CN103374822B - 一种海洋低温蛋白酶mp水解发制品脱鳞的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海洋低温蛋白酶MP水解发制品脱鳞的方法，该方法包括使用比例为2-5％(酶/发制品质量百分比)海洋低温碱性蛋白酶MP在20-35℃，pH为7-10，渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚0.2-1.0质量％，作用时间7-9小时进行酶法脱鳞，人发经海洋低温蛋白酶MP酶法脱鳞处理后平均抗拉力强度达到140.8g，头发防晒系数达到10.7以上，该方法工艺简单，效果好，提高色发成品的质量和档次，是一种比酸法脱鳞更有效的发制品脱鳞酶法处理技术。

Description

一种海洋低温蛋白酶MP水解发制品脱鳞的方法

技术领域

本发明涉及发制品加工领域，具体的说是涉及一种海洋低温蛋白酶MP水解发制品脱鳞的方法。

背景技术

我国人发制品业发展历史渊源于二十世纪50年代，现已成为中国较为特色的传统出口创汇项目，作为劳动密集型产业，对提高城乡劳动就业率有积极贡献。据海关统计，2010年我国发制品进出口总额为21.16亿美元，与2009年同期相比增长21.9％。众所周知，以东方人发为材料生产供欧美市场使用的发制品，需首先限制性破坏表面鳞质层，使其达到所需求的柔软程度，再以氧化手段脱除黑色素，进而生产出色发成品。然而人发鳞质层的基础成分是各种天然氨基酸组成的硬性角蛋白质，这些天然的角蛋白属不溶性蛋白质，具有特殊的结构，呈纤维状，稳定性高、弹性好、膨胀性小，是保持人发正常状态的主要屏障。一般情况下，它既不溶于水、稀的酸和碱，也不为普通动物的胃蛋白酶所消化。故多年来发制品制造业均采用浓酸法进行发制品的脱鳞，但酸法水解存在诸多缺点，如：水解度难以控制，胱氨酸、色氨酸等被破坏后形成黑色不溶物沉积头发表面，并伴有恶臭产生而严重污染环境，色发成品抗拉强度、保湿性及抗紫外线氧化性能大为降低等，严重影响色发成品的产品质量和档次，产品质量合格率＜50％。椐了解对人发角蛋白质最有效的商品水解酶是角蛋白酶，但试验结果，角蛋白酶对人发表面鳞质层缺乏满意的作用专一性，易将其彻底水解成低聚肽和芳香族游离氨基酸，而无法实际应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在不足，在开发海洋微生物-海洋细菌YS-80低温碱性蛋白酶基础上，进一步开发提供一种海洋低温蛋白酶MP水解发制品脱鳞的方法。

本发明提供的海洋低温蛋白酶MP水解发制品脱鳞的方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)、处理液的制备

处理液为氯化钙0.1-0.3质量％，pH8-10的硼砂缓冲液，海洋低温蛋白酶MP/发制品质量百分比为2-5质量％，优选为3-3.5质量％，渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚市售添加量为0.2-1.5质量％；优选为0.5-1.0质量％；

(2)、水解脱鳞

发制品/处理液比例为8-15g/L，优选为10-12g/L，反应温度为20-35℃，优选为25-28℃，pH为7-10，优选为8-9，水解脱鳞时间为7-9小时，优选为7.5-8.5小时。

抗拉力强度测定

经处理过的头发，去掉发梢和发根后，将其剪成等长的两段，对应地分为两组晾干，用DIANS-A头发强度测定仪直接测定。

头发防晒系数的测定

头发用抗张强度试验机拉伸，在屈服区内应力应变曲线斜度的改变与紫外线照射量有关。以屈服斜度对数的负倒数(-1/ln)作为暴露时间的函数作图时，在0～3h之间获得一条直线。并模拟SPF，人为的划分为15个标度，即″O″指定为3小时这个点，代表最大的损伤，“15”指定为没有紫外线损伤的未暴露值。

本发明提供的海洋低温蛋白酶MP水解发制品脱鳞的方法中，所述海洋低温蛋白酶MP(或称海洋低温碱性蛋白酶MP)由海洋细菌YS-80发酵制备(由黄海所提供或可市售海洋所产品而得)。将海洋细菌YS-80(分离自深海海泥海洋细菌(YS-80)，保藏在中国武汉CCTCC，保藏号为CCTCCNO：M209177，保藏证明已记载在专利申请号200910177301.0)。在最适温度(30℃)培养48h，海洋低温蛋白酶MP分泌到培养基中，离心(如5000rpm，30分)发酵液弃去菌体。上清液在4℃用65wt％硫酸铵沉淀30分钟，沉淀复溶于去离子水中，通过截留分子量为10kD的超滤膜浓缩上清液，冻干浓缩液，再在Tris缓冲液(10MmTris，100MmNaCl，pH8.0)复溶冻干粉并用Superdex200(GE公司)分子筛凝胶柱层析纯化得到纯化的海洋低温蛋白酶MP。随着处理条件的变化其水解脱鳞效果有一定变化，但都能够实现本发明目的达到良好的脱鳞的效果，其中效果最优的发制品脱鳞效果优选为海洋低温蛋白酶MP3-3.5％(酶/发制品质量百分比)、渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-1.0质量％、25-28℃、pH8-9条件下，发制品/处理液比例为10-12g/L时，处理7.5-8.5小时。人发经海洋低温蛋白酶MP酶法脱鳞处理后平均抗拉力强度达到140.8g，头发防晒系数达到10.7以上，该方法工艺简单，效果好，使得人发鳞片层水解脱落，提高色发成品的质量和档次，是一种比酸法脱鳞更有效的新颖发制品脱鳞酶法处理技术。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围不限于下列实施例。

实施例1

配制氯化钙0.2质量％，pH9的硼砂缓冲液500L，加入15g海洋低温蛋白酶MP(黄海所出售产品)，渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚500ml，混匀后加入经水洗晾干的发制品5公斤，25℃处理8小时后，捞出发制品水洗晾干。

在上述晾干的酶法处理后的发制品中，随机选取50根头发进行头发强度测定，平均抗拉力强度达到140.8g，头发防晒系数平均达到10.7以上。

酶法、酸法脱鳞后抗拉力强度比较：列于表1

试验证明酶法脱鳞可以增加头发的弹性，这可以从头发弹性试验中直观地反映出来(见上表)，由表1可以看出抗拉力强度能增加40％。

对抗紫外线氧化效果的影响：列于表2

*对二甲基氨基苯甲酸辛酯

从上面的结果可以看出，头发经酶法脱鳞处理后头发的防晒系数比酸法脱鳞处理有较大的提升，而且比未经任何处理的头发也有一定程度的提升，说明酶法脱鳞处理能最大程度的防止发质免受紫外线的氧化损伤。

比较例1

酸法脱鳞工艺：预处理(发制品5公斤，渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚500mL，水500L，于25℃处理5min，水洗)→氧化处理(KMO₄25g，用饱和食盐水配制处理液，用稀H₂SO₄调节pH＝4，试样于60℃处理40min，取出后用蒸馏水清洗)→还原处理(二氧化硫脲用量150g，试样在饱和食盐水处理液中于60℃处理40min，然后于60℃水洗)，捞出发制品水洗晾干，随机选取50根头发进行头发强度测定，平均抗拉力强度达到100.4g，头发防晒系数平均达到6.6以上，其结果见表1和表2中。

实施例2

配制氯化钙0.3质量％，pH9的硼砂缓冲液500L，加入20g海洋低温蛋白酶MP，渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚500ml，混匀后加入经水洗晾干的发制品5公斤，25℃处理8小时后，捞出发制品水洗晾干。

在上述晾干的酶法处理后的发制品中，随机选取50根头发进行头发强度测定，平均抗拉力强度达到140.3g，头发防晒系数平均达到10.2以上。

实施例3

配制氯化钙0.25质量％，pH9.5的硼砂缓冲液500L，加入17g海洋低温蛋白酶MP，渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚500ml，混匀后加入经水洗晾干的发制品5公斤，25℃处理9小时后，捞出发制品水洗晾干。

在上述晾干的酶法处理后的发制品中，随机选取50根头发进行头发强度测定，平均抗拉力强度达到141.5g，头发防晒系数平均达到11.1以上。

Claims (2)

1.一种海洋低温蛋白酶MP水解发制品脱鳞的方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)、处理液的制备

处理液为氯化钙0.1-0.3质量％，pH8-10的硼砂缓冲液，海洋低温蛋白酶MP/发制品质量百分比为2-5质量％，渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚添加量为0.2-1.5质量％；

(2)、水解脱鳞

发制品/处理液比例为8-15g/L，反应温度为20-35℃，pH为7-10，水解脱鳞时间为7-9小时。

2.根据权利要求1的海洋低温蛋白酶MP水解发制品脱鳞的方法，其特征在于发制品/处理液比例为10-12g/L，海洋低温碱性蛋白酶MP酶/发制品质量百分比为3-3.5质量％，反应温度为25-28℃，pH为8-9，水解脱鳞时间为7-9小时。