發(fā)布時間：2020-05-08 17:43

【摘要】：絲素蛋白是蠶絲的主要成分,除了服裝方面還廣泛應(yīng)用于化妝品、醫(yī)學(xué)和生物等多個領(lǐng)域,而要想實現(xiàn)絲素蛋白在生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用,就要先制備出絲素蛋白溶液。目前絲素蛋白多采用溶解—精制后進行使用,天然絲素蛋白不溶于水,需要在高濃度的鹽溶液(CaCl2)中進行溶解,溶解后由于高濃度鹽的存在使其無法被利用,所以脫鹽成為生產(chǎn)再生絲素蛋白溶液的重要環(huán)節(jié),也是技術(shù)難點。本文以高效節(jié)能為出發(fā)點,探討了利用擴散滲析-電滲析(DD-ED)集成技術(shù)對絲素蛋白鹽溶液進行脫鹽,并且進一步探究了自制絲素蛋白溶液的應(yīng)用性能。本文首先進行單因素實驗,綜合考慮脫鹽能耗和脫鹽工時,重點探討了絲素蛋白溶液(料液)的濃度、絲素蛋白溶液與去離子水(滲透液)體積比以及不同電流密度下電滲析的脫鹽效率,最終得到了較優(yōu)的實驗參數(shù)范圍。然后在單因素實驗的基礎(chǔ)上,采用正交實驗對影響可溶性絲素蛋白溶液脫鹽的主要因素進行考察,并且通過綜合平衡法和綜合評分法對實驗結(jié)果進行分析,最終確定了最佳的脫鹽技術(shù)參數(shù):絲素蛋白濃度為5%、10倍體積的去離子水、擴散滲析預(yù)脫鹽中絲素蛋白溶液和去離子水流量分別為20L/h和30L/h、預(yù)脫鹽率為40%、電滲析深度脫鹽中絲素蛋白溶液和去離子水流量均為30L/h,電滲析電流密度為23.8A/m2。在該工藝條件下脫鹽工時縮短至9h,相比于僅使用電滲析脫鹽能耗降低50%左右,絲素蛋白溶液脫鹽率維持在99.9%以上,回收率高達91.06%,同時相比于傳統(tǒng)的透析袋脫鹽,水耗減少約88%。本文初步探討了自制的絲素蛋白溶液在三個方面的應(yīng)用性能。分別利用絲素蛋白溶液制備絲素蛋白凝膠和絲素蛋白粉,并且通過對產(chǎn)品的SEM圖分析,從產(chǎn)品的表面結(jié)構(gòu)驗證了自制的絲素蛋白溶液可以滿足絲素蛋白凝膠以及絲素蛋白粉的制備要求。另外,還探討了自制的絲素蛋白溶液對HaCaT細胞生長的影響及在UVB輻射后對該細胞的防護作用,通過對比發(fā)現(xiàn),本工藝制得的絲素蛋白溶液具有傳統(tǒng)的透析袋脫鹽方法得出的絲素蛋白相似的增殖HaCaT細胞的作用。
【圖文】：

但是若將電滲析用于含鹽量過高的溶液時，不僅會出現(xiàn)能耗大的問題，而且還逡逑存在著電滲析設(shè)備需要大電流運行，易發(fā)生損壞、漏電等危險情況，原理示意逡逑圖見圖２－２。逡逑絲素蛋Ｓ鹽溶＿液邐絲素蛋白鹽溶逡逑陽膜甲膜４呷膜陽膜邐陰膜甲膜小晙膜陽膜逡逑－－５＂邐奪邋＋逡逑＾邋ｃ＼－－＞逡逑＇邐個純水邐個邐個純水逡逑圖２－Ｉ擴散滲析離子擴散示意圖邐圖２－２電滲析離子擴散示意圖逡逑本工藝絲素蛋白溶液的脫鹽過程分為兩個階段，且兩個階段均采用間歇循逡逑環(huán)方式操作：第一階段是以離子交換膜兩側(cè)溶液的高濃度差為推動力實現(xiàn)脫鹽，逡逑稱為擴散n蛭鱸ね蜒�。随着脱盐过程的进行，料液中的ＣａＣｈ蛀[ド鮒遼敢哄義現(xiàn)�，致使料覞h蛻敢旱難聞ǘ炔鈐嚼叢叫�，脱褱u駛嶂鸞ソ檔汀Ｒ虼誦枰義轄械詼錐甕蜒�，翟滯藉F問且緣緋∥貧Φ牡縞鐾蜒�，，称为悼c鏨鑠義隙韌蜒�。丝素蛋白逊�(wěn)芤海弦海┯肴ダ胱鈾ㄉ敢海┓直鷦?wù)O胱詠換荒さ膩義狹講嗄嫦蜓妨鞫�，哉敤度差簷E繃韉緋〉耐貧攏弦褐械模貌泛停茫幔玻鸞ハ蟈義仙敢豪┥⒑頹ㄒ疲鈧盞玫醬慷冉細叩乃克氐鞍茲芤�。∫\┥⑸觶縞黽義銑曬ひ鍘背浞擲盟克氐鞍茲芤罕舊淼母哐聞ǘ

本文編號：2654977