一种光触型塑料分解酶及其制备装置
阅读说明：本技术 一种光触型塑料分解酶及其制备装置 (Light-touch type plastic decomposition enzyme and preparation device thereof ) 是由 桑柳波 王金洪 周晓庆 游世文 侯千 于 2021-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及塑料分解酶技术领域,具体涉及一种光触型塑料分解酶及其制备装置；通过黄粉虫干粉与磷酸钠缓冲液共同研磨,然后进行分离,收集上清液,然后在上清液中加入硫酸铵溶液进行沉淀,并冷冻离心,收集第二上清液,然后在第二上清液中加入的硫酸铵溶液进行沉淀,并进行离心,然后将沉淀物溶解于磷酸钠缓冲液中,并静置过夜,然后离心,得到第三上清液,然后对第三上清液在磷酸钠缓冲液中透析过夜,并进行纯化和浓缩,再利用氯化钠溶液进行线性洗脱,获得黄粉虫提取物,最后将黄粉虫提取物与乙酸乙酯与水的乳化溶液进行混合,制得塑料分解酶,能有效分解聚苯乙烯泡沫塑料,并分解效率较理想。(The invention relates to the technical field of plastic decomposition enzyme, in particular to a light-touch type plastic decomposition enzyme and a preparation device thereof; the method comprises the steps of grinding dry tenebrio molitor powder and a sodium phosphate buffer solution together, separating, collecting a supernatant, adding an ammonium sulfate solution into the supernatant for precipitation, freezing and centrifuging, collecting a second supernatant, adding the ammonium sulfate solution into the second supernatant for precipitation, centrifuging, dissolving the precipitate in the sodium phosphate buffer solution, standing overnight, centrifuging to obtain a third supernatant, dialyzing the third supernatant in the sodium phosphate buffer solution overnight, purifying and concentrating, performing linear elution by using a sodium chloride solution to obtain an tenebrio molitor extract, and finally mixing the tenebrio molitor extract with an emulsified solution of ethyl acetate and water to obtain the plastic decomposition enzyme, wherein the plastic decomposition enzyme can effectively decompose polystyrene foam plastic and has ideal decomposition efficiency.)
技术领域
本发明涉及塑料分解酶技术领域，尤其涉及一种光触型塑料分解酶及其制备装置。
背景技术
塑料，是最广泛使用的人造材料，给人类带来了极大的方便，其应用已遍及国民经济及日常生活的各个角落。但是废弃塑料耐光、氧、生物等性能给塑料垃圾的处理带来了极大的困难。
微生物酶降解法目前被认为是一种理想绿色塑料降解方法，传统的塑料分解酶主要包括脂肪酶、酯酶和角质酶，但这些酶对塑料分解活性相对不高，导致塑料垃圾分解效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光触型塑料分解酶及其制备装置，旨在解决现有技术中的传统的塑料分解酶对塑料分解活性相对不高，导致塑料垃圾分解效率较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种光触型塑料分解酶，包括所述黄粉虫粉、磷酸钠缓冲液、硫酸铵溶液、氯化钠溶液、乙酸乙酯和水。
反别利用所述磷酸钠缓冲液、所述硫酸铵溶液、所述氯化钠溶液提取所述黄粉虫粉中的分解酶，并将提取的分解酶与乙酸乙酯与水的乳化溶液进行缓和，获得塑料分解酶。
其中，所述磷酸钠缓冲液浓度为0.05mol/L，pH为7.8。
选用pH为7.8，浓度0.05mol/L的磷酸钠缓冲液。
其中，所述硫酸铵溶液的浓度为2种，分别为75％的硫酸铵溶液和25％的硫酸铵溶液。
分别采用75％的硫酸铵溶液和25％的硫酸铵溶液。
其中，所述氯化钠溶液浓度为0-1.0mol/L。
采用浓度0-1.0mol/L的氯化钠溶液。
其中，所述光触型塑料分解酶的制备方法如下：
将所述黄粉虫干粉与所述磷酸钠缓冲液共同研磨，然后利用冷冻离心机进行离心，并收集上清液；
在所述上清液中加入25％的硫酸铵溶液沉淀杂蛋白，再进行冷冻离心，并收集第二上清液；
在所述第二上清液中加入75％的硫酸铵溶液沉淀，并静置，以及离心处理后收集沉淀物；
将所述沉淀物溶解于所述磷酸钠缓冲液中，并静置过夜，然后离心处理，并弃去沉淀，获得第三上清液；
对所述第三上清液在所述磷酸缓冲液中透析过夜，然后进行纯化，并取浓缩液；
用所述氯化钠溶液对所述浓缩液进行线性洗脱，并透析脱盐后浓缩得到黄粉虫提取物；
将所述黄粉虫提取物在所述乙酸乙酯与水的乳化液中进行混合，获得塑料分解酶。
分别利用磷酸钠缓冲液、硫酸铵溶液、氯化钠溶液提取所述黄粉虫粉中的分解酶，再将分解酶与乙酸乙酯与水的乳化溶液进行混合，制得塑料分解酶。
一种光触型塑料分解酶制备装置，包括箱体、箱盖、转动轴、刀片和支撑组件；
所述箱盖与所述箱体可拆卸连接，并位于所述箱体的一侧，所述转动轴与所述箱盖转动连接，并伸入所述箱体的内部，所述刀片与所述转动轴固定连接，并位于所述箱体的内部，所述支撑组件与所述箱体固定连接。
所述箱体内放入黄粉虫，所述箱盖将所述箱体关闭，并将所述转动轴和所述刀片送入所述箱体的内部，驱动电机驱动所述转动轴旋转，所述刀片旋转，将黄粉虫打磨成粉状，所述支撑组件用于支撑所述箱体。
其中，所述支撑组件包括安装座、加强板、连接杆和移动构件，所述安装座与所述箱体固定连接，并位于所述箱体远离所述箱盖的一侧；所述加强板的一侧与所述安装座固定连接，所述加强板的另一侧与所述箱体固定连接；所述连接杆的两端分别与所述安装座固定连接，并贯穿所述加强板；所述移动构件与所述安装座固定连接。
所述安装座固定在所述箱体的外侧，所述加强板连接所述安装座与所述箱体之间，增强所述箱体安装的稳固箱，所述加强杆贯穿所述加强杆，与所述按安装座连接，促使所述箱体与所述安装座之间连接更稳固，所述移动构件便于移动。
本发明的光触型塑料分解酶及其制备装置，通过所述黄粉虫干粉与所述磷酸钠缓冲液共同研磨，然后利用冷冻离心机进行分离，收集上清液，然后在上清液中加入25％的所述硫酸铵溶液沉淀杂蛋白，并冷冻离心，收集第二上清液，然后在第二上清液中加入75％的所述硫酸铵溶液进行沉淀，并离心收集沉淀物，然后将沉淀物溶解于所述磷酸钠缓冲液中，并在冰箱中静置过夜，然后进行离心，取出沉淀，得到第三上清液，然后对第三上清液在所述磷酸钠缓冲液中透析过夜，并进行纯化和浓缩，再利用氯化钠溶液进行线性洗脱，获得黄粉虫提取物，最后将黄粉虫提取物与乙酸乙酯与水的乳化溶液进行混合，制得塑料分解酶，能有效分解聚苯乙烯泡沫塑料，并分解效率较理想。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的光触型塑料分解酶制备装置的结构示意图。
图2是本发明的光触型塑料分解酶制备装置的正视图。
图3是本发明的光触型塑料分解酶制备装置的剖视图。
图4是本发明的移动构件的结构示意图。
图5是本发明的图2的A处放大图。
1-箱体、2-箱盖、3-转动轴、4-刀片、10-支撑组件、11-安装座、12-加强板、13-连接杆、14-移动构件、100-光触型塑料分解酶制备装置、141-液压杆、142-万向滑轮、143-稳固部件、1431-杯座、1432-旋转螺母。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明提供了一种光触型塑料分解酶，包括所述黄粉虫粉、磷酸钠缓冲液、硫酸铵溶液、氯化钠溶液、乙酸乙酯和水。
进一步地，所述磷酸钠缓冲液浓度为0.05mol/L，pH为7.8。
进一步地，所述硫酸铵溶液的浓度为2种，分别为75％的硫酸铵溶液和25％的硫酸铵溶液。
进一步地，所述氯化钠溶液浓度为0-1.0mol/L。
进一步地，所述光触型塑料分解酶的制备方法如下：
将所述黄粉虫干粉与所述磷酸钠缓冲液共同研磨，然后利用冷冻离心机进行离心，并收集上清液；
在所述上清液中加入25％的硫酸铵溶液沉淀杂蛋白，再进行冷冻离心，并收集第二上清液；
在所述第二上清液中加入75％的硫酸铵溶液沉淀，并静置，以及离心处理后收集沉淀物；
将所述沉淀物溶解于所述磷酸钠缓冲液中，并静置过夜，然后离心处理，并弃去沉淀，获得第三上清液；
对所述第三上清液在所述磷酸缓冲液中透析过夜，然后进行纯化，并取浓缩液；
用所述氯化钠溶液对所述浓缩液进行线性洗脱，并透析脱盐后浓缩得到黄粉虫提取物；
将所述黄粉虫提取物在所述乙酸乙酯与水的乳化液中进行混合，获得塑料分解酶。
在本实施方式中，首先，取适量黄粉虫干粉，用磷酸钠缓冲液进行研磨，其中，磷酸钠缓冲液的浓度为0.05mol/L，pH为7.8，然后用冷冻离心机在12000r/min，4℃下离心至少20min，并收集上清液；在上清液中加入25％的硫酸铵溶液进行沉淀杂蛋白，并冷冻离心，收集第二上清液；在第二上清液中加入75％的硫酸铵溶液进行沉淀，并在4℃下静置至少6h，并进行离心收集沉淀物；将沉淀物溶解于磷酸钠缓冲液中，并在冰箱中静置过夜，再进行离心，弃去杂质，获得第三上清液；然后对第三上清液在磷酸钠缓冲液中透析过夜，并进行纯化，层析透析液经聚乙醇浓缩，取出浓缩液；然后用0-1.0mol/L的氯化钠溶液进行线性洗脱，40min完成，流速1ml/min，5ml做一次收集，并测定每个峰的蛋白质含量和酶活性，将活性高的洗脱液合并，透析脱盐后冷冻干燥浓缩，获得黄粉虫的提取物；最后，将黄粉虫提取物与在乙酸乙酯与水的乳化液进行混合，获得塑料分解酶，并可分解聚苯乙烯泡沫塑料，且分解效率理想。
请参阅图1至图5，一种光触型塑料分解酶制备装置100，包括箱体1、箱盖2、转动轴3、刀片4和支撑组件10；
所述箱盖2与所述箱体1可拆卸连接，并位于所述箱体1的一侧，所述转动轴3与所述箱盖2转动连接，并伸入所述箱体1的内部，所述刀片4与所述转动轴3固定连接，并位于所述箱体1的内部，所述支撑组件10与所述箱体1固定连接。
在本实施方式中，所述箱体1内用于放黄粉虫，所述箱盖2与所述箱体1螺纹连接，将所述箱体1的开口位置关闭，所述转动轴3与所述箱盖2转动连接，并伸入所述箱体1的内部，且由所述箱盖2上安装的驱动电机驱动旋转，所述刀片4固定在所述转动轴3上，并位于所述箱体1的内部，跟随所述转动轴3旋转，将黄粉虫打磨成粉末，所述支撑组件10支撑起所述箱体1，进而操作简便，能快速得到所需的原料，有利于提高塑料的分解。
进一步地，请参阅图1至图5，所述支撑组件10包括安装座11、加强板12、连接杆13和移动构件14，所述安装座11与所述箱体1固定连接，并位于所述箱体1远离所述箱盖2的一侧；所述加强板12的一侧与所述安装座11固定连接，所述加强板12的另一侧与所述箱体1固定连接；所述连接杆13的两端分别与所述安装座11固定连接，并贯穿所述加强板12；所述移动构件14与所述安装座11固定连接。
进一步地，请参阅图2至图4，所述移动构件14包括液压杆141、万向滑轮142和稳固部件143，所述液压杆141与所述安装座11固定连接，并位于所述安装座11的底部；所述万向滑轮142与所述液压杆141的输出端固定连接，并位于所述液压杆141远离所述安装座11的一侧；所述稳固部件143与所述安装座11转动连接。
进一步地，请参阅图1至图5，所述稳固部件143包括杯座1431和旋转螺母1432，所述杯座1431与所述安装座11螺纹连接，并位于所述安装座11靠近所述液压杆141的一侧；所述旋转螺母1432与所述杯座1431螺纹连接，并位于所述杯座1431靠近所述安装座11的一侧。
在本实施方式中，所述安装座11安装固定在所述箱体1的外侧，所述加强板12通过螺栓连接在所述箱体1和所述安装座11上，增强所述箱体1的强度和安装的稳固箱，所述连接杆13贯穿所述加强板12，并两端分别与所述安装座11固定连接，增强所述加强板12连接的稳固性，所述液压杆141型号为PYT100，安装在所述安装座11的底部，并输出端与所述万向滑轮142固定连接，带动所述万向滑轮142上下移动，所述杯座1431具有长杆部，长杆部贯穿所述安装座11，并与所述安装座11螺纹连接，所述旋转螺母1432套设在所述杯座1431上，并与所述杯座1431螺纹连接，且与所述安装座11抵接，将所述杯座1431与所述安装座11固定，至此，在未需移动时，利用所述杯座1431触地，此时所述液压杆141的输出端退回，所述万向滑轮142隐藏在所述安装座11的底部，进而安装更稳固，更有利于所述箱体1内部的切割，制备原料效果更佳，在需要移动时，启动所述液压杆141，输出端伸出，使所述万向滑轮142触地，再旋转所述旋转螺母1432，使所述杯座1431可旋转，并将所述杯座1431旋高，利用所述万向滑轮142进行推动，移动更方便，减少人工劳动力，使用效果更佳。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。