[發明專利]一種基于廢棄角蛋白制備除甲醛凝膠顆粒及其制備方法

有效

• 申請號: 202210420543.3
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114768695B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 李清心;馮莉;吳金川
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院生物與醫學工程研究所
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00;B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;B01D53/02;B01D53/72;C07K14/47;C12P21/06
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星;朱聰聰

本發明公開了一種基于廢棄角蛋白制備除甲醛凝膠顆粒的制備方法。1)將廢棄角蛋白用清水洗滌，經烘箱干燥后，再經擠壓膨化機膨化、粉粹，得到預處理的角蛋白粉；2)將步驟1)得到的角蛋白粉進行酶解反應，得到含有多肽、寡肽和氨基酸的水解液，過濾得到濾液；3)向步驟2)所得的濾液中加入凝膠劑，攪拌均勻后再制備成基于廢棄角蛋白制備除甲醛凝膠顆粒。本發明所制備的除甲醛凝膠顆粒不僅除甲醛效率高，而且操作方法簡單、成本低。同時，本發明還使廢棄角蛋白充分地得到資源化利用，整個過程綠色、無污染，對環境極為友好，實現了廢棄物增值利用的目標。

技術領域

本發明屬于空氣凈化領域，具體涉及一種基于廢棄角蛋白制備除甲醛凝膠顆粒及其制備方法。

背景技術

角蛋白是一類存在于動物毛、發、角、蹄、爪、甲、鱗等中高度交聯的蛋白物質。隨著我國養殖業的規模化發展，角蛋白，特別是羊毛、豬毛、羽毛等總量顯著增加。據統計，近幾年全球每年因養殖業和輕工業帶來的廢棄角蛋白量高達1000多萬噸。但由于角蛋白分子內和分子間以二硫鍵交聯，具有較高的機械性能而不易被水解，嚴重影響其利用價值和效率，從而導致大部分廢棄角蛋白被焚燒或填埋，不僅造成蛋白資源的浪費，而且由此引發的環境問題還會危害人類健康。角蛋白物質中的蛋白質含量在90％以上，經過高溫高壓或生物法處理以后，產物主要是多肽、寡肽及氨基酸，可以用做動物飼料的添加劑，但由于賴氨酸、組氨酸等必需氨基酸含量較低，角蛋白動物飼料的營養價值不高。然而，低分子量的角蛋白水解產物中含有大量的活性氨基官能團，可以和甲醛常溫下發生反應生成羥甲基衍生物，進而到達去除甲醛的效果。

甲醛，是一種無色、易揮發且具有刺激性氣味的污染氣體。甲醛普遍存在于裝修材料中，由于其釋放比較緩慢，使之成為室內空氣的主要污染源之一。目前市面上出現的除甲醛材料大多是吸附型和催化氧化型。吸附型的凈化效率低，很難完全除去空氣污染物；催化氧化型的成本高，而且引入的化學物質會對環境造成二次污染，所以現有的空氣凈化材料或多或少存在一些問題。目前亟需開發一種綠色、廉價、新型、高效率、可回收降解的空氣凈化材料。

因此，利用角蛋白廢棄物制備除甲醛凝膠材料，吸收空氣污染物，對提升角蛋白廢棄物的附加值具有重要意義。

發明內容

基于此，本發明開發了一種基于廢棄角蛋白制備除甲醛凝膠顆粒及其制備方法。本發明所制備的除甲醛凝膠顆粒不僅除甲醛效率高，而且操作方法簡單、成本低。同時，本發明還使廢棄角蛋白充分地得到資源化利用，整個過程綠色、無污染，對環境極為友好，實現了廢棄物增值利用的目標。

為了實現上述目標，本發明的技術按如下方案進行：

一種基于廢棄角蛋白制備除甲醛凝膠顆粒的制備方法，包括如下步驟：

1)將廢棄角蛋白用清水洗滌，經烘箱干燥后，再經擠壓膨化機膨化、粉粹，得到預處理的角蛋白粉；

2)將步驟1)得到的角蛋白粉進行酶解反應，得到含有多肽、寡肽和氨基酸的水解液，過濾得到濾液；

3)向步驟2)所得的濾液中加入凝膠劑，攪拌均勻后再制備成基于廢棄角蛋白制備除甲醛凝膠顆粒。

優選地，步驟1)所述的廢棄角蛋白為羊毛、羽毛、豬毛中的一種或幾種。

優選地，步驟1)中所述的經烘箱干燥，其烘干溫度為60-80℃，干燥時間為24-72h。

優選地，步驟2)中所述的酶解反應中酶的濃度為0.1-5g/L，角蛋白粉的濃度為1-50g/L；所述的酶為角蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶中的一種或幾種。

優選地，步驟2)中所述的酶解反應，其酶解溫度為30-70℃，時間為12-48h。

步驟2)中所述的水解液的水解率為40-90％。