[發明專利]一種甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201510622301.2
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN105111751B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 曾建;梁磊;馬年方;王慶福;李昱;李錦榮;陳瑞榮
• 申請（專利權）人: 廣東省生物工程研究所（廣州甘蔗糖業研究所）
• 主分類號: C08L89/00
• 分類號: C08L89/00;C08L97/02;B29C47/92;B29C43/58;A01G9/10;B65D65/46
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 蘇運貞,裘暉

技術領域

本發明屬于生物降解材料領域，特別涉及一種甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料及其制備方法與應用。

背景技術

進入21世紀，環境污染和資源短缺是世界各國面臨的兩個難以解決的重要問題。為了解決這兩個難題，各國正利用法律手段和技術進步，一方面對廢舊材料進行回收再利用，另一方面研究開發可生物降解的新材料。高分子材料的回收利用，從理論上講，既可解決環境污染又可解決資源短缺問題，但在實施過程中，往往受到高分子材料本身性質、技術及成本等限制，因而研究開發可降解的高分子材料則成為當今材料科學前沿課題。大豆蛋白質來源豐富，成本低廉，同時，大豆蛋白質材料具有良好的降解性能。甘蔗渣是制糖工業的主要副產品，來源集中、產量巨大、收集簡單、運輸半徑小，是一種十分優質的可再生性農業廢棄物資源，但是甘蔗渣的利用率一直較低，主要供糖廠本身作為能源燃料燒掉或大量堆積直接廢棄，造成了極大的資源浪費和環境污染。

目前，國內外學者有研究印度草、淀粉、苧麻纖維、纖維素等天然高分子制備大豆蛋白質復合降解材料。但對甘蔗渣大豆蛋白質復合降解材料的研究十分少見。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料。

本發明的另一目的在于提供上述甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供所述甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料，包含如下按質量百分比計算的成分：生物法預處理的甘蔗渣5％-40％、大豆分離蛋白粉50％-90％、增塑劑5％-20％；

所述的生物法預處理的甘蔗渣通過如下步驟制備得到：將甘蔗渣打散，加入氮源，混合均勻裝袋，滅菌，得到袋裝培養基；冷卻后，接種微生物菌種，于20-35℃培養，待袋裝培養基中長滿菌絲體后，拆袋，將袋裝培養基中的培養基連同菌絲體干燥、粉碎，得到生物方法預處理的甘蔗渣。

所述的甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料，優選由如下按質量百分比計算的成分組成：生物法預處理的甘蔗渣5％-25％、大豆分離蛋白粉70％-85％、增塑劑5％-15％。

所述的氮源優選為豆渣粉，市售產品。

所述的氮源的用量優選為相當于所述甘蔗渣質量的5-20％。

所述的滅菌的條件優選為115～121℃滅菌15～30min。

所述的微生物菌種為食藥用菌，包括靈芝、平菇、猴頭菇等。

所述的培養的溫度優選為20-30℃。

所述的培養的時間優選為7-30天。

所述的粉碎的規格為能過20-100目篩。

所述的大豆分離蛋白粉為市售產品。

所述的增塑劑可選甘油和己內酰胺中的一種或兩種，市售產品。

上述甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料的制備方法，包括以下操作步驟：將生物法預處理的甘蔗渣、大豆分離蛋白粉和增塑劑混合均勻后，加入單螺桿擠出機，在擠出溫度為90-120℃，螺桿轉速為40-80r/min的條件下擠出后，放入平板熱壓機的模具內，在110-130℃、5-15MPa的條件下，熱壓5-10分鐘，得到甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料；其中，各成分的用量按質量百分比計如下：生物法預處理的甘蔗渣5％-40％、大豆分離蛋白粉50％-90％、增塑劑5％-20％。

所述的甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料用于農用育苗缽材料、環保包裝材料等領域。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

(1)本發明的甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料實現了甘蔗渣的有效利用，有效提高甘蔗渣的附加值，降低大豆蛋白質降解材料的成本。

(2)甘蔗渣成分復雜，處理困難且成本極高，通用的化學處理方法，需要耗費大量的水資源，而且化學試劑酸、堿會帶來嚴重的水污染。本發明用生物法預處理甘蔗渣，全過程中無廢水、廢氣產生，生態環保節能，且預處理后的甘蔗渣由于甘蔗渣中的蔗糖等有機成分會被微生物消耗掉，甘蔗渣中的水分會降低，同時優選微生物的大量生長抑制霉菌的生長，從而可長期保存，不會發霉變壞，并且，生物法預處理后的甘蔗渣纖維表面富集大量的菌絲體蛋白質，有助于增加甘蔗渣纖維與大豆蛋白質的相容性，提升甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料的性能。

(3)本發明的甘蔗渣大豆蛋白質全降解材料具有優良的力學性能，可用于農用育苗缽材料、環保包裝材料等領域。

附圖說明

圖1是本發明制備得到的甘蔗渣大豆蛋白質降解材料的照片圖。

具體實施方式