[发明专利]一种花生蛋白胶原蛋白共混复合纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种花生蛋白胶原蛋白共混复合纤维的制备方法，具体的说是以花生加工和畜禽、水产加工剩余物物中提取的花生蛋白和 胶原蛋白为主要原料，以咪唑类离子液体溶液为溶剂，制备花生蛋白胶原蛋白共混复合纤维的方法。

背景技术

胶原蛋白是动物体中普遍存在的一种大分子蛋白，主要存在于动物的结缔组织（骨、软骨、皮肤、腱、韧等）中，占哺乳动物体内蛋白质的25%～30%，相当于体重的6%。在许多海洋生物，如鱼类的皮，占其胶原蛋白含量甚至高达80%以上。畜禽和水产动物加工下脚料中含有丰富的胶原蛋白，对这部分胶原蛋白进行加工再利用具有较好的经济效益和社会效益。胶原蛋白对机体和脏器起着支持、保护、结合以及形成界隔等作用。除了生物力学方面的以外，还具有诸如信号转导、生长因子与细胞因子的运输等功能。近十年来，随着对胶原蛋白的许多生物功能的认识，使得胶原蛋白材料格外引人注目。

目前我国花生总产的55%-60%的花生用于榨取花生油，每年将产生200万吨左右的花生粕。榨油后的花生粕中蛋白质含量在45%-49%左右, 具有很高的利用价值,是花生蛋白的重要来源之一。近年来，基于花生粕的精深加工和综合利用的研究逐渐展开，主要包括利用花生粕生产花生蛋白粉、花生分离蛋白，营养性花生低肽以及花生蛋白纤维等。由于我国花生油主要采用热榨工艺，花生蛋白因受高温而发生了氨基酸的分解和过度变性，大大降低了花生粕中蛋白质的营养价值，直接用于食品生产意义不大。花生蛋白精深加工技术水平低，蛋白利用率低，制备工艺不成熟的现状也使得花生粕在食品加工行业的应用困难重重。目前花生粕主要用于家畜、家禽、水产养殖的饲料行业，但是由于受到养殖周期变化、养殖业不景气的影响，花生粕的价格不高、油厂库存很大，部分用于肥料和燃料，经济效益很低。

花生蛋白纤维是花生粕高值化利用的一条新途径。花生蛋白纤维是一种可以替代化学合成纤维的、高品质高技术的、绿色可再生的新型纺织材料。在已授权专利“一种采用离子液体制备花生蛋白复合纤维的方法  ZL201210070496.04”中 公开了一种采用咪唑类离子液体为溶剂制备花生蛋白/聚乙烯醇复合纤维的方法。本发明在原材料中添加了一定量的胶原蛋白，利用胶原蛋白的天然长链结构使复合纤维的拉伸性能等机械性能明显增强，亲肤性更好，吸湿透湿性能加强，可纺性好；同时采用不同的离子液体种类和配比，采用离子液体合成中间体为溶剂，降低了生产成本，显著提高了复合纤维中的蛋白含量，制备过程的无毒性、无污染。

发明内容

本发明公开了一种花生蛋白胶原蛋白共混复合纤维的制备方法。利用本发明所述的方法制备复合纤维，可以显著增强复合纤维拉伸性能、断裂强度等机械性，显著提高复合纤维中的蛋白含量，降低生产成本，降低污染和能耗，适应于大规模工业化生产。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

从花生加工剩余物花生饼粕中提取花生蛋白溶于一定浓度的咪唑类离子液体溶液中制备得到20-50%的花生蛋白溶液，将胶原蛋白溶于一定浓度的咪唑类离子液体溶液中制备得到20-60%的胶原蛋白溶液，将聚乙烯醇溶于一定浓度的咪唑类离子液体溶液或混合液中得到浓度为10-22%聚乙烯醇离子液体溶液，咪唑类离子液体为3-甲基-1-乙基咪唑溴盐([EMIM]Br)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐[EMIM]AC、1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐[BMIM]AC和1-甲基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐[MMIM][DMP]其中的一种或两种，按照1:1-3的比例添加。将上述溶液按照花生蛋白离子液体溶液占纺丝原液的比例为10-40%、胶原蛋白离子液体溶液占纺丝原液的比例为5-50%、和聚乙烯醇离子液体溶液占纺丝原液的比例为10-20%的比例混合，混合温度为60-75℃，添加甘油（固含量的0.01-0.03%）、四硼酸钠（固含量的0.02-0.03%）和过氧化氢（固含量的0.03-0.05%）、过氧乙酸（固含量的0.01-0.05%）中的一种或几种助剂，经过滤、脱泡后，通过湿法纺丝法制备花生蛋白胶原蛋白共混复合纤维。经拉伸、水洗、酸条件下缩醛处理、改性硅氧烷油剂上油、烘干、定型得到混合纤维。