專利名稱：一種角蛋白質固體及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種角蛋白質固體，同時還涉及一種角蛋白質固體的制備方法,屬于低檔毛發原料的綜合利用領域的一種再生蛋白質利用技術。
背景技術：
由于毛發中角蛋白質的分子結構十分緊密，蛋白質分子鏈段之間通過二硫鍵等化學鍵橫向交聯，使得它具有網絡空間結構，因此不能溶解于普通溶劑，表現出不易溶解、不熔融的特點。使毛發角蛋白質溶解，就要首先破壞角蛋白分子間的二硫鍵、氫鍵等，一般可采用強堿溶解法、氧化法溶解、還原法溶解等，處理過程復雜，且成本較高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種以低檔毛發為原料提取而得的角蛋白質固體。 同時，本發明的目的還在于提供一種該角蛋白質固體的制備方法。為了實現上述目的，本發明的技術方案采用了一種角蛋白質固體，由以下方法提取而得首先將毛發的清洗、除雜；然后將凈化后的毛發放入堿液中溶解得毛發蛋白質溶液；并用濃度為15 20%的稀鹽酸，邊攪拌邊慢慢加入到溶解好的毛發蛋白質溶液中，中和至pH=8 10 ;后經離心分離，除去5μπι以上的固體雜質，得到較純凈的毛發蛋白質溶液，冷卻降溫至35°C以下；待濾液降溫冷卻至35°C以下后，邊攪拌邊緩慢加入濃度為7 10%稀鹽酸，調整pH為4. O 4. 5，毛發蛋白質全部沉淀，上部出現淡黃色清液為止；離心分離，使水洗水用量為蛋白質沉淀量的2 5倍，制得角毛發蛋白質固體。本發明的技術方案還采用了一種角蛋白質固體的制備方法，具體包括以下步驟(I)將毛發的清洗、除雜；(2)將凈化后的毛發放入堿液中溶解得毛發蛋白質溶液；(3)用濃度為15 20%的稀鹽酸，邊攪拌邊慢慢加入到溶解好的毛發蛋白質溶液中，中和至pH=8 10 ;后經離心分離，除去5μπι以上的固體雜質，得到較純凈的毛發蛋白質溶液，冷卻降溫至35°C以下；(4)待濾液降溫冷卻至35°C以下后，邊攪拌邊緩慢加入濃度為7 10%稀鹽酸，調整pH為4. O 4. 5，毛發蛋白質全部沉淀，上部出現淡黃色清液為止；(5)蛋白分離用帶有水洗功能的、分離因數1000 1500的低速臥螺離心機進行離心分離，控制水洗水流量，使水洗水用量為蛋白質沉淀量的2 5倍，制得濕的毛發蛋白；(6)濕毛發蛋白質經干燥、粉碎制成毛發角蛋白質固體。步驟(I)所述的毛發清洗及除雜為當所采用的原料為豬毛時，將豬毛曬干后，先除去豬毛中的蹄殼、沙石重量較大的雜質，再經除去豬毛中的皮屑、沙土細小的雜質，最后經分尺機分離出尺寸較長、經濟價值較高的豬鬃，剩余的豬短毛，再經水打毛機打洗，進一步除去雜質，即可用于提取角蛋白質。
所述的水打毛機的水中可加入O. I O. 5%的氫氧化鈉，以去除毛發中的脂類雜質，打洗水經石英砂過濾后可循環使用。步驟(I)所述的毛發清洗及除雜為當所采用的原料為人發時，先經除雜、清洗、分尺，分離出尺寸較長的用于假發制造等用途，剩余的尺寸在20 30mm以下的利用價值較低，可直接用于提取角蛋白質。步驟(I)所述的毛發清洗及除雜為當所采用的原料為禽類羽毛時先晾曬干燥后，經打松、風選出去重量較大的沙石雜質，再經水打毛機打洗，進一步除去雜質，即可用于提取角蛋白質。步驟(I)所述的毛發可以為毛紡廠的下腳料和落地毛短絨，不用除雜可直接用于提取角蛋白質。步驟(2)中的堿液為濃度為2. 5 5%的氫氧化鈉溶液,堿液的加入量為毛發干重 的5 10倍，堿液加入后應使溫度保持在80-85°C，5-10分鐘后毛發開始溶解，開啟攪拌裝置進行攪拌，溶解30 120分鐘，取樣觀察，至毛發約90%以上溶解。本發明是采用廢棄物——低檔毛發為原料，將其溶解并提取其角蛋白質，以便于進一步的深加工與利用。毛發原料包括提取豬鬃后的豬短毛、人發發渣、毛紡廠下腳料(落地毛)、禽類羽毛等，這些原料使用性能差、經濟價值低，把它溶解并提取角蛋白質，可以直接應用于紡制蛋白質纖維，具有良好的開發利用前景。提取的角蛋白質也可以經干燥、粉碎制成角蛋白質粉，用于其它工業用途。本發明的方法簡單實用，采用成本低廉的堿溶、酸沉分離的制備角蛋白固體的方法，制成的蛋白質固體不經干燥可直接用于紡制角蛋白質復合纖維，或者經干燥、粉碎得到角蛋白質粉用于其它工業用途。
具體實施例方式實施例I本實施例的角蛋白質以經過除雜、清洗、脫水后的IOOOkg濕豬毛為例，其平均含水率約33 34%，純豬毛含量約65%即650kg。其角蛋白質提取方法如下I)堿液配制向10000升的堿液調配罐內加入4000升水(豬毛干重的6. 15倍)，再加入120kg氫氧化鈉配制成約2. 9%的堿液，加熱升溫至95°C ；2)毛發溶解在毛發溶解罐中加入除雜、清洗的濕豬毛1000kg，再加入上述全部氫氧化鈉溶液，堿液加入后溫度保持在80°C左右，10分鐘后毛發開始溶解，開啟攪拌裝置進行攪拌，溶解30分鐘后，取樣觀察，至豬毛基本上全部溶解(約90%以上溶解)；3)中和用濃度為20%的稀鹽酸，邊攪拌邊慢慢加入到上述溶解好的毛發蛋白質溶液中，中和至PH為10 ；4)離心分離中和后的蛋白液用分離因數3000以上的臥螺離心機進行離心分離，除去5um以上的固體雜質，得到較純凈的毛發蛋白質溶液，冷卻降溫至35°C以下；濾液可室溫放置I 2天；5)沉淀待濾液降溫冷卻至35°C以下后，邊攪拌邊緩慢加入濃度10%的稀鹽酸，調整pH為4. 5，毛發蛋白質全部沉淀，上部出現淡黃色清液為止；
6)蛋白分離用帶有水洗功能的、分離因數1000 1500的低速臥螺離心機進行離心分離，控制水洗水流量，使水洗水用量為蛋白質沉淀量的2 5倍，制得濕的毛發蛋白。濕毛發蛋白質可直接用于紡制毛發角蛋白質復合纖維；7)干燥、粉碎濕毛發蛋白質經干燥、粉碎制成毛發角蛋白質粉，可使用于工業用途。實施例2本實施例的角蛋白質固體，由以下方法制備而得以經過除雜、清洗、脫水后的IOOOkg濕人發為例，其平均含水率約31 32%，純人發含量約67%即670kg。其角蛋白質提取方法如下
I)堿液配制向10000升的堿液調配罐內加入4000升水(人發干重的5. 97倍)，再加入120kg氫氧化鈉配制成約2. 9%的堿液，加熱升溫至90°C ；2)毛發溶解在毛發溶解罐中加入除雜、清洗的濕人發1000kg，再加入上述全部氫氧化鈉溶液，堿液加入后溫度保持在78V左右，10分鐘后毛發開始溶解，開啟攪拌裝置進行攪拌，溶解30分鐘后開始取樣觀察，至人發基本上全部溶解(約90%以上溶解)；其它步驟同實施例I。實施例3本實施例的角蛋白質固體，由以下方法制備而得以經過除雜、清洗、脫水后的1250kg濕禽類羽毛為例，其平均含水率約42 45%，純羽毛含量約52%即650kg。其角蛋白質提取方法如下I)堿液配制向10000升的堿液調配罐內加入3600升水(羽毛干重的5. 54倍)，再加入120kg氫氧化鈉配制成約3. 3%的堿液，加熱升溫至98°C ；2)毛發溶解在毛發溶解罐中加入除雜、清洗的濕羽毛1250kg，再加入上述全部氫氧化鈉溶液，堿液加入后溫度保持在78°C，10分鐘后毛發開始溶解，開啟攪拌裝置進行攪拌，溶解30分鐘后開始取樣觀察，至羽毛基本上全部溶解(約90%以上溶解)；其它步驟同實施例I。
權利要求
1.一種角蛋白質固體，其特征在于由以下方法提取而得首先將毛發的清洗、除雜；然后將凈化后的毛發放入堿液中溶解得毛發蛋白質溶液；并用濃度為15 20%的稀鹽酸，邊攪拌邊慢慢加入到溶解好的毛發蛋白質溶液中，中和至pH=8 10 ;后經離心分離，除去5μπι以上的固體雜質，得到較純凈的毛發蛋白質溶液，冷卻降溫；待濾液降溫冷卻至35°C以下后,邊攪拌邊緩慢加入濃度為7 10%稀鹽酸，調整pH為4. O 4. 5，毛發蛋白質全部沉淀，上部出現淡黃色清液為止；蛋白分離，使水洗水用量為蛋白質沉淀量的2 5倍，制得角毛發蛋白質固體。
2.一種角蛋白質固體的制備方法，其特征在于具體包括以下步驟 (1)將毛發的清洗、除雜； (2)將凈化后的毛發放入堿液中溶解得毛發蛋白質溶液； (3)用濃度為15 20%的稀鹽酸，邊攪拌邊慢慢加入到溶解好的毛發蛋白質溶液中，中和至pH=8 10 ;后經離心分離，除去5μπι以上的固體雜質，得到較純凈的毛發蛋白質溶液，冷卻降溫至35°C以下； (4)待濾液降溫冷卻至35°C以下后，邊攪拌邊緩慢加入濃度為7 10%稀鹽酸，調整pH為4. O 4. 5，毛發蛋白質全部沉淀，上部出現淡黃色清液為止； (5)蛋白分離用帶有水洗功能的、分離因數1000 1500的低速臥螺離心機進行離心分離，控制水洗水流量，使水洗水用量為蛋白質沉淀量的2 5倍，制得濕的毛發蛋白； (6)濕毛發蛋白質經干燥、粉碎制成毛發角蛋白質固體。
3.根據權利要求2所述的角蛋白質固體的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的毛發清洗及除雜為當所采用的原料為豬毛時，將豬毛曬干后，先除去豬毛中的蹄殼、沙石重量較大的雜質，再經除去豬毛中的皮屑、沙土細小的雜質，最后經分尺機分離出尺寸較長、經濟價值較高的豬鬃，剩余的豬短毛，再經水打毛機打洗，進一步除去雜質，即可用于提取角蛋白質。
4.根據權利要求3所述的角蛋白質固體的制備方法，其特征在于所述的水打毛機的水中可加入O. I O. 5%的氫氧化鈉，以去除毛發中的脂類雜質，打洗水經石英砂過濾后可循環使用。
5.根據權利要求2所述的角蛋白質固體的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的毛發清洗及除雜為當所采用的原料為人發時，先經除雜、清洗、分尺，分離出尺寸較長的用于假發制造等用途，剩余的尺寸在20 30mm以下的利用價值較低，可直接用于提取角蛋白質。
6.根據權利要求2所述的角蛋白質固體的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的毛發清洗及除雜為當所采用的原料為禽類羽毛時先晾曬干燥后，經打松、風選出去重量較大的沙石雜質，再經水打毛機打洗，進一步除去雜質，即可用于提取角蛋白質。
7.根據權利要求2所述的角蛋白質固體的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的毛發可以為毛紡廠的下腳料和落地毛短絨，不用除雜可直接用于提取角蛋白質。
8.根據權利要求2所述的角蛋白質固體的制備方法，其特征在于步驟(2)中的堿液為濃度為2. 5 5%的氫氧化鈉溶液,堿液的加入量為毛發干重的5 10倍,堿液加入后應使溫度保持在80-85°C，5-10分鐘后毛發開始溶解，開啟攪拌裝置進行攪拌，溶解30 120分鐘，取樣觀察，至毛發約90%以上溶解。
全文摘要
本發明涉及一種角蛋白質固體及其制備方法，角蛋白質固體由以下方法提取而得首先將毛發的清洗、除雜；然后將凈化后的毛發放入堿液中溶解得毛發蛋白質溶液；并用濃度為15～20%的稀鹽酸，邊攪拌邊慢慢加入到溶解好的毛發蛋白質溶液中，中和至pH=8～10；后經離心分離,除去5μm以上的固體雜質，得到較純凈的毛發蛋白質溶液，冷卻降溫；待濾液降溫冷卻至35℃以下后，邊攪拌邊緩慢加入濃度為7～10%稀鹽酸，調整pH為4.0～4.5，毛發蛋白質全部沉淀，上部出現淡黃色清液為止；蛋白分離，制得角毛發蛋白質固體。本發明的方法簡單實用，采用成本低廉的堿溶、酸沉分離的制備角蛋白固體的方法，制成的蛋白質固體不經干燥可直接用于紡制角蛋白質復合纖維，或者經干燥、粉碎得到角蛋白質粉用于其它工業用途。
文檔編號C07K14/47GK102775489SQ20121027650
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者劉三民, 祖志東, 陳福庫 申請人:上海全宇生物科技遂平有限公司