易溶性柞蚕丝胶蛋白粉的研制及其产品开发.docx

易溶性柞蚕丝胶蛋白粉的研制及其产品开发刘颖刘爱莲贾延华杨歆（辽宁柞蚕丝绸科学研究院有限责任公司，辽宁丹东118000）〔摘要〕采用高温、高压、汽爆、膨化丝制作技术脱胶，回收得到难溶性柞蚕丝胶粉，由于在脱胶过程中不添加任何化工原料和助剂，因此其纯度较好。但因其颜色为深棕色，且水溶性较差，限制了它的开发利用。我们以其为原料，采用中性蛋白酶和胰蛋白酶双酶水解，其双酶的比例为2：1，得到的水解液采用超滤技术分离纯化，再经过双氧水脱色、浓缩、喷雾干燥等工序，可制得纯度较高、淡黄色、相对分子质量在5000Da以下的易溶性柞蚕丝胶粉。其红外光谱图显示，该易溶性柞蚕丝胶的分子构象以无规卷曲为主。利用该易溶性柞蚕丝胶粉为主要原料，制备柞蚕丝胶美容面膜，具有较好的柔软性、亲肤性、保湿性和护肤的作用，并且难溶于水，可反复使用，具有较好的实用价值。〔关键词〕柞蚕丝胶；蛋白酶；水解；易溶性；面膜；实用价值〔文献标识码〕〔文章编号〕1671-3389（2011）01-19-06B1前言态、溶解特性等方面的研究报道。关于柞蚕丝胶比家蚕丝胶难溶的原因，至今尚未弄清。为了获得丝绸良好的手感，在丝绸加工过程中必须脱去大部分丝胶，脱去的丝胶作为废液废弃，不仅浪费大量的生物资源，而且造成严重的水质污染。随着科学技术的发展，人们对丝胶蛋白的优良性能的认识不断深入，开发和利用丝胶这一天然蛋白资源的研究已逐步得到重视。丝胶蛋白是一种天然高分子蛋白，在组成丝胶的18种氨基酸中有8种是人体必需的。柞蚕丝胶蛋白中含量最高的氨基酸为丝氨酸、天门冬氨酸、苏氨酸和甘氨酸，总量达69.02%。具有极性侧基的氨基酸含量与具有非极性侧基的氨基酸含量比值Ap/An为3.6，与桐村二郎1962年所测家蚕丝胶Ap/An值3.4相近。由于丝胶蛋白本身具有的这些优良特性，使它具备了许多药理作用、保健功能和很高的营养价值。随着近年来国内外学者对丝胶结构与性能的深入研究，如何从排放的丝胶废液中提取高纯度可溶性丝胶粉末，将丝胶变柞蚕是中国著名的特产资源之一，其茧、丝、绸的产量居世界之首，约占世界总产量的80%，且属于可持续利用和发展的绿色资源和产业。柞蚕丝是一种天然野生蛋白质纤维，它主要是由83%左右的丝素蛋白和12%~16%的丝胶蛋白及少量蜡质和无机物组成。丝胶是一种球型蛋白，它以无定形的颗粒状态包覆于丝素外围，对丝素起着保护和胶粘作用。桑蚕丝胶约占蚕丝蛋白含量的20%~30%，而柞蚕丝胶的含量仅占11%~13%左右，并且柞蚕丝胶在水、酸、碱溶液中的溶解度要低，据分析这可能是因为柞蚕丝的丝胶除分布在丝素的周围外，还有一部分在丝素内部，再加上柞蚕丝中有微量的单宁存在，它可与丝胶结合，因此造成柞蚕丝的丝胶比桑蚕丝脱胶困难。关于柞蚕丝胶，国内外均以研究丝胶的氨基酸组成为多，未见有关柞蚕丝胶的种类、分子形·19·辽宁丝绸2011年第1期废为宝，引起了人们的高度重视。对丝胶的开发利用具有深远意义，一方面减少排污，有效防止丝胶污水对环境的污染，另一方面可极大提高丝胶的利用价值。柞蚕丝脱胶的方法主要有皂碱精练法、酸精练法、酶精练法，近年来还研究了高温、高压、汽爆、膨化等物理加工新技术，采用此工艺在柞蚕丝脱胶过程中不添加任何化工原料与化学助剂，使柞蚕丝形成多孔膨体纤维的同时，完成脱胶工艺。采用该方法回收的丝胶杂质少、纯度高，只是其颜色呈深棕色，水溶性较差，这就限制了丝胶的开发利用。我们以此丝胶为原料，采用复合生物酶水解和超滤膜分离纯化等工艺，将其制成高纯度易溶性柞蚕丝胶粉末，这给丝胶的开发利用带来了极大的生机，可应用于化妆品美容美发功能性成分的添加剂以及保健纺织物后整理涂层材料及油类食品的抗氧化剂等等，具有广阔的开发应用前景。我们还利用该易溶性柞蚕丝胶粉为主要原料，研制开发了丝胶美容面膜，可有效地防止皮肤干燥起皱、老化和抑制皮肤中黑色素生成，受到人们的特别关注，具有较好的实用价值。BSZ-100自动部分收集器；板框过滤机；离心式喷雾干燥机；双效浓缩器；PHS-2C型酸度计2.3检测方法滤液中蛋白含量的测定：紫外吸收法易溶丝胶蛋白粉总氮的测定：微量凯氏定2.3.12.3.2氮法2.3.32.3.42.3.52.3.62.3.7pH值的测定：按GB/T9695.5—88进行灰份的测定：按GB/T5009.4—2003进行分子量的测定：葡萄糖凝胶层析法水解度的测定：甲醛滴定氨基氮法红外吸收光谱测定：将丝胶粉末用KBr压片制样，在FTIR-8700型红外分光光度仪上进行测定，扫描时间16min，扫描范围4000~350cm-12.4实验方法2.4.1丝胶蛋白生物酶水解2.4.1.1选择最佳作用蛋白酶试验四种蛋白酶，丝胶蛋白液的浓度相同，温度40℃，加酶量均为4000μg/g原料，pH值分别调到各种酶作用所需的pH值，不断搅拌（