[发明专利]从畜毛或蹄壳中提取可溶性角蛋白的方法

说明书

本发明属于应用生物化学工程技术制造角蛋白，具体说是用畜毛或蹄壳制造可溶性角蛋白的方法。

猪鬃作为我国大宗传统产品已被有效地利用，湖羊毛也广泛用于制作毛线及毛毯等。然而大量的猪羊下脚毛及蹄壳至今没有得到更有效的开发利用，仅有个别单位经水解后作畜禽配合饲料，也有个别单位用作提取胱胺酸。但丰富的蛋白质资源还未得到更广泛有效的利用，大量畜毛和蹄壳被丢弃，甚至严重污染环境。

未能充分开发利用的原因，主要是因为畜毛或蹄壳的基本成份，即不溶性角蛋白的分子结构中含有双硫键，故不溶于水和盐溶液，亦不溶于稀酸稀硷溶液，所以实用价值不大。

本发明的任务涉及从畜毛和蹄壳中提取可溶性角蛋白的方法。这种角蛋白具有粘结力强、稳定性和分散性好的特性，用它在乳胶、造纸等工业领域替代干酪素，节省食用奶酪，并可用作化妆品的重要原料。

为了实现上述任务，首先要设法把角蛋白中的双硫键打开并形成硫氢键才可制成各种可溶性角蛋白。

本发明方案是采用洁净的畜毛或蹄壳为原料，用氢氧化物溶液浸泡，在一定条件下进行溶解，以打开双硫键，然后用离心机离心除去未溶解的毛（或蹄壳）及其它不溶性杂质，再加入强酸生成具有硫氢键的大分子可溶性角蛋白，并用蛋白质等电点原理提纯角蛋白。所述溶解条件是：取氢氧化物为NaOH，其水溶液浓度为4.0-8.5%（重量含量），其NaOH溶液用量为原料重量的15-18倍。溶解温度范围为室温至80℃，在溶解过程中不断地搅拌1-3小时，（或在常温下静置一周以上）再用盐酸制取纯角蛋白，即加浓度为36-38%，用量为原料重的1至1.5倍以上的HCl，在室温下静置12-24小时使角蛋白析出，然后用蒸馏水稀释此角蛋白，并用角蛋白的等电点提纯角蛋白，角蛋白的等电点为pH4.5-5。如将上述得的可溶性角蛋用酶再水解，可制得含有更多羧基和氨基的较小分子的水溶性角蛋白。

本发明可以使被丢弃的大量废料-畜毛或蹄壳制成可溶性角蛋白。经一次溶解制得的大分子可溶性角蛋白，因具有粘结力强，稳定性和分散性好的特性，可在乳胶、造纸等工业领域替代干酪素用。可节省大量食用奶酪;经二次水解（酶解）后，打开了角蛋白的肽键，增加了羧基和氨基，制得较小分子水溶性角蛋白，可用来配制天然蛋白头发固定剂。因此本发明是利用畜毛或蹄壳进行深加工的技术，是一项化废为宝具有显著经济效益和社会效益的技术。

为了详细说明发明方案，下面通过实施例具体介绍工艺流程。

例1：

以猪（羊）毛为原料生产可溶性角蛋白。

1.将猪（羊）毛清洁处理晒干（或烘干）。

2.将氢氧化钠配成4.0-6.5%浓度的溶液。

3.将原料猪（羊）毛浸于其重量的15-16倍的上述溶液中。

4.水解控制温度范围为75-80℃。

5.不断搅拌1-3小时使原料完全溶解为止。

6.用3000-15000转/分的离心机离心10-15分钟。

7.加入原料重量的1.5倍以上的浓盐酸（36-38%）。

8.室温下静置12-24小时使角蛋白析出。

9.用蛋白质等电点法提纯角蛋白：再用蒸馏水稀释上述角蛋白，调节pH＝4.5-5使角蛋白析出倾去上面清液，除去水溶性其它离子，提纯角蛋白。此角蛋白溶解于水。

例2：

以猪蹄壳为原料生产可溶性（溶于弱硷溶液）角蛋白。

1.将蹄壳清洁处理后粉碎。

2.将NaOH配成4.0-6.5%浓度的溶液。

3.将蹄壳浸于其重量15倍的上述溶液中。

4.溶解时控制温度30-50℃。

5.不断搅拌1-3小时使完全溶解为止。

6.用转速为3000-15000转/分的离心机离心10-15分钟。

7.加入蹄壳重量的1倍以上的浓盐酸（36-38%）。

8.常温下静置12-24小时使角蛋白析出，倾去上面清液。

9.用蒸馏水洗二次，倾去上清液，将角蛋白提纯。

此角蛋白即能溶于弱硷5%的氨水溶液中，可取代干酪素用于某些工业生产上。

例3：

以猪（羊）毛或蹄壳为原料生产小分子可溶性角蛋白。

1.将原料清洁处理晒干。

2.将NaOH配成5.8-8.5%浓度的溶液。

3.将原料浸于为其重量17-18倍的上述溶液中。

4.溶解温度控制为65-75℃。

5.不断搅拌2-5小时，使其完全溶解为止。