蚕茧壳质量之比(kg/kg)为1∶100～200的比例，加入诺维信碱性蛋白酶3.0T或动物蛋白水解酶，在60～120r/min的搅拌速度及50～60℃的温度下恒温搅拌水解1～2h；然后再按照诺维信风味蛋白酶或木瓜蛋白酶与洗净蚕茧壳质量之比(kg/kg)为1∶80～160的比例，加入诺维信风味蛋白酶或木瓜蛋白酶，在60～120r/min的搅拌速度及50～60℃的温度下恒温搅拌水解1～2h，就制备出水解丝胶肽溶液，用于制备水解丝胶肽脱色液；(4)装配活化大孔树脂脱色系统将新购置的活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂分散于3～5倍树脂体积的纯净水中，用蠕动泵泵入中压层析柱中，待树脂沉降成树脂柱后开启放液阀，放出多余水分，直至液面高于树脂柱上表面2～10厘米时停止放液，就装配出活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，最后将该树脂柱分别与蠕动泵、紫外检测器及收集器连接，就装配出活化大孔树脂脱色系统，用于下步制备水解丝胶肽脱色液；(5)制备水解丝胶肽脱色液第(4)步完成后，将第(3)步制备出的水解丝胶肽溶液泵入截留分子量为10000～30000Da的超滤器中，在表压为0.1～0.4MPa的条件下进行超滤处理，直至超滤截留液体积与超滤滤过液体积之比(L/L)为1∶6～9时止，分别收集超滤截留液和超滤滤过液，对收集的超滤截留液，泵入废水池进行生化处理，达标后排放；对收集的超滤滤过液，泵入活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，在2～4倍树脂柱体积/小时的流速下进行脱色处理，活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱体积与该超滤滤过液体积之比(L/L)为1∶20～40，分别收集过柱流出液和吸附色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，对收集的过柱流出液，即制备出水解丝胶肽脱色液，用于制备水解丝胶肽分级分离液；对收集的吸附色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，泵入乙醇体积百分浓度为65～85％的水溶液，在2～4倍树脂柱体积/小时的流速下进行洗脱处理，吸附色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱与乙醇体积百分浓度为65～85％的水溶液体积之比(L/L)为1∶2～4，洗脱完成后，分别收集洗脱过柱液和卸载色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，对收集的卸载色素...
【技术特征摘要】
1.一种水解丝胶肽的制备方法，其特征在于具体的工艺步骤如下：(1)制备洗净蚕茧壳首先用人工除去蚕茧壳上的树枝叶、蚕蛹、石块等杂物，再按照蚕茧壳质量与质量百分浓度为0.2～0.5％的碳酸钠水溶液的体积之比(kg/L)为1∶20～40的比例，将该人工除杂蚕茧壳分散于质量百分浓度为0.2～0.5％的碳酸钠水溶液中，于60～80℃下搅拌处理30～40min，过滤，分别收集过滤渣和过滤液，对收集的过滤液，泵入废水池进行生化处理，达标后排放；对收集的过滤渣，即制备出洗净蚕茧壳，用于下步制备脱丝胶溶液；(2)制备丝胶溶液第(1)步完成后，先按照无水碳酸钠质量与纯净水体积之比(kg/L)为1∶20～200的比例，将无水碳酸钠溶解于纯净水中，配制出质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液；再按照洗净蚕茧壳质量与质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液的体积之比(kg/L)为1∶60～120的比例，将洗净蚕茧壳分散于质量百分浓度为0.5～5％的碳酸钠水溶液中，搅拌下于90～100℃回流脱丝胶3～6h，过滤，分别收集脱丝胶过滤渣和过滤液，对收集的脱丝胶过滤渣，加入洗净蚕茧壳质量20～30倍的纯净水，搅拌下洗涤15～30min，再次过滤，分别收集洗涤过滤渣和洗涤过滤液，对收集的洗涤过滤液，与收集的脱丝胶过滤液合并，即为丝胶溶液，用于下步制备水解丝胶肽溶液；对收集的洗涤滤过渣，即制备出脱丝胶丝素蛋白，用于制备水解丝素肽；(3)制备水解丝胶肽溶液第(2)步完成后，将第(2)步制备出的丝胶溶液泵入截留分子量为3500～10000Da的超滤器中，在表压为0.1～0.4MPa的条件下进行超滤处理，直至超滤截留液体积与超滤滤过液体积之比(L/L)为1∶3～6时止，分别收集超滤截留液和超滤滤过液，对收集的超滤滤过液，含碳酸钠，用于下批次洗涤蚕茧壳；对收集的超滤截留液，泵入水解釜，先在60～120r/min的搅拌速度下升温至50～60℃，再用稀氢氧化钠调节pH为8.0～9.5，接着按照诺维信碱性蛋白酶3.0T或动物蛋白水解酶与洗净蚕茧壳质量之比(kg/kg)为1∶100～200的比例，加入诺维信碱性蛋白酶3.0T或动物蛋白水解酶，在60～120r/min的搅拌速度及50～60℃的温度下恒温搅拌水解1～2h；然后再按照诺维信风味蛋白酶或木瓜蛋白酶与洗净蚕茧壳质量之比(kg/kg)为1∶80～160的比例，加入诺维信风味蛋白酶或木瓜蛋白酶，在60～120r/min的搅拌速度及50～60℃的温度下恒温搅拌水解1～2h，就制备出水解丝胶肽溶液，用于制备水解丝胶肽脱色液；(4)装配活化大孔树脂脱色系统将新购置的活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂分散于3～5倍树脂体积的纯净水中，用蠕动泵泵入中压层析柱中，待树脂沉降成树脂柱后开启放液阀，放出多余水分，直至液面高于树脂柱上表面2～10厘米时停止放液，就装配出活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，最后将该树脂柱分别与蠕动泵、紫外检测器及收集器连接，就装配出活化大孔树脂脱色系统，用于下步制备水解丝胶肽脱色液；(5)制备水解丝胶肽脱色液第(4)步完成后，将第(3)步制备出的水解丝胶肽溶液泵入截留分子量为10000～30000Da的超滤器中，在表压为0.1～0.4MPa的条件下进行超滤处理，直至超滤截留液体积与超滤滤过液体积之比(L/L)为1∶6～9时止，分别收集超滤截留液和超滤滤过液，对收集的超滤截留液，泵入废水池进行生化处理，达标后排放；对收集的超滤滤过液，泵入活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，在2～4倍树脂柱体积/小时的流速下进行脱色处理，活化AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱体积与该超滤滤过液体积之比(L/L)为1∶20～40，分别收集过柱流出液和吸附色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，对收集的过柱流出液，即制备出水解丝胶肽脱色液，用于制备水解丝胶肽分级分离液；对收集的吸附色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，泵入乙醇体积百分浓度为65～85％的水溶液，在2～4倍树脂柱体积/小时的流速下进行洗脱处理，吸附色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱与乙醇体积百分浓度为65～85％的水溶液体积之比(L/L)为1∶2～4，洗脱完成后，分别收集洗脱过柱液和卸载色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，对收集的卸载色素的AmberliteTMXAD7HP或AmberliteTMXAD761或HP20树脂柱，用0.5～1...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙益华，刘志军，
申请(专利权)人：宜宾屏山辉瑞油脂有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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