一种牦牛毛的角蛋白提取方法技术

本发明专利技术涉及一种牦牛毛的角蛋白提取方法，步骤：先将牦牛毛进行清洗去除表面污物，再放入离心机进行脱水，洗净甩干后的牦牛毛放入预处理液中，调节pH为7

【技术实现步骤摘要】
一种牦牛毛的角蛋白提取方法


[0001]本专利技术涉及牦牛毛资源利用
，特别涉及一种牦牛毛的角蛋白提取方法。

技术介绍

[0002]牦牛是我国特产稀有牛种，我国的牦牛约占世界牦牛总数的95%左右，大部分分布在青藏高原海拔3000 m以上地区，牦牛耐寒是因为其表面覆盖有厚密的牦牛毛。每头牦牛平均年产牦牛毛一般在2kg左右，其中能用来进行纺织的绒毛只占30%左右，剩余为牦牛粗毛。牦牛粗毛直径分布在70
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150 μm之间，为普通动物毛发（如羊毛等）的2
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5倍，而长度约为羊毛等常见纺织原料的2
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3倍。鳞片层厚度约为200
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600 nm，结构为叠瓦状。角蛋白是构成牦牛毛的主要蛋白质，有α
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螺旋和β
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折叠两种空间结构，含二十多种氨基酸。其中，含量最高的为胱氨酸，故二硫键含量较高，使角蛋白具有较高的稳定性，难溶于水，一般的蛋白提取方法对牦牛毛角蛋白溶解率较低。这也使牦牛粗毛的机械强度高。其刚而硬，卷曲度小，抱合力差等特点使其难以进行纺织方面的应用，大部分粗毛都被当做废弃物处理，是对资源的极大浪费，但可从中提取角蛋白，用于生产饲料、农药、化妆品等领域，减少对资源的浪费。目前角蛋白主要是从羊毛中提取，而牦牛粗毛价格比羊毛更低廉，从牦牛粗毛中提取角蛋白，降低了角蛋白提取的成本。但牦牛粗毛的机械强度高，现有方法从牦牛粗毛中提取角蛋白的溶解率、提取率低。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术提出一种牦牛毛的角蛋白提取方法，其目的在于解决现有提取牦牛毛内角蛋白溶解率、提取率低的问题。
[0004]技术方案：一种牦牛毛的角蛋白提取方法，该方法步骤为：预处理：先将牦牛毛进行清洗去除表面污物，再放入离心机进行脱水，洗净甩干后的牦牛毛放入预处理液中，调节pH为7
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9，于70
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100℃温度条件下预处理30
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50分钟；柔顺处理：将牦牛毛放入离心机进行脱水，洗净甩干后放入柔顺剂中，于25
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40℃温度条件下柔顺30
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60分钟；洗净烘干：将牦牛毛洗净，放入水中浸泡20
‑
30分钟，再清洗甩干后放入烘箱，在40
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70℃温度下烘干；溶解牦牛毛：将烘干的牦牛毛剪碎成5 mm以内的碎渣，放入溶解液，在温度为155
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165 ℃条件下溶解40
‑
60分钟；透析：溶解完成后加入少量去离子水，对溶液进行真空抽滤，用透析袋对滤液进行48小时透析；冷冻干燥：将透析后的角蛋白溶液进行真空冷冻干燥24
‑
48小时，得到角蛋白粉末。
[0005]预处理液按质量份数配比组成为：亚硫酸氢钠5
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10份，水90
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95份；牦牛毛与预处
理液质量比为1:20
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1:30。
[0006]柔顺剂按质量份数配比组成为：聚二甲基硅氧烷6
‑
8份，硬脂酸聚氧乙烯醚2
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3份，水50
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55份，牦牛毛与溶液质量比为1:20
‑
1:30。
[0007]聚二甲基硅氧烷粘度优选为100CS，硬脂酸聚氧乙烯醚型号优选为SG
‑
6。
[0008]柔顺剂制作方法为：将聚二甲基硅氧烷、硬脂酸聚氧乙烯醚、水按比例配好后，放入烘箱，在温度50
‑
70℃条件下放置10
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20分钟使硬脂酸聚氧乙烯醚充分溶解，之后均匀搅拌2分钟，冷却至室温后再搅拌均匀制得乳化状柔顺剂。
[0009]溶解液按质量份数配比组成为：亚硫酸氢钠1
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3份，尿素27
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33份，在温度为155
‑
165 ℃条件下使混合物成熔融态；牦牛毛与溶解液质量比为1:9
‑
12。
[0010]有益效果：本方法先进行预处理与柔顺处理，在溶解液中加入亚硫酸氢钠防止氢键与二硫键还原，在同样条件下，与未进行预处理与柔顺处理的牦牛毛原毛相比，溶解率从90.67%提高至96%以上，提取率可达45%以上。
附图说明
[0011]图1为牦牛毛的断裂伸长率分布；图2为牦牛毛的断裂强度分布；图3为牦牛毛的断裂伸长率
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断裂强度曲线图；图4为原毛与处理后的牦牛毛抽滤后滤纸表面对比图；图5为牦牛毛角蛋白红外光谱图。
具体实施方式
[0012]以下结合说明书附图更详细的说明本专利技术。
[0013]牦牛毛溶解率低主要是由于其分子链间的二硫键与氢键过多。本方法对牦牛毛进行预处理断裂部分二硫键与氢键，降低其结晶度，增加角蛋白溶解性。对牦牛毛进行柔顺处理，降低液体对牦牛毛的表面张力，提高角蛋白溶解率。在溶解液中加入亚硫酸氢钠，高温条件下析出少量具有强还原性的二氧化硫，防止在溶解过程中部分已断裂的氢键再被氧化，同时使用真空冷冻干燥，也避免了普通烘干条件下断裂的氢键再被氧化。
[0014]实施例1称取亚硫酸氢钠1.8g，去离子水28.2g，配置成预处理液，调节pH为8。称取牦牛毛1g，设置油浴温度90
°
C，将牦牛毛浸入预处理液中，进行90℃恒温油浴40分钟。预处理完成后用清水洗净牦牛毛，放入离心机中，设置转速为1000R/min，保持5分钟，脱离大部分水分。再称取聚二甲基硅氧烷(100CS)3g，水26g，硬脂酸聚氧乙烯醚1g，密封好放入60℃环境中10分钟，使硬脂酸聚氧乙烯醚溶解。之后拿出均匀搅拌，冷却至室温后再进行搅拌，变为粘稠的乳状液。将脱水后的牦牛毛放入柔顺剂，在30℃环境下柔顺处理50分钟。最后将牦牛毛清洗，放入水中浸泡25分钟，清洗表面残留物后放入烘箱，设置温度为60℃，放置10分钟将牦牛毛烘干。称取亚硫酸氢钠0.1g，尿素2.7g，在160℃环境下放置15分钟使混合物成熔融态，再将烘干后的牦牛毛剪碎成5mm以内的碎渣，称取0.3g放入溶解液，在温度为155℃条件下溶解60分钟。溶解完成后加入5ml去离子水，对溶液进行真空抽滤，滤出不溶物0.0120g，计算得溶解率为96.0%。用透析袋对滤液进行48小时透析。最后将透析后的角蛋白溶液在
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45
℃温度下真空冷冻干燥24小时，得到角蛋白粉末0.1300g，提取率计算得45.14%。
[0015]实施例2称取亚硫酸氢钠2.7g，去离子水27.3g，配置成预处理液，调节pH为9。称取牦牛毛1.5g，设置油浴温度100
°
C，将牦牛毛浸入预处理液中，进行100℃恒温油浴30分钟。预处理完成后用清水洗净牦牛毛，放入离心机中，设置转速为1500 R/min，保持5分钟，脱离大部分水分。再称取聚二甲基硅氧烷(100CS)4g，水25g，硬脂酸聚氧乙烯醚1.5g，密封好放入70℃环境中10分钟，使硬脂酸聚氧乙烯醚溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牦牛毛的角蛋白提取方法，其特征在于：该方法步骤为：预处理：先将牦牛毛进行清洗去除表面污物，再放入离心机进行脱水，洗净甩干后的牦牛毛放入预处理液中，调节pH为7
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9，于70
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100℃温度条件下预处理30
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50分钟；柔顺处理：将牦牛毛放入离心机进行脱水，洗净甩干后放入柔顺剂中，于25
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40℃温度条件下柔顺30
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60分钟；洗净烘干：将牦牛毛洗净，放入水中浸泡20
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30分钟，再清洗甩干后放入烘箱，在40
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70℃温度下烘干；溶解牦牛毛：将烘干的牦牛毛剪碎成5 mm以内的碎渣，放入溶解液，在温度为155
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165 ℃条件下溶解40
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60分钟；透析：溶解完成后加入少量去离子水，对溶液进行真空抽滤，用透析袋对滤液进行48小时透析；冷冻干燥：将透析后的角蛋白溶液进行真空冷冻干燥24
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48小时，得到角蛋白粉末。2.根据权利要求1所述的牦牛毛的角蛋白提取方法，其特征在于：预处理液按质量份数配比组成为：亚硫酸氢钠5
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【专利技术属性】
技术研发人员：李凤红，王哲，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：