[發(fā)明專利]一種再生絲素蛋白的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710248469.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN106905425A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小玲;陳佳弘;趙謀明;江虹銳;余煉;王成華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K14/435
• 分類號(hào): C07K14/435;C07K1/14;C07K1/34
• 代理公司: 上海國(guó)智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31274
• 代理人: 黃萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及絲素蛋白的制備，更具體地說是涉及一種再生絲素蛋白的制備方法。

背景技術(shù)

天然絲素蛋白具有反向平行的β-折疊結(jié)構(gòu)，在分子間和分子內(nèi)氫鍵以及范德華力的作用下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此不溶于水。把不溶的天然絲素蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄栽偕z素蛋白(regenerated silk fibroin，RSF)，可擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域；再生絲素蛋白與人體組織生物相容性高，藥物滲透強(qiáng)，以及良好的機(jī)械性能和降解性，可被應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)療器材、組織工程和藥物輸送系統(tǒng)；在食品方面，研究表明再生絲素蛋白具有降血脂、促進(jìn)酒精代謝和降血糖等功效，添加于食品中可以增加營(yíng)養(yǎng)、促進(jìn)健康；研究還發(fā)現(xiàn)，再生絲素蛋白還可以改善食品的加工特性。日本早已研發(fā)出一系列添加再生絲素蛋白的飲料、果酒和糕點(diǎn)，國(guó)內(nèi)也有研究者利用再生絲素蛋白良好的起泡性改善蛋糕的口感。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)主要是對(duì)再生絲素蛋白的應(yīng)用進(jìn)行了研究，而對(duì)絲素蛋白的溶解未作深入研究，對(duì)于再生絲素蛋白的制備過程基本未進(jìn)行專題研究，尤其是未對(duì)再生絲素蛋白的制備方法與產(chǎn)率、效率和產(chǎn)品性能的關(guān)系進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種溶解性好、生產(chǎn)效率高的再生絲素蛋白的制備方法。

本發(fā)明再生絲素蛋白的制備方法，具體是將經(jīng)熱堿脫膠的廢棄繭絲包括經(jīng)鹽溶、粗濾、超濾、干燥在內(nèi)的步驟而得；所述鹽溶，是將經(jīng)熱堿脫膠得到的脫膠絲素蛋白投入混合鹽溶液，在85～100℃下加熱10～15min；所述混合鹽溶液優(yōu)選采用3.5～4.5mol/L的氯化鈣的乙醇水溶液，其中乙醇水溶液中的乙醇體積占比為20～40％。該混合鹽溶液的投入量可由所屬領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)常識(shí)選擇，優(yōu)選按每克脫膠絲素蛋白投入15ml～20ml混合鹽溶液。

以上方法中，優(yōu)選的超濾、干燥工藝為：所述鹽溶步驟后得到的絲素蛋白溶液經(jīng)粗濾后，采用5KDa超濾脫鹽，然后進(jìn)行噴霧干燥。

本發(fā)明研究了不溶性絲素蛋白向可溶性再生絲素蛋白轉(zhuǎn)變的條件，以絲素蛋白的生產(chǎn)效率和再生絲素蛋白的溶解性為指標(biāo)分析了溶解體系、溫度、鹽濃度和乙醇濃度對(duì)絲素蛋白溶解的影響，研究出一種可應(yīng)用于食品的再生絲素蛋白的制備工藝。實(shí)驗(yàn)表明：通過以上優(yōu)選的絲素蛋白鹽溶工藝，本發(fā)明方法制備再生絲素蛋白的方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，絲素蛋白的溶解效率和所獲取的再生絲素蛋白溶解性、產(chǎn)品得率等參數(shù)同時(shí)達(dá)到極佳值；所得到的再生絲素蛋白產(chǎn)品的分子量分布于35～245kDa，適宜作為微膠囊產(chǎn)品的壁材原料。本發(fā)明方法工藝耗時(shí)短、效率高、效果好，有助于再生絲素蛋白在食品等領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例、對(duì)比例及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明再生絲素蛋白的制備方法的具體技術(shù)方案及效果進(jìn)行闡述。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅是用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的實(shí)施方式。

本發(fā)明再生絲素蛋白制備方法的實(shí)施例：本發(fā)明再生絲素蛋白的制備是先將廢棄繭絲用熱堿脫膠，再經(jīng)包括鹽溶、粗濾、超濾、干燥在內(nèi)的步驟而得到粉末狀再生絲素蛋白產(chǎn)品；其中熱堿脫膠、粗濾、超濾、干燥可參照采用現(xiàn)有技術(shù)，而鹽溶采用如下工藝：將經(jīng)熱堿脫膠得到的脫膠絲素蛋白，按每克脫膠絲素蛋白投入15ml混合鹽溶液，在85～100℃下加熱10～15min；所述混合鹽溶液為3.5～4.5mol/L的氯化鈣的乙醇水溶液，其中乙醇水溶液中的乙醇體積占比為20～40％。鹽溶步驟后得到的絲素蛋白溶液經(jīng)粗濾后，優(yōu)選經(jīng)5KDa超濾脫鹽，然后進(jìn)行噴霧干燥，即得到再生絲素蛋白粉末狀產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)表明，采用本工藝制備再生絲素蛋白，絲素蛋白的完全溶解時(shí)間平均為3～13min，平均再生絲素蛋白得率達(dá)94％，再生絲素蛋白溶解性(NSI)為91～93％，平均脫鹽時(shí)間為1.5～2.5小時(shí)，表明絲素蛋白的溶解效率較高；所獲取的再生絲素蛋白溶解性好，再生絲素蛋白分子量分布于35～245kDa，后續(xù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)與其它原料配合使用時(shí)具有較優(yōu)的乳化能力和乳化穩(wěn)定性，適宜作為微膠囊產(chǎn)品的壁材原料。

下表1－3分別是不同工藝制備再生絲素蛋白的實(shí)施對(duì)比例及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(注：表中各實(shí)施例的不同之處在于鹽溶步驟采用了不同的工藝參數(shù)，而其它步驟均采用上文所述的、相同的工藝)：

表1

表2

表3

以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，通過優(yōu)選的絲素蛋白鹽溶工藝，采用本發(fā)明方法制備再生絲素蛋白時(shí)，絲素蛋白的溶解效率和所獲取的再生絲素蛋白溶解性、再生絲素蛋白得率同時(shí)達(dá)到極佳值，而脫鹽時(shí)間較短。

以上內(nèi)容僅是為介紹本發(fā)明技術(shù)方案而例舉的一些較佳實(shí)施方式，不應(yīng)視為用于限定本發(fā)明的實(shí)施形式。凡所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能依本發(fā)明技術(shù)方案作出的等同變化與改進(jìn)，均應(yīng)屬于本發(fā)明技術(shù)方案的涵蓋范圍之內(nèi)。