一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置及其提取方法

技术领域

本发明属于蚕丝蛋白提取技术领域，具体为一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置及其提取方法。

背景技术

蚕丝由丝胶和丝素构成，是人类最早利用的天然蛋白质之一。我国发现并使用蚕丝有近5000的历史，蚕丝除作纺织原料以外，还被应用于化妆品、食品、医疗用品、生化用品等领域，用途不断扩大，产品日益增多。

现有的蚕丝蛋白的提取中通常使用首先在加热器中放入柠檬酸将蚕丝溶解之后直接加热至一定温度，通过高温的方式使其气化进入冷凝器，此时将装置水分与蛋白分开提取，但是此种方式存在局限性较多，具体表现为：

首先，现有技术中的提取方法大多只能获得一种类型的蚕丝蛋白，即丝素蛋白或丝胶蛋自，而不能同时获得两种具有不同结构和性能的蚕丝蛋白，造成资源的浪费。

其次，现有技术中的提取方法大多毒要高温，高氏酸晚或酶等条件，这些条件可能会导致蚕丝蛋自的结构和件能发生变化或损失，影响其应用价值。

最后，现有技术中的提取方法大多需要多步票的操作，工艺复杂，耗时耗能，成本高，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置及其提取方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置，包括外保护壳，所述外保护壳上表面的一侧安装有按压开关，所述外保护壳内部的一侧设有引流罐，所述引流罐一侧的底部插接有引流管，所述引流管远离引流罐的端部插接有反应罐，所述反应罐远离引流管的一侧插接有吸水管，所述吸水管远离反应罐的端部插接有橡胶软管，所述外保护壳的一侧设有重力仓；

所述重力仓的底部连接有第一拉力绳，所述第一拉力绳远离重力仓的端部缠绕有第一缠绕柱，所述第一拉力绳的中部贯穿有引导板，所述第一拉力绳远离重力仓的端部固定连接有拉杆，所述第一缠绕柱的底端转动连接有外插接壳，所述外插接壳的内部插接有伸缩壳，所述伸缩壳的内底壁开设有第一转移仓，所述伸缩壳的一侧表面固定连接有第二转移仓；

所述第二转移仓远离伸缩壳的一侧贴合有贴杆，所述贴杆的一侧表面连接有第二拉力绳，所述第二拉力绳远离贴杆的端部缠绕有第二缠绕柱，所述第二缠绕柱的端部固定连接有齿轮，所述齿轮的一侧啮合连接有啮合板，所述啮合板的一侧固定连接有第一压杆，所述啮合板的一侧固定连接有第二滑杆，所述第二转移仓的底部转动连接有翻转底板。

作为本发明进一步的技术方案，所述重力仓的背面设置有动力启动机构，所述动力启动机构包括固定连接在重力仓背面的第一滑杆，所述第一滑杆底部的一侧固定连接有按压板，所述第一滑杆底部的中部连接有压缩弹簧，所述第一滑杆远离重力仓的端部固定连接有固定板，所述压缩弹簧远离第一滑杆的端部连接有连接板，所述连接板底部的中部固定连接有L形板，所述连接板底部的一侧安装有电动伸缩杆。

当重力仓受到一定的重力挤压的时候，挤压底部的压缩弹簧将按压板的位置向下移动，使得按压板将L形板表面的外部开关启动，进而辅助电动伸缩杆升降，使得重力仓本身产生较大的移动。

作为本发明进一步的技术方案，所述第二转移仓设置有两个，所述反应罐的内部设有转动打泡机构，所述转动打泡机构包括在反应罐内侧壁滑动连接的安装板，所述安装板的内部安装有电机本体，所述电机本体的输出端连接有转动板，所述转动板上表面的中部固定连接有承接块，所述承接块底部的中部连接有压力传感器，所述压力传感器与电机本体之间电性连接，所述承接块两侧内壁均开设有限位槽，所述第二转移仓的底部开设有与转动板相互适配的转动槽，所述第一压杆的背面转动连接有转动杆，所述转动杆的底部固定连接有辅助块，所述辅助块的两侧均连接有限位柱。

此时蚕茧与含有氯化钙和酵母菌的水溶液发生反应，使其表面的丝胶层破裂并与水溶液混合，得到含有丝胶蛋白的水溶液和未溶解的丝素纤维，之后含有丝胶蛋白的水溶液经过吸水管进入重力仓的内部。

作为本发明进一步的技术方案，所述外插接壳上表面的一侧固定连接有液体储存罐，所述外插接壳上表面的中部固定连接有原料储存箱，所述外插接壳的内顶壁滑动连接有顶板，所述外插接壳的内顶壁处于顶板的顶部开设有第三滑槽，所述所述啮合板的底部固定连接有第二压杆，所述吸水管的表面转动连接有转动阀。

当重力仓受到一定的重力挤压的时候，挤压底部的压缩弹簧将按压板的位置向下移动，使得按压板将L形板表面的外部开关启动，进而辅助电动伸缩杆升降，使得重力仓本身产生较大的移动

作为本发明进一步的技术方案，所述第一滑杆通过远离重力仓端部的滑块与固定板之间滑动连接，所述连接板与外保护壳的内壁之间滑动连接，所述拉杆与第二滑槽之间滑动连接，所述第二滑杆与外保护壳的内壁之间滑动连接，所述齿轮与外保护壳的内壁之间转动连接，所述外保护壳的正表面开设有第一滑槽，所述第一滑槽的内底壁连接有第一弹簧丝。

顶部的按压开关启动将反应罐内部的温度加热，辅助内部化学反应更快速的进行。

作为本发明进一步的技术方案，所述橡胶软管的材质为橡胶，所述吸水管的内部安装有压力泵，所述外插接壳一侧的中部开设有插接槽，所述外插接壳一侧处于插接槽的上下位置分别开设有第二滑槽，所述第二滑槽的内底壁均连接有第二弹簧丝。

作为本发明进一步的技术方案，所述贴杆的移动距离大于啮合板的移动距离，所述啮合板的垂直方位处于翻转底板的一侧，所述反应罐内部安装有加热板，所述加热板与按压开关之间电性连接。

作为本发明进一步的技术方案，所述翻转底板移动至啮合板底部时啮合板开始处于第二转移仓的内部且处于引流罐的上方，所述啮合板下降至与翻转底板贴合时所处在翻转底板中部偏向伸缩壳一侧的位置。

作为本发明进一步的技术方案，所述第二弹簧丝与拉杆之间相互连接，所述伸缩壳的上表面固定连接有滑板。

上述一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置，包括以下提取步骤：

S1.将蚕丝原料用水清洗后切割成小块，然后放入反应罐中，并加入适量的含有氯化钙和酵母菌的水溶液；

S2.将多余的或者需要继续制作的蚕丝原料切割放入原料储存箱的内部；

S3.打开按压开关，设置反应罐的温度不宜过高，使反应罐中的水溶液内部的氧气更加活跃，并持续一定时间，使蚕丝原料中的丝胶蛋白完全溶解；

S4.将从反应罐中分离出的含有丝胶蛋白的水溶液输送到重力仓中，使重力仓本身的重量缓慢增加；

S5.将收集到的液态水进行再利用或处理，同时更换重力仓内部的收集仓，将收集到的溶解的丝胶蛋白进行进一步纯化或加工；

S6.当重力仓收集到一定重量的蚕丝蛋白之后压迫压缩弹簧，在第一滑杆与固定板的配合下带动第一滑杆、按压板以及重力仓下压，此时按压板与外部开关之间发生碰触启动电动伸缩杆，电动伸缩杆将重力仓下拉；

S7.在重力仓下降的过程中拉动第一拉力绳，带动第一缠绕柱顺时针旋转，放松拉杆，在第二弹簧丝的设置下将拉杆向着外保护壳的方向拉动；

S8.因拉杆与伸缩壳之间连接，拉杆带动伸缩壳移动，伸缩壳的移动首先带动第二转移仓运动将液体储存罐内部的含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液灌入第二转移仓的内部，伸缩壳的移动带动第二转移仓与贴合的贴杆运动，贴杆的运动带动第二拉力绳,第二拉力绳将齿轮带动顺时针方向运转，使得啮合板以及第二压杆下降，最终第二压杆下压接触翻转底板，同时转动杆与电机本体之间配合使得转动杆旋转带动氯化钙和木瓜酵素的水溶液产生气泡，配合反应罐产生的温度使得此化学反应可以快速达成。

S9.上述化学反应完成之后产生的含有丝素肽的水溶液继续带动重力仓运动，直至将第一转移仓内部的蚕丝按照上述流程转移至反应罐内部。

本发明的有益效果如下：

1、本发明在使用时首先第一次的提炼需要工作人员将原料以及含有氯化钙和酵母菌的水溶液同时加入反应罐的内部，在此过程中会得到含有丝胶蛋白的水溶液和未溶解的丝素纤维，此时含有丝胶蛋白的水溶液通过吸水管以及橡胶软管进入重力仓的内部，此为自动工作的开始，重力仓的重力带动自动进料，自动补充含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液，避免了耗费更多的人力完成上述步骤的目的。

2、本发明通过设置的外保护壳、反应罐、伸缩壳、第二转移仓、翻转底板和第二压杆，工作人员将原料以及含有氯化钙和酵母菌的水溶液同时加入反应罐的内部，在此过程中会得到含有丝胶蛋白的水溶液和未溶解的丝素纤维，之后伸缩壳的运动带动第二转移仓向着外保护壳内部运动，在运动的同时第二转移仓顶部的顶块将液体储存罐内部的含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液转移至第二转移仓的内部，之后继续运动使得第二压杆将翻转底板顶开从而将含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液转移至引流罐的内部，此时通过引流管进入反应罐内部与内部的丝素纤维产生化学反应，完成了丝胶蛋白以及丝素肽两种蛋白的提取。

3、本发明通过设置的按压开关和反应罐，在装置进行使用时，反应罐内部的温度只需要将反应罐内部的氧气活跃即可不需要耗费较大的能量，同时避免了将外部条件可能会导致蚕丝蛋白的结构和性能发生变化或损失，影响其应用价值。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明外保护壳剖面结构示意图；

图3为本发明橡胶软管结构示意图；

图4为本发明重力仓结构示意图；

图5为本发明外插接壳结构示意图；

图6为本发明伸缩壳结构示意图；

图7为本发明啮合板结构示意图；

图8为本发明反应罐内部结构示意图；

图9为本发明图8中A处放大的结构示意图；

图10为本发明转动杆结构示意图；

图11为本发明外插接壳顶部剖面结构示意图。

图中：1、外保护壳；2、按压开关；3、引流罐；4、引流管；5、反应罐；6、吸水管；7、橡胶软管；8、支撑杆；9、重力仓；10、第一滑杆；11、按压板；12、压缩弹簧；13、滑块；14、固定板；15、连接板；16、L形板；17、电动伸缩杆；18、第一滑槽；19、第一弹簧丝；20、第一拉力绳；21、第一缠绕柱；22、引导板；23、外插接壳；24、伸缩壳；25、第二滑槽；26、插接槽；27、拉杆；28、第二弹簧丝；29、滑板；30、第一转移仓；31、第二转移仓；32、贴杆；33、第二拉力绳；34、第二缠绕柱；35、齿轮；36、啮合板；37、第一压杆；38、第二滑杆；39、翻转底板；40、电机本体；41、安装板；42、转动板；43、承接块；44、压力传感器；45、限位槽；46、转动槽；47、转动杆；48、辅助块；49、限位柱；50、液体储存罐；51、原料储存箱；52、顶板；53、第三滑槽；54、第二压杆；55、转动阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1至图4所示，本发明实施例中，一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置，包括外保护壳1，外保护壳1上表面的一侧安装有按压开关2，外保护壳1内部的一侧设有引流罐3，引流罐3一侧的底部插接有引流管4，引流管4远离引流罐3的端部插接有反应罐5，反应罐5远离引流管4的一侧插接有吸水管6，吸水管6远离反应罐5的端部插接有橡胶软管7，引流罐3和引流管4的底部均连接有支撑杆8，外保护壳1的一侧设有重力仓9，重力仓9的背面固定连接有第一滑杆10，第一滑杆10底部的一侧固定连接有按压板11，第一滑杆10底部的中部连接有压缩弹簧12，第一滑杆10远离重力仓9的端部固定连接有固定板14，压缩弹簧12远离第一滑杆10的端部连接有连接板15，连接板15底部的中部固定连接有L形板16，连接板15底部的一侧安装有电动伸缩杆17，外保护壳1的正表面开设有第一滑槽18，第一滑槽18的内底壁连接有第一弹簧丝19，第一滑杆10通过远离重力仓9端部的滑块13与固定板14之间滑动连接，连接板15与外保护壳1的内壁之间滑动连接，橡胶软管7的材质为橡胶，吸水管6的内部安装有压力泵，L形板16的上表面安装有外部开关，外部开关与L形板16之间电性连接，反应罐5内部安装有加热板，加热板与按压开关2之间电性连接。

与现有技术相比好处在于：在装置进行使用时，工作人员首先将含有氯化钙和酵母菌的水溶液，之后将一部分蚕茧小块放在反应罐5的内部，此时蚕茧与含有氯化钙和酵母菌的水溶液发生反应，使其表面的丝胶层破裂并与水溶液混合，得到含有丝胶蛋白的水溶液和未溶解的丝素纤维，之后含有丝胶蛋白的水溶液经过吸水管6进入重力仓9的内部，当重力仓9受到一定的重力挤压的时候，挤压底部的压缩弹簧12将按压板11的位置向下移动，使得按压板11将L形板16表面的外部开关启动，进而辅助电动伸缩杆17升降，使得重力仓9本身产生较大的移动，此时重力仓9的移动为装置整体运动的标志。

实施例二

如图1、图2和图5所示，本发明实施例中，一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置，重力仓9的底部连接有第一拉力绳20，第一拉力绳20远离重力仓9的端部缠绕有第一缠绕柱21，第一拉力绳20的中部贯穿有引导板22，第一拉力绳20远离重力仓9的端部固定连接有拉杆27，第一缠绕柱21的底端转动连接有外插接壳23，外插接壳23的内部插接有伸缩壳24，外插接壳23一侧的中部开设有插接槽26，外插接壳23一侧处于插接槽26的上下位置分别开设有第二滑槽25，第二滑槽25的内底壁均连接有第二弹簧丝28，伸缩壳24的内底壁开设有第一转移仓30，伸缩壳24的一侧表面固定连接有第二转移仓31，拉杆27与第二滑槽25之间滑动连接，第二弹簧丝28与拉杆27之间相互连接，伸缩壳24的上表面固定连接有滑板29。

与现有技术相比好处在于：在装置进行使用时，当重力仓9开始下压之后，将第一拉力绳20拉动，此时第一拉力绳20的拉动在第一缠绕柱21以及引导板22的作用下将拉杆27向着外保护壳1的方向拉动，同时带动伸缩壳24运动。

实施例三

如图2和图7所示，本发明实施例中，一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置，第二转移仓31远离伸缩壳24的一侧贴合有贴杆32，贴杆32的一侧表面连接有第二拉力绳33，第二拉力绳33远离贴杆32的端部缠绕有第二缠绕柱34，第二缠绕柱34的端部固定连接有齿轮35，齿轮35的一侧啮合连接有啮合板36，啮合板36的一侧固定连接有第一压杆37，啮合板36的一侧固定连接有第二滑杆38，第二转移仓31的底部转动连接有翻转底板39，第二滑杆38与外保护壳1的内壁之间滑动连接，齿轮35与外保护壳1的内壁之间转动连接，贴杆32的移动距离大于啮合板36的移动距离，啮合板36的垂直方位处于翻转底板39的一侧，翻转底板39移动至啮合板36底部时啮合板36开始处于第二转移仓31的内部且处于引流罐3的上方，啮合板36下降至与翻转底板39贴合时所处在翻转底板39中部偏向伸缩壳24一侧的位置。

与现有技术相比好处在于：在伸缩壳24的运动过程中，第二转移仓31将紧贴的贴杆32向着后方运动，贴杆32的运动通过第二拉力绳33带动齿轮35转动，齿轮35的转动将啮合板36带动下降，啮合板36的下降最终接触第二转移仓31的底部且同时将翻转底板39打开。

实施例四

如图1、图8、图9、图10和图11所示，本发明实施例中，一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置，第二转移仓31设置有两个，反应罐5的内侧壁滑动连接有安装板41，安装板41的内部安装有电机本体40，电机本体40的输出端连接有转动板42，转动板42上表面的中部固定连接有承接块43，承接块43底部的中部连接有压力传感器44，压力传感器44与电机本体40之间电性连接，承接块43两侧内壁均开设有限位槽45，第二转移仓31的底部开设有与转动板42相互适配的转动槽46，第一压杆37的背面转动连接有转动杆47，转动杆47的底部固定连接有辅助块48，辅助块48的两侧均连接有限位柱49，外插接壳23上表面的一侧固定连接有液体储存罐50，外插接壳23上表面的中部固定连接有原料储存箱51，外插接壳23的内顶壁滑动连接有顶板52，外插接壳23的内顶壁处于顶板52的顶部开设有第三滑槽53，啮合板36的底部固定连接有第二压杆54，吸水管6的表面转动连接有转动阀55。

与现有技术相比好处在于：在装置进行使用时，第二转移仓31首先通过顶部的顶块将顶板52顶开，此时外插接壳23顶部的液体储存罐50打开，将内部的含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液灌输进入第二转移仓31的内部，同时因啮合板36底部的第二压杆54处于第一压杆37下方，所以在第二压杆54将第二转移仓31顶开时第一压杆37没有与第一转移仓30接触，因转动杆47相较于第二压杆54位置更低，在第二压杆54将第二转移仓31底部的翻转底板39打开的同时，转动杆47插接进入反应罐5的内部，此时转动杆47底部的辅助块48插接进入承接块43的内部，限位柱49与限位槽45之间插接，使得转动杆47固定，同时辅助块48挤压压力传感器44，进而启动电机本体40，电机本体40带动转动板42以及承接块43和转动杆47旋转，使得现阶段处于吸水管6内部含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液进行表面的搅拌，进而带起气泡，使气泡对其进行机械冲击和化学反应，使其内部的丝素分子与水溶液混合，得到含有丝素肽的水溶液和残余物，使得反应罐5内部的反应更快速的进行，经过较短时间的处理之后，工作人员将转动阀55打开，此时反应罐5内部的含有丝素肽的水溶液经过吸水管6灌输进入重力仓9的内部，辅助伸缩壳24继续运动，进而将原料储存箱51内部原料取出的同时可以依靠第一压杆37将第一转移仓30打开，并且将原料投入反应罐5的内部，在上述过程中，工作人员只需要将重力仓9内部的手收集仓拿出替换，第一次替换成为更重的收集仓，保证丝素纤维溶解之后装置依旧继续运转，最后当工作人员将含有丝素肽的水溶液取出时，第一次提取完成，此时工作人员需要将含有氯化钙和酵母菌的水溶液重新灌输进入反应罐5开启第二次的提炼。

实施例五

如图1至图11所示，上述实施例一至四中，一种蚕丝蛋白提取用高温蒸馏装置，包括以下提取方法：

S1.将蚕丝原料用水清洗后切割成小块，然后放入反应罐5中，并加入适量的含有氯化钙和酵母菌的水溶液；

S2.将多余的或者需要继续制作的蚕丝原料切割放入原料储存箱51的内部；

S3.打开按压开关2，设置反应罐5的温度不宜过高，使反应罐5中的水溶液内部的氧气更加活跃，并持续一定时间，使蚕丝原料中的丝胶蛋白完全溶解；

S4.将从反应罐5中分离出的含有丝胶蛋白的水溶液输送到重力仓9中，使重力仓9本身的重量缓慢增加；

S5.将收集到的液态水进行再利用或处理，同时更换重力仓9内部的收集仓，将收集到的溶解的丝胶蛋白进行进一步纯化或加工；

S6.当重力仓9收集到一定重量的蚕丝蛋白之后压迫压缩弹簧12，在第一滑杆10与固定板14的配合下带动第一滑杆10、按压板11以及重力仓9下压，此时按压板11与外部开关之间发生碰触启动电动伸缩杆17，电动伸缩杆17将重力仓9下拉；

S7.在重力仓9下降的过程中拉动第一拉力绳20，带动第一缠绕柱21顺时针旋转，放松拉杆27，在第二弹簧丝28的设置下将拉杆27向着外保护壳1的方向拉动；

S8.因拉杆27与伸缩壳24之间连接，拉杆27带动伸缩壳24移动，伸缩壳24的移动首先带动第二转移仓31运动将液体储存罐50内部的含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液灌入第二转移仓31的内部，伸缩壳24的移动带动第二转移仓31与贴合的贴杆32运动，贴杆32的运动带动第二拉力绳33,第二拉力绳33将齿轮35带动顺时针方向运转，使得啮合板36以及第二压杆54下降，最终第二压杆54下压接触翻转底板39，同时转动杆47与电机本体40之间配合使得转动杆47旋转带动氯化钙和木瓜酵素的水溶液产生气泡，配合反应罐5产生的温度使得此化学反应可以快速达成。

S9.上述化学反应完成之后产生的含有丝素肽的水溶液继续带动重力仓9运动，直至将第一转移仓30内部的蚕丝按照上述流程转移至反应罐5内部。

工作原理及使用流程：

在装置进行使用时，首先第一次的提炼需要工作人员将原料以及含有氯化钙和酵母菌的水溶液同时加入反应罐5的内部，在此过程中会得到含有丝胶蛋白的水溶液和未溶解的丝素纤维，此时含有丝胶蛋白的水溶液通过吸水管6以及橡胶软管7进入重力仓9的内部，此为自动工作的开始，重力仓9感受到压力之后向下移动，此时重力仓9的运动通过第一拉力绳20以及第一缠绕柱21带动伸缩壳24运动，伸缩壳24的运动带动第二转移仓31向着外保护壳1内部运动，在运动的同时第二转移仓31顶部的顶块将液体储存罐50内部的含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液转移至第二转移仓31的内部，之后继续运动使得第二压杆54将翻转底板39顶开从而将含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液转移至引流罐3的内部，此时通过引流管4进入反应罐5内部与内部的丝素纤维产生化学反应，同时顶部的按压开关2启动将反应罐5内部的温度加热，辅助内部化学反应更快速的进行，在第二压杆54将翻转底板39顶开之前，因转动杆47本身相较于第二压杆54位置要低，所以已经与承接块43以及电机本体40之间固定完毕，当含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液以及丝素纤维进行化学反应时，转动杆47在电机本体40工作下产生的旋转会将反应罐5内部的含有氯化钙和木瓜酵素的水溶液进行搅拌，此搅拌过程会产生大量水泡，使气泡对其进行机械冲击和化学反应，使其内部的丝素分子与水溶液混合，得到含有丝素肽的水溶液和残余物，上述化学反应的时间范围在转动杆47与电机本体40之间配合直至第一压杆37顶开第一转移仓30开始第二轮次的提取工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。