用于制备丝蛋白溶液及包含丝蛋白的粉末的系统及方法与流程
- 国知局
- 2024-07-12 12:07:12
本发明涉及用于改进含有来自丝进料的丝蛋白的丝溶液的制备以及由所述丝溶液得到的丝蛋白粉末的制备的系统及方法。背景技术:::1、每年世界上生产出来的食物有三分之一被浪费了,且所有水果及蔬菜中超过45%由于变质而被丢弃。食物浪费具有极大的经济、社会及环境影响。根据自然资源保护委员会(natural resources defense council;nrdc)(一个著名的非营利性国际环境倡导小组),美国具有40%的食物供应损耗,此导致每年1650亿美元的估计经济损失。本发明的实施例通过延长易腐物(例如熟肉或生肉、蛋白质、碳水化合物、农产品、坚果、谷物、种子、乳制品、饮料、加工食品(例如巧克力、糖果、薯片、点心、能量棒)、树胶、乳脂软糖(tablet)、蒴果、植物、根茎、真菌、孢子、面包、干果、脱水蔬菜、脱水食品、医疗食品、鲜花、植物等)的存储期限而直接解决对于减少食物浪费及提高食物利用率的更广泛社会需求。本发明的实施例通过经由改进配送而增加收入、减少浪费以及降低与冷藏及运输相关的成本而呈现显著的商业价值。技术实现思路1、本发明涉及用于改进含有获自丝进料的丝蛋白的丝溶液及粉末的制备的系统及方法,所述丝溶液及粉末可用于改进易腐物的收获后保存且改进包装(包括可生物降解包装)的性能。2、在一个实施例中,本发明提供一种丝蛋白制备工艺,其中丝来源或丝进料,例如丝茧(所述丝茧可为完整的(包括蚕蛹),或可经过处理以去除蛹,及/或以特定方式切割)、丝薄片、丝棉或丝球、削口蚕茧、切碎的蚕茧、丝纱及线、丝纺织物、丝粉末、丝磨碎物、丝填料、丝蛋白、经过脱胶的丝、丝垫、丝织带、丝纤维或其类似者被处理成包括丝蛋白的溶液或粉末。举例来说,可用于此工艺中的丝来源的实例是来自家蚕(bombyx mori)桑蚕。本发明还适用于来自除家蚕以外的桑蚕(例如野蚕(bombyx mandarina)、bombyx sinesis、莫罗尼阿纳菲野蚕(anaphe moloneyi)、潘达阿纳菲野蚕(anaphe panda)、网格纹阿纳菲野蚕(anaphe reticulate)、安布里什阿纳菲野蚕(anaphe ambrizia)、卡尔泰里阿纳菲野蚕(anaphe carteri)、维尼塔阿纳菲野蚕(anaphe venata)、anapha infracta、阿萨姆柞蚕(antheraea assamensis)、阿萨马柞蚕(antheraea assama)、印度柞蚕(antheraeamylitta)、中国柞蚕(antheraea pernyi)、日本柞蚕(antheraea yamamai)、多音天蚕(antheraea polyphemus)、antheraea oculea、anisota senatoria、意大利蜜蜂(apismellifera)、十字园蛛(araneus diadematus)、araneus cavaticus、巨斑刺蛾(automerisio)、乌桕大蚕蛾(atticus atlas)、copaxa multifenestrata、赫尔克里斯大蚕蛾(coscinocera hercules)、普罗米修斯蛾(callosamia promethea)、白带天蚕蛾(eupackardia calleta)、苗圃织网蜘蛛(eurprosthenops australis)、白斑枯叶蛾(gonometa postica)、gonometa rufobrunnea、刻克罗普斯蚕蛾(hyalophora cecropia)、hyalophora euryalus、hyalophora gloveri、miranda auretia、金色球体蜘蛛(nephilamadagascarensis)、棒络新妇蛛(nephila clavipes)、奥特斯枯叶蛾(pachypasa otus)、阿特斯枯叶蛾(pachypasa atus)、蓖麻蚕(philosamia ricini)、pinna squamosa、赫斯珀里斯罗氏天蛾蚕(rothschildia hesperis)、勒博罗氏天蛾蚕(rothschildia lebeau)、樗蚕(samia cynthia)及印度蚕(samia ricini)以及杂色长脚蛛(tetragnatha versicolor))以及蜘蛛或其它昆虫的丝来源。本发明还适用于以合成方式、通过基因重组、以转基因方式产生的丝来源,及其它被工程改造的丝(例如,来自细菌、酵母、哺乳动物细胞、转基因动物或转基因植物的丝)。丝蛋白具有可经由合成形式重复的独特氨基酸序列。本发明涉及此类形式。为避免疑问,如本文所描述的丝茧可替换为天然或人造的上述形式的丝或类似形式的丝中的任一者。举例来说,如果本发明陈述使用丝、丝进料、丝茧或蚕茧,那么其意谓可使用本段落中所论述的丝来源(例如丝茧、丝棉、丝薄片、丝球、削口蚕茧、切碎的蚕茧、丝纱及线、丝纺织物、丝粉末、丝磨碎物、丝填料、丝蛋白、经过脱胶的丝、丝垫、丝织带、丝纤维、产生的丝来源(例如,以合成方式、通过基因组合、以转基因方式产生的丝来源,及其它被工程改造的丝)等)中的任一者或其组合。在一个实施例中,丝茧经历脱胶步骤、溶解步骤、纯化步骤、微滤步骤及粉末化步骤,所述粉末化步骤产生含有丝蛋白的丝溶液的粉末。在一些实施例中,丝蛋白可经由ajisawa方法或经由其它方法,使用包括离液剂及/或亲液剂的水及盐自丝茧分离。在一些实施例中,丝蛋白可根据马瑞利.b(marelli,b.)、布朗克莱.m(brenckle,m.)、卡普兰.d(kaplan,d.)等人用于保存易腐食品的作为可食用涂层的丝蛋白(silk fibroin as edible coating for perishable food preservation).科学报告(sci rep)6,25263(2016),https://doi.org/10.1038/srep25263中描述的方法制备,所述文献以全文引用的方式并入本文中。本文所论述的微滤步骤将对任何可接受的自丝茧分离丝蛋白的方法(包括其中丝蛋白被处理成丝溶液或粉末的情形)有效。在一些实施例中,丝蛋白可如美国专利公开案第2020-0178576a1号中所描述,所述公开案以全文引用的方式并入本文中。3、在一些实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白的重量浓度(w/w)范围可为约0.1%(w/w)至约1%(w/w)、0.1%(w/w)至约10%(w/w)、0.1%(w/w)至约30%(w/w)、0.1%(w/w)至约50%(w/w)、约1%(w/w)至约5%(w/w)、约1%(w/w)至约10%(w/w)、约1%(w/w)至约15%(w/w)、约5%(w/w)至约10%(w/w)、5%(w/w)至约15%(w/w)、5%(w/w)至约20%(w/w)、10%(w/w)至约30%(w/w)、10%(w/w)至约100%(w/w)、50%(w/w)至约75%(w/w)、10%(w/w)至约100%(w/w)、约20%(w/w)至约95%(w/w)、约30%(w/w)至约90%(w/w)、30%(w/w)至约100%(w/w)、约40%(w/w)至约85%(w/w)、约50%(w/w)至约80%(w/w)、约60%(w/w)至约99%(w/w)、约70%(w/w)至约99%(w/w)、约80%(w/w)至约99%(w/w)、约80%(w/w)至约100%(w/w)、约90%(w/w)至约99%(w/w)、约95%(w/w)至约99%(w/w)、约90%(w/w)至约100%(w/w)或约80%(w/w)至约90%(w/w)。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于99%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于95%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于60%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于30%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于25%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于20%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于19%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于18%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于17%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于16%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于15%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于14%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于13%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于12%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于11%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于10%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于9%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于8%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于7%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于6%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于5%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于4%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于3%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于2%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于1%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.9%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.8%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.7%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.6%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.5%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.4%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.3%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.2%。在一实施例中,水溶液或粉末中存在的丝蛋白百分比(w/w)小于0.1%。更高或更低的丝蛋白含量也可为可能的以适合特定应用,例如应用方法、待涂布的产品类型等。4、在一些实施例中,丝蛋白包含丝蛋白单体、聚合物及/或片段。如本文所使用,术语丝蛋白片段还包括丝蛋白片段的集合体。在一些实施例中,丝薄膜及/或涂层可由丝蛋白形成,且丝薄膜及/或涂层包含特定百分比(重量/体积)的丝蛋白片段。在一些实施例中,特定百分比的丝蛋白片段具有特定分子量(mw)。在此上下文中,分子量(mw)是指丝薄膜及/或涂层中的单独丝蛋白片段的分子量,且不应与重量平均分子量(mw)混淆。为了测量丝的各种特性,我们可使用任何业界里适当的方法或装置。在一个实例中,可使用凝胶渗透色谱法(gpc)来获得丝蛋白片段的分子量(mw)及丝的重量平均分子量(mw)。5、作为说明性实例,图12及13说明丝薄膜及/或涂层中存在的丝蛋白片段的分子量的两个不同示范性曲线图。x轴表示分子量(mw),且y轴表示强度(例如,相同分子量下丝蛋白片段的数目)。蓝色条带说明包括丝薄膜及/或涂层中某一百分比(例如10%)的丝蛋白片段的分子量(mw)范围(例如,50kda至100kda),其是在丝蛋白片段仍呈溶液时测量。所述图式还包括峰(p),例如图12具有一个峰且图13具有两个峰。作为另一实例,丝薄膜及/或涂层的分子量(mw)的曲线图可包括多于两个峰。出于本发明的目的,峰的数目不受限制且不影响如本文所论述的具有特定分子量(mw)的丝蛋白片段百分比。分子量还可经由其它方式测量,例如十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sds-page)或其它类似技术。6、在一些方面中,没有丝蛋白片段具有低于100千道尔顿(kda)的分子量(mw),少于1%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约1%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约5%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约10%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约15%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约20%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约25%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约30%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约35%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约40%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约45%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约50%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约55%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约60%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约65%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约70%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约75%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约80%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约85%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约90%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),超过约95%的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw)。7、在一些方面中,没有丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),少于1%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约1%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约5%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约10%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约15%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约20%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约25%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约30%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约35%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约40%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约45%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约50%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约55%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约60%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约65%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约70%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约75%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约80%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约85%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约90%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),超过约95%的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw)。8、在一些方面中,没有丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),少于1%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约1%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约5%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约10%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约15%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约20%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约25%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约30%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约35%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约40%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约45%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约50%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约55%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约60%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约65%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约70%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约75%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约80%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约85%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约90%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),超过约95%的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw)。9、在一些方面中,没有丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),少于1%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约1%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约5%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约10%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约15%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约20%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约25%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约30%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约35%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约40%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约45%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约50%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约55%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约60%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约65%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约70%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约75%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约80%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约85%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约90%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),超过约95%的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw)。10、在一些方面中,没有丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),少于1%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约1%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约5%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约10%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约15%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约20%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约25%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约30%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约35%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约40%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约45%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约50%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约55%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约60%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约65%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约70%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约75%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约80%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约85%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约90%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),超过约95%的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw)。11、在一些方面中,约1%与约10%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约1%与约15%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约1%与约30%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约10%与约30%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约10%与约50%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约10%与约75%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约10%与约95%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约15%与约30%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约15%与约40%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约20%与约30%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约20%与约35%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约30%与约50%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约50%与约90%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约50%与约75%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约60%与约75%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约75%与约95%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw),约80%与约95%之间的丝蛋白片段具有低于100kda的分子量(mw)。12、在一些方面中,约1%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约30%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约40%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约50%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约60%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约50%与约85%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约60%与约85%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约55%与约80%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约65%与约85%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约60%与约80%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约70%与约80%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约60%与约99%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约70%与约99%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约80%与约99%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw),约90%与约99%之间的丝蛋白片段具有高于100kda的分子量(mw)。13、在一些方面中,约0.1%与约40%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约0.1%与约30%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约0.1%与约20%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约0.1%与约10%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约0.5%与约40%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约0.5%与约30%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约0.5%与约20%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约0.5%与约10%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约1%与约30%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约1%与约20%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约1%与约10%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约20%与约80%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约40%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约50%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约60%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw),约60%与约80%之间的丝蛋白片段具有高于200kda的分子量(mw)。14、在一些方面中,约0.1%与约3%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约0.1%与约5%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约0.1%与约10%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约1%与约30%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约1%与约10%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约1%与约20%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约5%与约20%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约10%与约20%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约10%与约30%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约10%与约50%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约10%与约75%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约10%与约95%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约15%与约30%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约20%与约50%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约30%与约50%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约50%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约50%与约75%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约60%与约75%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约75%与约95%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw),约80%与约95%之间的丝蛋白片段具有高于300kda的分子量(mw)。15、在一些方面中,约1%与约5%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约1%与约10%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约1%与约20%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约1%与约30%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约1%与约60%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约5%与约10%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约5%与约15%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约5%与约20%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约30%与约60%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约35%与约55%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约35%与约75%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约35%与约85%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约50%与约85%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约55%与约80%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw),约70%与约90%之间的丝蛋白片段具有高于400kda的分子量(mw)。16、在一个方面中,本发明涉及一种丝制备系统,其包括多个处理分站。确切来说,所述系统包括:第一处理分站,其具有容器,所述容器的配置可以接收蚕茧且自所述蚕茧提取丝蛋白以产生基于丝蛋白的溶液;第二处理分站,其与第一处理分站流体连通且其配置可以接收并纯化来自第一处理分站的基于丝蛋白的溶液;第三处理分站,其与第二处理分站流体连通且其配置可以接收经过纯化的基于丝蛋白的溶液且对其进行灭菌;及第四处理分站,其与第三处理分站流体连通且其配置可以接收基于丝蛋白的溶液且将其粉末化。在各个方面中,本文所公开的系统可视需要包括任何数目及布置的处理分站以用于特定应用。17、在前述方面的各种实施例中,所述系统进一步包括泵组合件系统,其安置在第一处理分站与第二处理分站之间且其配置可以将基于丝蛋白的溶液自第一处理分站转移至第二处理分站。所述系统还可包括储集器,其安置在第一处理分站与第二处理分站之间且其配置可以进行以下中的至少一者:容纳或调节基于丝蛋白的溶液,例如调节溶液的温度或调节溶液的一或多个组分的浓度。另外,所述系统可进一步包括:过滤系统,其安置在第一处理分站与第二处理分站之间且其配置可以过滤基于丝蛋白的溶液;及热交换系统,其配置可以在处理分站中的任一者之前或之后调节基于丝蛋白的溶液的温度。18、在其它实施例中,第一处理分站的配置可以在单一容器内经由脱胶、冲洗及溶解工艺来提取丝蛋白。第二处理分站的配置可以经由使用或不使用切向流过滤的超滤作用及/或透滤作用或经由渗析来纯化基于丝蛋白的溶液及/或浓缩基于丝蛋白的溶液以具有较高丝蛋白百分比。第三处理分站的配置可以经由超滤作用、微滤作用、巴氏灭菌法或类似方式中的一或多者对经过纯化的基于丝蛋白的溶液进行适当清洗或灭菌。一般来说,灭菌未必打算包括完全不含细菌或其它活微生物的溶液,但可为此情形。另一分站可为离心或微滤以降低浊度。过高的浊度在基于丝蛋白的溶液中可为不合需要的,因为其可能影响由基于丝蛋白的溶液所形成的涂层的粘性,妨碍丝溶液的屏障形成特性,及/或可能导致由基于丝蛋白的溶液形成的涂层看起来浑浊或混浊。出于此原因,浊度可保持低于约1.000光学密度,包括在2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%、15%、17.5%或20%丝蛋白水溶液的溶液浓度下,其中光学密度是在660nm的波长下测量(od660)。在一些实施例中,浊度可保持低于下限值,例如约0.900、0.800、0.700、0.600、0.500、0.400、0.300、0.200、0.100、0.050(od600)或其内的任何增量。19、另外,过量微生物的存在可不利地影响丝溶液的性能且潜在地使基于丝蛋白的溶液不适合人类食用或目标应用,包括收获前应用、收获后应用、动物饲料应用或其它此类应用。出于此原因,应杀死基于丝蛋白的溶液中的微生物及/或自基于丝蛋白的溶液大体上去除微生物,其可介于较小程度减少至基本上完全去除的范围内,如例如可在检测限制及/或微生物类型内测定(例如霉菌、酵母菌、肠道细菌、金黄色葡萄球菌(staphylococcusaureus)、大肠杆菌(escherichia coli)低于100、90、80、70、60、50、40、30、20或10cfu/g,且沙门氏菌(salmonella)及产单核细胞李斯特氏菌(listeria monocytogenes)读数为“阴性/低于25g”)。在一个实例中,此可意味着保持微生物的量在任何可接受测试机制下均低于10cfu/ml,例如平板计数琼脂(pca)及/或马铃薯葡萄糖琼脂(pda)上的总好氧菌平板计数。在一些情况下,第三处理分站的配置可以将经过纯化的基于丝蛋白的溶液灭菌至食品级标准。在一些情况下,第三处理分站可自系统完全去除。在那些情况或其它情况下,先前分站可产生食品级标准产品及/或将基于丝蛋白的溶液灭菌至本文所论述的水平。举例来说,第一分站可通过在特定温度下处理基于丝蛋白的溶液以自所述溶液去除微生物来对基于丝蛋白的溶液进行灭菌。在这个实例中,整个系统可替代地密封,使得不需要进一步灭菌。在其它情况下,第三处理分站可放置于系统中的不同位置处。在一些情况下,整个系统可为密封系统,使得所存在的微生物的数目不会多到必须需要第三处理分站的程度。此外,第四处理分站的配置可以经由喷雾干燥、冷冻干燥或业界中已知的类似干燥及粉末化方法将经过纯化的基于丝蛋白的溶液粉末化。20、在另其它实施例中,所述系统可进一步包括预处理系统,其配置可以在将蚕茧引入第一处理分站之前或在引入时调节所述蚕茧,所述预处理系统例如用于切碎蚕茧的切碎机、软化设备、浸泡设备及/或材料处置设备。在一些实施例中,蚕茧被切碎至减小的尺寸及形状(例如较长丝棉、丝薄片或丝填料的0.5-50cm片段或0.5-50cm线股)及/或被处理或挤压。在一些实施例中,在引入系统中之前,茧或其它丝进料可除去丝胶,被洗涤以去除有机及无机化合物,除去其它蛋白质,或与超过一种丝进料组合以增加每单位质量的丝进料的丝蛋白量。这可包括或可不包括切碎或切割或初步脱胶步骤。另外,预处理设备可包括用于清洗茧的系统,包括自茧分离碎片、测试茧(例如化学分析)及/或进行其它质量控制工艺,包括茧组成评定。21、所述系统还可包括后处理系统,其配置可以接收来自第四处理分站的丝蛋白粉末。后处理设备可包括调节丝蛋白粉末的设备,其通过添加一或多种添加剂或来自不同批料的具有不同化学或聚合物特征(即,分子量曲线、浊度或其类似者)的丝粉末来调节丝蛋白粉末(例如可将较低分子量丝蛋白添加至较高分子量丝蛋白以实现速溶性及溶解性的增加或实现不同的特征及特性)。后处理设备还可增加热处理步骤或聚结步骤,其可使得粉末更干燥、更湿润、更稠密、更干净及/或更速溶。后处理设备还可包括用于测试丝蛋白粉末及/或包装丝蛋白粉末的设备。后处理步骤可为允许获得存放稳定的丝蛋白粉末的无菌包装方法。22、所述系统可包括控制器,其与各个处理分站(例如阀门组合件、传感器、开关、传输器、驱动器等)通信且其配置可以:控制各种组分(例如茧、溶剂、化合物等)的引入变量(例如体积、流动速率、混合速率、搅拌速度、工艺的时间/持续时间、预处理操作、组分比例、ph水平、温度、压力、溶液量、固体量等)中的一或多者;控制脱胶操作(例如浸泡次数及温度、加压、搅拌速度及其时间、体积控制(即,排放及再填充容器、再循环));控制冲洗操作(例如确定溶液状态、容器的排放及再填充、溶剂的添加、各种步骤的频率及持续时间、加压或降压);控制丝蛋白溶解操作(例如第二化合物的添加及其浓度、时间、温度、压力、搅拌速度及其时间、持续时间等);控制分站的输出(例如流动速率、温度等)。23、在本文所公开方面中的任一者的各个实施例中,第一处理分站包括反应容器,所述反应容器具有:第一入口孔口,其配置可以接收蚕茧及一或多种原料(例如苏打灰、离液剂、催化剂、添加剂或其类似物);第二入口孔口,其配置可以接收溶剂(例如水、乙醇、柠檬酸等);及至少一个出口,其配置可以输出基于丝蛋白的溶液。所述反应容器的配置可以通过脱胶、冲洗及溶解来自茧的丝蛋白中的至少一者来处理蚕茧。第一处理分站还可包括安置于反应容器周围的水或油夹套,其配置可以提供与容器及其内容物的热交换(例如视需要加热或冷却)。第一处理分站可进一步包括其配置可以搅拌反应容器的内容物的设备,例如混合器、振动盘、磁性搅拌器、声波处理器、液体泵、空气泵、水流等。搅拌可经由外部或内部压力流进行,其中压力流为液体及/或气体。在各种实施例中,搅拌设备可接近反应容器的底表面或顶表面安置。在各个实施例中,搅拌设备可安置于反应容器的各个部分中(即,底部、中央及顶部处的泵中;底部处的搅动器及顶部处的泵中;等)。在一些实施例中,搅拌设备为具有单一机械轴及叶轮的混合器。叶轮的配置可以用于轴向流动、径向流动及/或切向流动,且可反向运行。另外,叶轮可涂布有抵抗蚕丝纤维的附着的物质及/或具有叶片的表面抛光(例如,低于某一阈值的表面粗糙度)。混合器可具有可互换的叶轮,其中所述叶轮的配置可以适合特定工艺,且具有有不同形状、间距等的平面叶片、弯曲叶片、斜叶片、指形叶片、锚叶片、锁紧叶片(gate blade)、带式叶片等中的一或多者。叶轮的配置也可以在不同处理步骤期间或在不同处理步骤之间升高及降低至容器中或容器内容物内。24、在其它实施例中,反应容器包括第二出口,其用于去除至少一部分溶剂及其中的任何残余物(例如溶解的丝胶),所述物质可被传送以废弃、再循环或回收。反应容器可具有玻璃内衬,且其尺寸被设定成具有0.5至5.0、或更优选0.8至2、且更优选1.0至1.5的通过工作体积所定义的高度与直径的纵横比。纵横比可被选择以适合特定应用,例如温度控制、处理速率、所需体积、工作空间等。容器的体积将变化以适合特定应用(例如,成品产量),且视所需批量而定,其范围可在约0.25升至约80,000升、优选0.5升至5,000升内。另外,反应容器可具有除圆柱形以外的形状,使得纵横比将为容器高度相比于其横截面面积(例如矩形、卵形等横截面形状)。容器内容物可包括多个蚕茧(经过或不经过预处理)、溶剂(例如水)及化合物。蚕茧的堆积密度将变化以适合特定应用(例如,基于丝蛋白成品的溶液)及/或不同丝进料(例如,茧、丝棉等),且其范围可为:约1%至100%、约1%至70%、约1%至50%、约1%至30%、约1%至20%、约2%至20%、约2%至15%、小于约100%、小于约90%、小于约80%、小于约70%、小于约60%、小于约50%、小于约40%、小于约30%、小于约25%、小于约20%、小于约15%、小于约10%、小于约5%、大于约1%、大于约5%、大于约10%、大于约15%、大于约20%、大于约30%、大于约40%、大于约50%、大于约60%、大于约70%、大于约80%、大于约90%。水或油夹套的配置可以将内容物加热至约50℃至约150℃、优选约75℃至约125℃的温度或其它温度以适用特定应用。另外,冲洗步骤可包括进行1至30次冲洗循环、更优选约1至约10次冲洗循环、更优选约3至约10次冲洗循环、且更优选约4至约6次冲洗循环或基本上任何次数的冲洗循环以适用特定应用。一般来说,工艺时间、温度、ph及其它溶液特征可有所变化以适用特定应用,例如丝类型或特定输出规格。25、反应容器还可包括处置结构或设备,其配置可以控制蚕茧在容器内的移动及/或位置(例如防止蚕茧浮动)。所述设备可包括例如:筛网或丝网,其接近容器的底部安置且其配置可以自搅拌设备分离蚕茧及/或防止蚕茧浮动至容器顶部;滑槽或漏斗结构,其与第一入口连通且其配置可以在蚕茧的引入期间将蚕茧引导至容器内的特定位置;再循环系统,其配置可以自容器的底部抽吸溶液的一部分且将所述溶液再引入至容器的上部及/或引入新鲜水以将蚕茧下推至溶液中;可竖直移动的筛子(例如,多孔活塞),其安置于容器内且其配置可以将溶液内的任何固体“推”向容器的底部;及一或多个挡板,其安置于容器内且自其内壁延伸,其中所述挡板引导溶液及其中内容物的移动。在一些实施例中,可通过调节工艺的各个阶段期间的处理温度来控制蚕茧的移动。举例来说,在脱胶操作期间,可将内容物加热至稍微低于其沸点的温度以减少气泡的形成。下文更详细地描述控制茧的移动的其它方式。参见例如图9至11。26、第一处理分站(且一般来说系统)可包括一或多个阀门组合件(具有手动或自动致动器),其配置可以控制例如蚕茧、化合物、溶剂、废料溶液、残余物及最终基于丝蛋白的溶液的任何组分至第一处理分站及/或反应容器的引入及自第一处理分站及/或反应容器的去除。第一处理分站(且一般来说系统)可包括至少一个传感器,其配置可以感测以下中的一或多者:溶液温度、浓度、流动速率、ph、液面、浊度、粒度、分子量、加压等,其可用于控制(存在或不存在人工干预)各种工艺的操作。27、在本文所公开的方面中的任一者的其它实施例中,第二处理分站包括容纳至少一个膜的过滤模块。所述过滤模块具有:入口,其配置可以接收包括第二化合物(例如离液剂,例如:溴化钙;氯化镁;乙酸锂;过氯酸锂;盐酸胍;乙醇;甲醇;脲;硫脲;十二烷基硫酸钠;硫氰酸锂(liscn);硫氰酸钠(nascn);硫氰酸钙(ca(scn)2);硫氰酸镁(mg(scn)2);无水或二水合氯化钙(cacl2);氯化锂(licl);溴化锂(libr);氯化锌(zncl2);硝酸铜(cu(no2)2);乙二胺铜(cu(nh2ch2ch2nh2)2(oh)2);cu(nh3)4(oh)2;ajisawa试剂(cacl2/乙醇/水);异丙醇;1-丁醇;2-丁醇;乙酸乙酯;硝酸钙;硝酸镁;过氯酸钙;氯酸钙;乙酸钙;磷酸二钙/磷酸氢钙;硫酸钙;氟化钙;氟化铵;硫酸铵;磷酸铵;磷酸二铵(磷酸氢二铵);磷酸二氢铵;乙酸铵;氯化铵;溴化铵;硝酸铵;氯酸铵;碘化铵;过氯酸铵;硫氰酸铵;氟化钾;硫酸钾;磷酸一钾;磷酸二钾(磷酸氢钾);磷酸三钾;乙酸钾;氯化钾;溴化钾;硝酸钾;氯酸钾;碘化钾;过氯酸钾;硫氰酸钾;氟化钠;硫酸钠;单磷酸钠(例如磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠);二磷酸钠及多磷酸钠(例如二磷酸一钠、二磷酸二钠、二磷酸三钠、二磷酸四钠、三磷酸钠);乙酸钠;氯化钠;溴化钠;硝酸钠;氯酸钠;碘化钠;过氯酸钠;氟化锂;硫酸锂;磷酸锂;氯化锂;溴化锂;硝酸锂;氯酸锂;碘化锂;氟化镁;硫酸镁;磷酸一镁;磷酸二镁;磷酸三镁;乙酸镁;溴化镁;氯酸镁;碘化镁;过氯酸镁;硫氰酸镁;磷酸一钙;磷酸三钙;磷酸八钙;二磷酸二钙;三磷酸钙;碘化钙;硝酸鈲;碘化鈲;硫氰酸鈲或其组合)的基于丝蛋白的溶液;出口,其配置可以输出具有降低浓度的任何离液剂的经过纯化的基于丝蛋白的溶液(即,渗余物);及废料孔口,其配置可以输出第二化合物的部分(即,渗透物)。过滤模块的配置可以经由透滤作用或透析自基于丝蛋白的溶液去除第二化合物。在一些情况下,通过模块的流动与膜表面相切。基于丝蛋白的溶液还可经历某一浓度水平,其可被调谐以使稍后工艺(例如灭菌或粉末化)优化。基于丝蛋白的溶液可循环通过过滤模块,持续由约1倍透滤体积至约至少12倍透滤体积、优选约3倍透滤体积至约10倍透滤体积、且更优选约5倍透滤体积至约9倍透滤体积所定义的持续时间。在一些情况下,还可监测渗余物中离液剂的浓度水平及/或跨过滤模块的压降以确定工艺的状态。一般来说,期望获得对于使用者来说几乎不可检测的剩余离液剂水平(例如,无味);然而,此水平对于不同试剂及/或产品应用来说将变化且可包括小于1,000百万分率(ppm)、小于900ppm、小于650ppm、小于400ppm、小于300ppm、小于250ppm且甚至低至低于150ppm。在一些情况下,进行其它测试以确保基于丝蛋白的溶液中不存在污染物或非所需物质。28、另外,过滤模块可包括一或多个螺旋卷绕式膜;然而,可使用例如板框、中空纤维等其它膜结构以适合特定应用(例如流动速率、压力等)。过滤模块可包括多个级且可包括约一至约十个膜、约一至约八个膜、约三至约八个膜、约三至约五个膜。在使用多级过滤器或过滤模块的情况下,基于丝蛋白的溶液可以连续方式、以并行方式或以两种方式通过以适合特定应用。将基于各种系统参数(例如流动速率)来选择膜的数目、尺寸及配置。膜活性层的结构及化学性质也将变化以适合特定应用,且可构造成具有约1kda至约300kda、约1kda至约100kda、约1kda至约50kda的截留分子量。另外,膜可由聚醚砜(pes)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚丙烯腈(pan)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)或其组合制成。29、第二处理分站还可包括热交换系统,其视需要包括任何阀门、泵、控制器等以在处理期间控制基于丝蛋白的溶液的温度。举例来说,在引入过滤模块之前降低基于丝蛋白的溶液的温度可促进第二化合物的去除。第二处理分站还可包括一或多个阀门组合件,其配置可以将具有减少的第二化合物的基于丝蛋白的溶液输出引导至入口(再循环)中的至少一者或引导至第三处理分站及与控制器通信的一或多个传感器(例如压差、温度、流动速率、盐度计、导电性等)。在一些实施例中,过滤模块可包括用于例如通过蒸发回收被去除的第二化合物的再循环电路。30、在本文所公开的方面中的任一者的额外实施例中,第三处理分站包括微滤模块,其具有:入口,其配置可以接收来自第二处理分站的经过纯化的基于丝蛋白的溶液;及出口,其配置可以输出无菌的基于丝蛋白的溶液。所述微滤模块的配置可以降低经过纯化的基于丝蛋白的溶液的浊度及/或自经过纯化的基于丝蛋白的溶液去除微生物。在一些实施例中,所述入口的配置可以接收来自第一处理分站的基于丝蛋白的溶液,且所述出口的配置可以将无菌的基于丝蛋白的溶液输出至第二处理分站。另外,微滤模块可包括一或多级过滤器,其视需要具有或不具有泵、阀门及贮留槽。在一些实施例中,第一级过滤器可安置在第二处理分站上游,且第二级过滤器可安置在第二处理分站下游。在包括一或多个泵的实施例中,泵的配置可以在多级过滤器及/或处理分站之间转移基于丝蛋白的溶液,及/或在完成微滤工艺之后视需要将基于丝蛋白的溶液转移至另一工艺。另外,可包括一或多个贮留槽以存储溶液或提供额外处理,例如温度控制或浓度调节,如解决浊度或无菌程度可能所需要的。31、多级过滤器可包括一或多个螺旋卷绕式膜;然而,可使用例如板框、中空纤维、袋滤器、滤筒等其它膜结构以适合特定应用。在一些实施例中,微滤模块可包括两(2)个级,其中第一级的配置可以去除较大聚集体,而第二级的配置可以去除较小聚集体,及/或对溶液进行灭菌且降低溶液的浊度。第一级中的膜的配置可以用于深层过滤或表面过滤,其孔径范围介于0.65至15μm。第二级中的膜的配置可以用于深层过滤或表面过滤,其孔径范围介于约0.05至0.65μm。膜可由具有或不具有食品级助滤剂的pes、pp或纤维素制备。多级过滤器可包括约1至约52个膜。32、基于丝蛋白的溶液可以连续方式、以并行方式或以两种方式通过所述膜以适合特定应用。所述膜可具有约0.02μm至约15μm的平均孔径。在一些实施例中,第一级过滤器中的膜可具有在约0.7μm至约5μm、优选约0.9μm与约1.4μm范围内的孔径,而第二级过滤器中的膜可具有在约0.05μm至约0.8μm、优选约0.2μm至约0.8μm范围内的孔径,其中基于丝蛋白的溶液在通过第二级过滤器之前通过第一级过滤器(例如以在第一级中滤出较大聚集体)。在一些情况下,基于丝蛋白的溶液含有极少量的离液剂。另外或替代地,第三处理分站可包括热交换电路以经由巴氏灭菌法对溶液进行灭菌。33、在本文所公开的方面中的任一者的另外其它实施例中,第四处理分站包括粉末化设备,其配置可以接收来自第三处理分站的经过灭菌的基于丝蛋白的溶液且输出呈粉末形式的丝蛋白。另外,所得粉末状丝蛋白可具有低于1.0、0.95、0.9、0.85、0.8、0.75、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1的水活性水平。优选地,水活性水平低于0.9,以允许获得在食物及微生物学角度来说的存放稳定粉末。粉末化设备可包括喷雾干燥器,其具有:入口,其配置可以接收来自第三处理分站的经过灭菌的基于丝蛋白的溶液;及出口,其配置可以输出呈粉末及易于速溶形式的丝蛋白。在一个实施例中,喷雾干燥器的配置可以具有高压喷嘴,其中喷雾是通过迫使进料(在此情况下基于丝蛋白的溶液)通过喷嘴孔口而产生。替代地,可使用双流体喷嘴喷雾干燥器,其中喷雾是通过进料与压缩空气之间的相互作用而产生。在双流体喷嘴配置中,进料可在存在或不存在后续喷嘴加热步骤的情况下经由与压缩空气接触而雾化。热干燥气体还可用于在雾化发动机接触进料时使雾化发动机加速。热干燥气体可被配置而以低速度行进。还可使用其它喷雾干燥器配置。作为非限制性实例,喷雾干燥器可为以下类型中的一种:高压喷嘴、双流体喷嘴、燃烧喷嘴、雾化。34、可速溶可涵盖一系列特征,包括(但不限于)可流动且容易分散于液体中以在液体中形成稳定分散液而无需在液体中搅拌或摇动粉末的粉末,但可替代地通过在液体中搅拌或摇动粉末仅较短时间而产生。在一个实施例中,粉末的水分含量应在约1%至10%之间,更优选在约1.0%至7%之间。第四处理分站还可包括用于在处理之前容纳经过灭菌的基于丝蛋白的溶液的进料容器。进料容器的配置可以在处理之前处理经过灭菌的基于丝蛋白的溶液以例如增强粉末化或产生更速溶的粉末。第四处理分站还可包括安置在粉末化设备下游以用于对粉末状丝蛋白进行改性的设备(例如包括添加剂以使其更速溶,或有助于聚结的设备)或包装设备。作为聚结设备的实例,第四处理分站可包括外部流化床或与粉末化设备集成的流化床。聚结设备可有助于粉末状丝蛋白的聚结,其可改进粉末状丝蛋白的分散性、速溶性或湿润性特性。可利用任何适合的聚结设备。在一些实施例中,粉末状丝蛋白可在粉末化之后通过聚结设备。在其它实施例中,聚结设备可集成至喷雾干燥器中,使得聚结在粉末化工艺期间发生。在一些实施例中,聚结设备可将粉末状丝蛋白颗粒的尺寸增加超过约5%、超过约10%、超过约20%、超过约30%、超过约40%、超过约50%、超过约60%、超过约70%、超过约80%、超过约90%、超过约100%、超过约150%、超过约200%、超过约250%、超过约300%、超过约350%、超过约400%、超过约500%、超过约600%、超过约700%、超过约800%、超过约900%、超过约1000%。35、在另一方面中,本发明涉及一种处理蚕茧以获得食品级丝蛋白的方法。所述方法包括以下步骤:将多个蚕茧引入反应容器中;将溶剂(例如,水(例如软化水、过滤水、去离子水、自来水)、乙醇、柠檬酸或具有酸性ph的其它适合物质)引入反应容器中;将第一化合物引入反应容器中;向反应容器的内容物引入热量以促进蚕茧的脱胶;任选地对反应容器加压及/或任选地搅拌反应容器的内容物以控制蚕茧在反应容器内的移动;去除溶剂及任何脱胶残余物(如果存在)的至少一部分;冲洗经过脱胶的丝蛋白;将第二化合物引入反应容器中(具有或不具有额外溶剂)以使剩余的丝蛋白溶解至溶液中;过滤反应容器的内容物以大体上去除第二化合物(例如视需要满足特定纯度水平或范围)且产生经过纯化的基于丝蛋白的溶液;将经过纯化的基于丝蛋白的溶液引导至灭菌工艺以获得“食品级”质量的基于丝蛋白的溶液;及将经过纯化的基于丝蛋白的溶液粉末化以获得呈粉末形式的丝蛋白。工艺的各种参数将变化以适合特定应用,所述参数例如:引入或去除各种组分(例如蚕茧、溶剂、化合物、冲洗溶液等)的次序、数量及速率;操作温度范围;处理时间(例如搅拌步骤的速度及时间);操作次序;等等。在各种实施例中,本文所公开的方法可并入有对应于本文所公开的系统及分站的额外工艺或步骤中的任一个。36、实施例1:一种丝制备系统,其包含:(a)第一处理分站,其包含容器,所述容器的配置可以接收丝进料、自所述丝进料提取丝蛋白且产生基于丝蛋白的溶液,使得所述基于丝蛋白的溶液大体上不含丝胶,其中所述第一处理分站的配置可以在单一容器内经由脱胶、冲洗及溶解工艺提取丝蛋白;(b)第二处理分站,其与所述第一处理分站流体连通,所述第二处理分站的配置可以接收并纯化来自所述第一处理分站的所述基于丝蛋白的溶液,其中经过纯化的基于丝蛋白的溶液包含少于约650百万分率(ppm)的一或多种盐或非有机微粒;(c)其中所述基于丝蛋白的溶液在第三处理分站之前经过灭菌以产生经过灭菌的基于丝蛋白的溶液;及(d)第三处理分站,其与所述第二处理分站流体连通,所述第三处理分站为喷雾干燥器,其配置可以接收所述经过灭菌的基于丝蛋白的溶液且将其粉末化。37、实施例2:一种丝制备系统,其包含:(a)第一处理分站,其包含容器,所述容器的配置可以接收丝进料、自所述丝进料提取丝蛋白且产生基于丝蛋白的溶液,其中所述第一处理分站的配置可以在单一容器内经由脱胶、冲洗及溶解工艺提取丝蛋白;(b)第二处理分站,其与所述第一处理分站流体连通,所述第二处理分站的配置可以接收并纯化来自所述第一处理分站的所述基于丝蛋白的溶液;(c)第三处理分站,其与所述第二处理分站流体连通,所述第三处理分站的配置可以接收经过纯化的基于丝蛋白的溶液且对其进行灭菌;及(d)第四处理分站,其与所述第三处理分站流体连通,所述第四处理分站的配置可以接收经过纯化的基于丝蛋白的溶液且将其粉末化,其中所述第四处理分站为喷雾干燥器。38、实施例3:一种丝制备系统,其包含:(a)第一处理分站,其配置可以接收丝进料、自所述丝进料提取丝蛋白且产生基于丝蛋白的溶液,其中所述第一处理分站的配置可以在单一容器内提取丝蛋白,所述第一处理分站包含:反应容器,所述反应容器包含:第一入口孔口,其配置可以接收原始丝进料及一或多种化合物;第二入口孔口,其配置可以接收溶剂;及至少一个出口,其配置可以输出所述基于丝蛋白的溶液,其中所述反应容器的配置可以通过脱胶、冲洗及溶解来自所述丝进料的丝蛋白来处理所述丝进料;液体夹套,其安置于所述反应容器周围且其配置可以提供与所述容器及其内容物的热交换,其中所述液体夹套的配置可以将内容物加热至约50℃至约150℃的温度;以及搅拌机制,其配置可以搅拌所述反应容器的内容物;(b)第二处理分站,其与所述第一处理分站流体连通,所述第二处理分站的配置可以接收并纯化来自所述第一处理分站的所述基于丝蛋白的溶液,其中所述第二处理分站的配置可以经由切向流过滤来纯化所述基于丝蛋白的溶液,所述第二处理分站包含容纳至少一个膜的过滤模块,所述模块包含:入口,其配置可以接收包括化合物的所述基于丝蛋白的溶液;出口,其配置可以输出化合物量减少的经过纯化的基于丝蛋白的溶液;及废料孔口,其配置可以输出所述化合物的一部分,其中所述过滤模块的配置可以通过使所述基于丝蛋白的溶液循环通过所述过滤模块而自所述基于丝蛋白的溶液去除所述化合物,直至达到约1倍透滤体积至约至少12倍透滤体积;(c)其中所述基于丝蛋白的溶液在第三处理分站之前经过灭菌以产生经过灭菌的基于丝蛋白的溶液;(d)第三处理分站,其与所述第二处理分站流体连通,所述第三处理分站的配置可以接收所述经过灭菌的基于丝蛋白的溶液且将其粉末化,其中所述第三处理分站的配置可以经由喷雾干燥器将所述经过灭菌的基于丝蛋白的溶液粉末化,且其中所述第三处理分站包括一件聚结设备;及(e)后处理系统,其配置可以接收来自所述第三处理分站的丝蛋白粉末且进行以下中的至少一者:调节所述丝蛋白粉末、测试所述丝蛋白粉末或将所述丝蛋白粉末包装在食品级容器中。39、实施例4:一种丝制备系统,其包含:第一处理分站,其包含容器,所述容器的配置可以接收丝进料、自所述丝进料提取丝蛋白且产生基于丝蛋白的溶液,使得所述基于丝蛋白的溶液大体上不含丝胶,其中所述第一处理分站的配置可以在单一容器内经由脱胶、冲洗及溶解工艺提取丝蛋白。40、实施例5:根据实施例1至4中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液包含少于约400ppm的所述一或多种盐或非有机微粒。41、实施例6:根据实施例1至5中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中经过粉末化的基于丝蛋白的溶液包含小于0.9的水活性水平。42、实施例7:根据实施例1至6中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述丝进料来源于家蚕桑蚕。43、实施例8:根据实施例1至7中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其进一步包含:储集器,其安置在所述第一处理分站与所述第二处理分站之间且其配置可以进行以下中的至少一者:容纳或调节所述基于丝蛋白的溶液;及泵组合件系统,其安置在所述第一处理分站与所述第二处理分站之间且其配置可以在所述第一处理分站、所述储集器及所述第二处理分站之间转移所述基于丝蛋白的溶液。44、实施例9:根据实施例1至8中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述第二处理分站包括至少一个螺旋卷绕式过滤膜。45、实施例10:根据实施例1至9中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其进一步包含热交换系统,所述热交换系统的配置可以在所述处理分站中的任一个之前或之后调节所述基于丝蛋白的溶液的温度。46、实施例11:根据实施例1至10中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述第二处理分站的配置可以经由透滤作用来纯化所述基于丝蛋白的溶液。47、实施例12:根据实施例1至11中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述第二处理分站的配置可以经由切向流过滤来纯化所述基于丝蛋白的溶液。48、实施例13:根据实施例1至12中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述第三处理分站或所述第四处理分站包括一件聚结设备。49、实施例14:根据实施例1至13中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其进一步包含后处理系统,所述后处理系统的配置可以接收来自所述第三处理分站的丝蛋白粉末且进行以下中的至少一者:调节所述丝蛋白粉末、测试所述丝蛋白粉末或将所述丝蛋白粉末包装在食品级容器中。50、实施例15:根据实施例1至14中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述第三处理分站的配置可以经由微滤作用将所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液灭菌至食品级标准。51、实施例16:根据实施例1至15中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述第三处理分站的配置可以经由巴氏灭菌法将所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液灭菌至食品级标准。52、实施例17:根据实施例1至16中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其进一步包含第四处理分站,其与所述第二处理分站流体连通,所述第四处理分站的配置可以接收经过纯化的基于丝蛋白的溶液且对其进行灭菌。53、实施例18:根据实施例1至17中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述第四处理分站包含微滤模块,其配置可以接收所述基于丝蛋白的溶液或经过纯化的基于丝蛋白的溶液中的至少一者且去除所述基于丝蛋白的溶液或经过纯化的基于丝蛋白的溶液中的所述至少一者的微生物并降低其浊度。54、实施例19:根据实施例1至18中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述微滤模块包括两级过滤器,第一级过滤器具有约0.7μm与约5μm之间的孔径且第二级过滤器具有约0.05μm与约0.8μm之间的孔径,且所述基于丝蛋白的溶液在通过所述第二级过滤器之前通过所述第一级过滤器。55、实施例20:根据实施例1至19中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述微滤模块进一步包含一或多个泵,其配置可以:在多级过滤器之间转移所述基于丝蛋白的溶液;在处理分站之间转移所述基于丝蛋白的溶液;在完成微滤工艺之后视需要将所述基于丝蛋白的溶液转移至另一工艺;或其任何组合。56、实施例21:根据实施例1至20中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述微滤模块进一步包含一或多个贮留槽,其中所述槽的配置可以提供额外处理,包括以下中的一或多者:存储溶液;控制溶液温度;或调节溶液浓度以解决浊度或无菌程度。57、实施例22:根据实施例1至21中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述反应容器的尺寸被设定成具有约0.5至约5.0的由工作体积所定义的高度与直径的纵横比。58、实施例23:根据实施例1至22中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述反应容器的尺寸被设定成具有约0.8至约2.0的由工作体积所定义的高度与直径的纵横比。59、实施例24:根据实施例1至23中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述反应容器进一步包含用于控制所述丝进料在所述容器内的移动或位置中的至少一者的处置结构。60、实施例25:根据实施例1至24中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其进一步包含预处理系统,所述预处理系统的配置可以在将所述丝进料引入所述第一处理分站之前或在引入时调节所述丝进料。61、实施例26:根据实施例1至25中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述第二处理分站进一步包含热交换系统以在处理期间控制所述基于丝蛋白的溶液的温度。62、实施例27:根据实施例1至26中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述过滤模块的配置可以通过使所述基于丝蛋白的溶液循环通过所述过滤模块而自所述基于丝蛋白的溶液去除第二化合物,直至达到约5倍透滤体积至约至少8倍透滤体积。63、实施例28:一种处理丝进料以获得丝蛋白的方法,其包含以下步骤:将多个丝进料引入反应容器中;将溶剂引入所述反应容器中;将第一化合物引入所述反应容器中;向反应容器内容物引入热量以促进所述丝进料的脱胶;控制所述丝进料在所述反应容器内的移动或定位;冲洗经过脱胶的丝进料;将第二化合物引入所述反应容器中以使任何剩余的丝蛋白溶解至溶液中;搅拌所述反应容器的内容物;过滤所述反应容器的内容物以大体上去除所述第二化合物且产生经过纯化的基于丝蛋白的溶液;及将所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液粉末化以获得呈粉末形式的经过纯化的丝蛋白。64、实施例29:一种处理丝进料以获得丝蛋白的方法,其包含以下步骤:将多个丝进料引入反应容器中;将溶剂引入所述反应容器中;将第一化合物引入所述反应容器中;向所述反应容器的内容物引入热量以促进蚕茧的脱胶;控制所述丝进料在所述反应容器内的移动或定位;去除所述溶剂及任何脱胶残余物的至少一部分;冲洗经过脱胶的丝进料;将第二化合物引入所述反应容器中以使剩余的丝蛋白溶解至溶液中;搅拌所述反应容器的内容物;过滤所述反应容器的内容物以大体上去除所述第二化合物且产生经过纯化的基于丝蛋白的溶液;将所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液引导至灭菌工艺以获得经过灭菌的基于丝蛋白的溶液;及将所述经过灭菌的基于丝蛋白的溶液粉末化以获得呈粉末形式的丝蛋白。65、实施例30:一种处理丝进料以获得食品级丝蛋白的方法,其包含以下步骤:提供反应容器,其配置可以在其中经由脱胶、冲洗及溶解工艺提取丝蛋白,其中所述容器包含至少一个入口孔口、至少一个出口孔口;及液体夹套,其配置可以提供与所述容器及其内容物的热交换;经由所述至少一个入口孔口将多个丝进料引入所述反应容器中;经由所述至少一个入口孔口将溶剂引入所述反应容器中;经由所述至少一个入口孔口将第一化合物引入所述反应容器中;经由所述液体夹套将所述反应容器的内容物加热至约50℃至约150℃的温度以促进所述丝进料的脱胶;控制所述丝进料在所述反应容器内的移动或定位;经由所述至少一个出口孔口去除所述溶剂及任何脱胶残余物的至少一部分;冲洗经过脱胶的丝进料;经由所述至少一个入口孔口将第二化合物引入所述反应容器中以使剩余的丝蛋白溶解,从而形成基于丝蛋白的溶液;搅拌所述反应容器的内容物;经由所述至少一个出口孔口将所述包括第二化合物的基于丝蛋白的溶液输出至过滤模块;过滤所述包括第二化合物的基于丝蛋白的溶液以大体上去除所述第二化合物且产生经过纯化的基于丝蛋白的溶液,其中所述过滤模块的配置可以通过使所述基于丝蛋白的溶液循环通过所述过滤模块而自所述基于丝蛋白的溶液去除所述第二化合物,直至达到约1倍透滤体积至约至少12倍透滤体积;及经由喷雾干燥器将所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液粉末化以获得呈粉末形式的丝蛋白,使得粉末的水活性水平小于0.9。66、实施例31:一种处理丝进料以获得食品级丝蛋白的方法,其包含以下步骤:提供反应容器,其配置可以在其中经由脱胶、冲洗及溶解工艺提取丝蛋白,其中所述容器包含至少一个入口孔口、至少一个出口孔口;及液体夹套,其配置可以提供与所述容器及其内容物的热交换;经由所述至少一个入口孔口将多个丝进料引入所述反应容器中;经由所述至少一个入口孔口将溶剂引入所述反应容器中;经由所述至少一个入口孔口将第一化合物引入所述反应容器中;经由所述液体夹套将所述反应容器的内容物加热至约50℃至约150℃的温度以促进所述丝进料的脱胶;控制所述丝进料在所述反应容器内的移动或定位;经由所述至少一个出口孔口去除所述溶剂及任何脱胶残余物的至少一部分;冲洗经过脱胶的丝进料,使得所述丝进料大体上不含丝胶;经由所述至少一个入口孔口将第二化合物引入所述反应容器中以使剩余的丝蛋白溶解,从而形成基于丝蛋白的溶液;搅拌所述反应容器的内容物;对所述基于丝蛋白的溶液进行灭菌以获得经过灭菌的基于丝蛋白的溶液;经由所述至少一个出口孔口将所述包括第二化合物的经过灭菌的基于丝蛋白的溶液输出至过滤模块;过滤所述包括第二化合物的基于丝蛋白的溶液以大体上去除所述第二化合物且产生经过纯化的基于丝蛋白的溶液,其中所述过滤模块的配置可以通过使所述基于丝蛋白的溶液循环通过所述过滤模块而自所述基于丝蛋白的溶液去除所述第二化合物,直至达到约1倍透滤体积至约至少12倍透滤体积,其中所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液包含少于约650百万分率(ppm)的一或多种盐或非有机微粒;及经由喷雾干燥器将所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液粉末化以获得呈粉末形式的丝蛋白,使得粉末的水活性水平小于0.9。67、实施例32:根据实施例28至31中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述丝进料来源于家蚕桑蚕。68、实施例33:根据实施例28至32中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述丝进料在所述反应容器中的堆积密度介于约1%与约70%之间。69、实施例34:根据实施例28至33中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述丝进料在所述反应容器中的堆积密度大于5%。70、实施例35:根据实施例28至34中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述丝进料在所述反应容器中的堆积密度大于15%。71、实施例36:根据实施例28至35中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述丝进料在所述反应容器中的堆积密度大于25%。72、实施例37:根据实施例28至36中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述过滤步骤包含经由透滤作用来纯化所述基于丝蛋白的溶液。73、实施例38:根据实施例28至37中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述过滤步骤包含经由切向流过滤来纯化所述基于丝蛋白的溶液。74、实施例39:根据实施例28至38中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述方法进一步包含在粉末化步骤之前进行灭菌工艺以获得食品级质量的基于丝蛋白的溶液的步骤。75、实施例40:根据实施例28至39中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述灭菌工艺包含将所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液引导至微滤模块的步骤。76、实施例41:根据实施例28至40中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中将所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液引导至微滤模块的所述步骤包含引导所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液通过孔径在约0.7μm与约5μm之间的第一级微滤;以及引导所述经过纯化的基于丝蛋白的溶液通过孔径在约0.05μm与约0.8μm之间的第二级微滤。77、实施例42:根据实施例28至41中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其进一步包含在处理期间调节所述基于丝蛋白的溶液的温度的步骤。78、实施例43:根据实施例28至42中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其进一步包含后粉末化步骤,所述后粉末化步骤包含以下中的至少一者:使丝蛋白粉末聚结;调节丝蛋白粉末;测试丝蛋白粉末;或将丝蛋白粉末包装至例如食品级容器中。79、实施例44:根据实施例28至43中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述过滤步骤包含利用至少一个螺旋卷绕式膜。80、实施例45:根据实施例28至44中任一实施例或其任何组合所述的丝制备系统,其中所述至少一个入口孔口包含:第一入口孔口,其配置可以接收所述丝进料、所述第一化合物及所述第二化合物;及第二入口孔口,其配置可以接收所述溶剂;且所述至少一个出口孔口包含:第一出口孔口,其配置可以输出所述基于丝蛋白的溶液;及第二出口孔口,其配置可以输出所述溶剂及任何脱胶残余物的至少一部分。81、下文详细论述另外的其它方面、实施例及这些示范性方面及实施例的优点。此外,应理解,前述信息及以下详细描述两者仅仅为各种方面及实施例的说明性实例,且打算提供综述或框架以理解所要求保护方面及实施例的性质及特性。因此,经由参考以下描述及随附图式,本文所公开的本发明的这些及其它目标以及优点及特征将变得显而易见。此外,应理解,本文所描述的各种实施例的特征并不相互排斥且可以各种组合及排列存在。当前第1页12当前第1页12
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