[发明专利]一种生物质纳米纤维素的制备方法

说明书

本发明公开了一种生物质纳米纤维素的制备方法，包括如下步骤：(1)HVP残渣的纯化：将HVP残渣和水分别计量加入物料缸中，持续搅拌，料水经离心分离得到纯化HVP残渣；(2)所述纯化HVP残渣的微粉化处理：所述纯化HVP残渣经液氮低温粉碎和冷冻干燥处理获得微米级粉体；(3)纳米纤维素悬浮液的制备：将所述微米级粉体配制成一定浓度的水性浆料，并添加适量的分散剂和研磨珠后经纳米砂磨机处理，得到所述纳米纤维素悬浮液；(4)纳米纤维素的制备：所述纳米纤维素悬浮液经冷冻干燥后得到粉体纳米纤维素。本发明提供一种绿色制备生物质纳米纤维素的方法，原料选自HVP残渣，可适合工业化大规模生产。

技术领域

本发明涉及生物质纳米纤维素生产技术领域，尤其涉及一种生物质纳米纤维素的制备方法。

背景技术

在食品工业中，水解植物蛋白(Hydrolyzed Vegetable Protein,HVP)是一类主要以大豆、玉米或小麦蛋白质为原料的水解(主要包括酸水解、碱水解和酶水解中的一种或多种组合)产物，由于其具有鲜味为主的呈味特性，因而在调味品行业中被广泛应用。目前，HVP的蛋白原料主要为大豆粕和玉米粕，其二者的组分除了主要包括一定含量的蛋白质外，还含有一定量的纤维组分，所以上述原料不管经过哪种水解工艺，其产物中除了蛋白水解液外，还有HVP残渣副产物的生成。目前各生产厂家的HVP残渣主要作为废弃物被处理。

近年来，随着人们对纳米纤维素的深入认识，其具有良好的力学强度、高比表面积及较低的热膨胀系数等优点，其在精细化工、复合材料、化妆品和医药等领域得到广泛的应用。考虑到水解植物蛋白(HVP)残渣含有大量纤维组分及部分残留的氨基酸和少量水溶性蛋白质，如将其可溶性和不溶性组份经过简单的分离处理，其残留的氨基酸和少量水溶性蛋白质不仅能得到有效的回收，同时也为纯化后HVP残渣在生物质纳米纤维素的应用提供了可行性。目前，水解植物蛋白(HVP)残渣制备生物质纳米纤维素的方法和应用还未见有报道。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种利用水解植物蛋白(HVP)残渣制备生物质纳米纤维素的方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何利用水解植物蛋白(HVP)残渣制备生物质纳米纤维素。

为实现上述目的，本发明提供一种生物质纳米纤维素的制备方法，包括如下步骤：

(1)HVP残渣的纯化：将HVP残渣和水分别计量加入物料缸中，持续搅拌，料水经离心分离得到纯化HVP残渣；

(2)所述纯化HVP残渣的微粉化处理：所述纯化HVP残渣经液氮低温粉碎和冷冻干燥处理获得微米级粉体；

(3)纳米纤维素悬浮液的制备：将所述微米级粉体配制成一定浓度的水性浆料，并添加适量的分散剂和研磨珠后经纳米砂磨机处理，得到所述纳米纤维素悬浮液；

(4)纳米纤维素的制备：所述纳米纤维素悬浮液经冷冻干燥后得到粉体纳米纤维素。

进一步地，步骤(1)中，所述HVP残渣为大豆粕HVP残渣和玉米粕HVP残渣中的一种或两种的组合物。

进一步地，步骤(1)中，所述HVP残渣和水的重量比为1:4。

进一步地，步骤(3)中，所述水性浆料的浓度为6-8％。

进一步地，步骤(3)中，所述纳米纤维素悬浮液中添加的所述分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、柠檬酸钠和β-环糊精中的一种。

进一步地，步骤(3)中，所述研磨珠为氧化锆珠；所述研磨珠的粒径范围为0.2～0.4mm。

进一步地，步骤(3)中，研磨分散的线速度为8m/s。

进一步地，步骤(3)中，所述分散剂的添加量为所述HVP残渣以干重计的0.5-1％。