一种丝胶复合氨基酸的制备方法

1.一种丝胶复合氨基酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 以茧衣和/或长吐为原料，洗净后进行脱胶；
(2) 回收脱胶液，将茧衣和/或长吐脱水，再用去离子水洗涤，把脱水液、洗涤液和脱胶液合并，得到丝胶溶液，在丝胶溶液中加入0.4~0.6%的防腐剂；
(3) 酶解：先将上步丝胶溶液的pH值调整为9~11，然后用2709碱性蛋白酶水解上述丝胶溶液，温度为40~50℃，酶浓度为750~800活力单位/g，反应时间4~10h，直至检测结果为大部分是游离氨基酸和部分多肽为止；
(4) 酸解：在上述丝胶溶液中加入10~15%的硫酸水解，微沸腾回流，水解10~15h，直至检测结果为绝大部分是游离氨基酸和含有少量二肽、三肽为止；
(5) 中和：在上步获得的丝胶酸水解液中加入CaO，将溶液的pH值调至1.5~2.5，然后加入氢氧化钡中和至pH值为7.0；
(6) 压滤、脱色；
(7) 依次采用大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、阴阳离子混合型交换树脂处理上步溶液；
(8) 真空浓缩、喷雾干燥，即可得到所述丝胶复合氨基酸。
2.根据权利要求1所述的丝胶复合氨基酸的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，脱胶的浴比为1:15~20，压力为0.15~0.3MPa，在120~140℃下脱胶100~140min。
3.根据权利要求1所述的丝胶复合氨基酸的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，先用碳酸钠将上步丝胶溶液的pH值调整为9~11。
4.根据权利要求1所述的制备方法得到的丝胶复合氨基酸。

一种丝胶复合氨基酸的制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种丝胶复合氨基酸的制备方法。\n背景技术\n[0002] 蚕丝由内层丝素和外层丝胶两部分组成。丝胶包覆在丝素外围，对丝素起着保护和胶黏作用，可防止因织造摩擦对丝纤维的损伤，因此丝织物都要到染色、整理工序时才将丝胶全部脱净。丝绸练染厂的精练液污水和缫丝厂的煮茧和缫丝车间排放出的污水中，都含有浓度极高的丝胶蛋白，直接排放会造成环境污染。蚕丝脱胶后的丝胶溶液经过提纯、脱色、降解、浓缩、喷雾干燥可制得易溶性丝胶粉，既有效防止丝胶污水对环境的污染，又极大提高了丝胶的利用价值。易溶性丝胶粉的分子构象以无规卷曲结构为主，高聚物的聚集态结构主要是无定形结构。丝胶这一新颖的蚕丝副产品已广泛应用在保健纺织品后整理涂层材料、化妆品添加剂、保健食品、医药、功能性生物材料等领域中。开拓丝胶新用途是今后在蚕丝副产品综合利用领域中富有时代意义的应用性课题。\n[0003] 研究发现，丝胶中含有十几种氨基酸，其中人体必需的八种氨基酸的含量高达\n20%，这在一般食品中无法获得如此高的含量，而且丝胶所含的人体必需氨基酸相互比例适宜，是补充人体需要的优质营养来源。\n[0004] 目前，对于丝胶中的复合氨基酸的制备方法并无报道。中国发明专利CN1313015C公开了一种丝精粉的制备方法，其是丝素蛋白水解后的产物，具体包括如下步骤：(1)将蚕茧壳或下脚茧丝脱胶；(2)采用20~30%的硫酸将脱胶丝进行酸解；(3)加碱中和；(4)压滤、脱色；(5)真空浓缩、喷雾干燥，获得粉末状的丝精粉。\n[0005] 然而，实验发现，采用上述制备方法处理丝胶蛋白时，其中的色氨酸会遭受巨大的破坏，导致产物中基本上不存在色氨酸。色氨酸是一种人体的必需氨基酸，而人体不能合成，它必须从食物中汲取，它是血清素（亦称“5-羟色胺”）的前体，血清素是重要的神经递质。\n[0006] 因此，开发一种丝胶复合氨基酸的制备方法，以丰富人体必需的氨基酸，尤其是色氨酸，具有积极的现实意义。\n发明内容\n[0007] 本发明目的是提供一种丝胶复合氨基酸的制备方法。\n[0008] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种丝胶复合氨基酸的制备方法，包括如下步骤：\n[0009] (1) 以茧衣和/或长吐为原料，洗净后进行脱胶；\n[0010] (2) 回收脱胶液，将茧衣和/或长吐脱水，再用去离子水洗涤，把脱水液、洗涤液和脱胶液合并，得到丝胶溶液，在丝胶溶液中加入0.4~0.6%的防腐剂；\n[0011] (3) 酶解：先将上步丝胶溶液的pH值调整为9~11，然后用2709碱性蛋白酶水解上述丝胶溶液，温度为40~50℃，酶浓度为750~800活力单位/g，反应时间4~10h，直至检测结果为大部分是游离氨基酸和部分多肽为止；\n[0012] (4) 酸解：在上述丝胶溶液中加入10~15%的硫酸水解，微沸腾回流，水解10~15h，直至检测结果为绝大部分是游离氨基酸和含有少量二肽、三肽为止；\n[0013] (5) 中和：在上步获得的丝胶酸水解液中加入CaO，将溶液的pH值调至1.5~2.5，然后加入氢氧化钡中和至pH值为7.0；\n[0014] (6) 压滤、脱色；\n[0015] (7) 依次采用大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、阴阳离子混合型交换树脂处理上步溶液；\n[0016] (8) 真空浓缩、喷雾干燥，即可得到所述丝胶复合氨基酸。\n[0017] 上文中，所述步骤(2)中，在丝胶溶液中加入0.4~0.6%的防腐剂，是指质量比。所述防腐剂可以是常用的防腐剂CY-1。\n[0018] 本发明先利用酶对蛋白肽键的高度专一性打开肽键，使丝胶蛋白质分子的肽键部分水解，然后再用酸解法使之彻底水解成游离氨基酸。\n[0019] 所述丝胶溶液中的丝胶的分子量为10000~150000D。\n[0020] 上述技术方案中，所述步骤(1)中，脱胶的浴比为1:15~20，压力为0.15~0.3MPa，在120~140℃下脱胶100~140min。\n[0021] 上述技术方案中，所述步骤(3)中，先用碳酸钠将上步丝胶溶液的pH值调整为\n9~11。\n[0022] 本发明同时请求保护由上述制备方法得到的丝胶复合氨基酸。\n[0023] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：\n[0024] 1．本发明开发了一种丝胶复合氨基酸的制备方法，以茧衣和/或长吐为原料，由其脱胶液中制备得到了丝胶复合氨基酸，实验表明，采用本发明的方法得到的丝胶复合氨基酸能丰富人体必需氨基酸，尤其存在一定含量的色氨酸，解决了现有技术中无法得到色氨酸的问题，具有积极的意义。\n[0025] 2．本发明先进行酶解，然后再进行酸解，在酸解中采用的硫酸的浓度不高，水解时间也不长，因而其对于色氨酸的破坏远远小于现有技术中的方法；同时，不高的硫酸的浓度也为后续的中和步骤节约了药品，简化了操作，因而大大节约了成本。\n[0026] 3．本发明的制备方法简单、易于操作，且可节约能源，对开发营养保健食品具有良好的应用前景。\n具体实施方式\n[0027] 下面结合实施例对本发明作进一步描述：\n[0028] 实施例一\n[0029] 一种丝胶复合氨基酸的制备方法，包括如下步骤：\n[0030] (1) 称取100g茧衣，用自来水清洗至干净，再用去离子水洗2~3次，并用离心机脱水；\n[0031] (2) 脱胶：把茧衣配成浴比为1:15，然后放入压力锅在125℃下脱胶120min；\n[0032] (3) 把脱胶液回收，并且把茧衣脱水，再用去离子水洗涤，把脱水液、洗涤液和脱胶液合并，得到2000mL丝胶溶液，在丝胶溶液中加入0.5%的防腐剂CY-1；\n[0033] (4) 含固量的测定：取20mL丝胶溶液并称其与烧杯的总质量，把烧杯放入烘箱，至水分完全蒸发为止，称剩余质量，两者的差值即为含固量，本实施例的含固量为每20mL溶液0.4g；\n[0034] (5) 酶解：先用碳酸钠将上步丝胶溶液的pH值调整为10，然后用2709碱性蛋白酶水解上述丝胶溶液，温度为45℃，酶浓度为800活力单位/g，反应时间7h，每个小时用双缩脲试剂检验水解程度，且每个小时留样20mL，直至检测结果为大部分是游离氨基酸和部分多肽为止；酶解终止时，双缩脲试剂检验丝胶水解液呈淡紫红色；\n[0035] (6) 酸解：在上述丝胶溶液中加入12%的硫酸水解，微沸腾回流，用双缩脲试剂和茚三酮试剂检验丝胶的水解程度，由颜色反应可知，当水解14h后，溶液中蛋白质基本水解；丝胶蛋白如果彻底水解，就不会发生双缩脲反应，而用茚三酮试剂检验时，生成蓝紫色产物；\n[0036] (7) 中和：在上步获得的丝胶酸水解液中加入CaO，将溶液的pH值调至2.0，然后加入氢氧化钡中和至pH值为7.0；\n[0037] (8) 压滤、脱色：将中和液压滤除去沉淀，并用清水洗沉淀，在清液中加入活性炭脱色1h，脱色温度60℃，活性炭加入量为脱色液的5%，然后进行压滤分离，除去滤渣，取其过滤清液；\n[0038] (9) 滤液纯化：依次采用大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、阴阳离子混合型交换树脂处理上步溶液；\n[0039] (10) 真空浓缩、喷雾干燥，即可得到所述丝胶复合氨基酸。\n[0040] 将上述得到的复合氨基酸采用日立L-8800高速氨基酸分析仪进行检测，结果如下：\n[0041] \n[0042] 从上表可见，本实施例制备得到的丝胶复合氨基酸中含有一定量的色氨酸，约为\n0.51%，解决了现有技术中无法得到色氨酸的问题，具有积极的意义。\n[0043] 实施例二\n[0044] 一种丝胶复合氨基酸的制备方法，包括如下步骤：\n[0045] (1) 称取150g长吐，用自来水清洗至干净，再用去离子水洗2~3次，并用离心机脱水；\n[0046] (2) 脱胶：把茧衣配成浴比为1:20，然后放入压力锅在125℃下脱胶120min；\n[0047] (3) 把脱胶液回收，并且把茧衣脱水，再用去离子水洗涤，把脱水液、洗涤液和脱胶液合并，得到4000mL丝胶溶液，在丝胶溶液中加入0.5%的防腐剂CY-1；\n[0048] (4) 含固量的测定：取20mL丝胶溶液并称其与烧杯的总质量，把烧杯放入烘箱，至水分完全蒸发为止，称剩余质量，两者的差值即为含固量，本实施例的含固量为每20mL