CN103881998A - 提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用和利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用和利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,所述复合稳定剂的组成成分为:糖类、醇类、金属离子、EDTA、乙酸钠、丁酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种。本发明复合稳定剂大大提高了碱性果胶酶制剂在高温时应用的稳定性,可以满足碱性果胶酶制剂在较高温度下进行麻类脱胶和棉纺织品精炼的需要,因此该复合稳定剂可以应用在麻类脱胶和棉纺织精炼中,使得碱性果胶酶制剂在麻类脱胶和棉纺织精炼中的应用成为可能。
Description
技术领域
本发明属于纺织行业麻类脱胶和棉纺织精炼技术领域,尤其是一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用和利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法。
背景技术
汉麻纤维因具有吸湿、防辐射、卫生和附加值高等多方面优势,被称为是未来最有前途的天然纤维。目前在汉麻脱胶中,应用较多的是化学脱胶,此种方法生产的精干麻虽能满足染整要求,但因脱胶过程强酸强碱的大量使用,对汉麻纤维造成很大的损伤,引起穿着时的不适感。而且,化学脱胶工序多、工艺流程长、成本很高,废水中不易回收的有害化学成分易造成严重环境污染。相比之下,酶法脱胶可以达到高支混纺产品的要求,处理后的纤维柔软、蓬松,具有良好的丝光感,提高了汉麻纤维的纺纱支数、可纺性和染色性能。而且,脱胶过程节水节能,环境污染少,因而酶法脱胶成为今后的发展方向。
纺织工业中,汉麻酶法脱胶大多在较高温度(50-60℃)下进行,而脱胶过程一般持续4-8h。酶法脱胶过程中的关键酶是碱性果胶酶,其能有效分解纤维中的胶质成分。然而,当温度升高到45℃以上时,其酶活会随着温度的升高而急剧下降,在60℃下水浴处理1小时后,酶活几乎全部损失,严重影响其发挥作用。因此,为了增强碱性果胶酶的应用效果,需要提高碱性果胶酶的应用稳定性。在液体酶制剂中加入稳定剂是一种常用的,经济有效的方法。
本申请人此前构建了一株高产碱性果胶酶的枯草芽孢杆菌工程菌株TCCC11485(在专利号为200910068617.6中已经公开),并且已经建立其发酵工艺(在专利号为200910070737.X中已经公开),它们已经申请了专利保护。该工程菌株所产的碱性果胶酶不仅产量高,发酵成本低,而且脱胶效果好。本发明在此基础上,发明了一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,并能较好的应用于麻类脱胶工艺和棉纺织精炼工艺。
通过检索,尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种大大提高了碱性果胶酶制剂在高温时应用的稳定性、可以满足碱性果胶酶制剂进行麻类脱胶和棉纺织品精炼的需要的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用;同时,提供一种脱胶时间短,所得纤维残胶率 低、纤维柔软、损伤小、脱胶过程操作简单、脱胶废水可以重复利用、减少了环境污染、降低了生产成本的利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法。
为了实现上述目的,本发明所采用的的技术方案如下:
一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其组成成分为:糖类、醇类、金属离子、EDTA、乙酸钠、丁酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种的混合物。
而且,所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分为葡萄糖、乙醇、K+、EDTA、乙酸钠;或者,所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分为乙醇、K+、乙酸钠和EDTA。
而且,所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分及在所加入的体系中的终浓度为:
乙醇:1%-10%(体积比,mL/mL),K+:0.005mol/L-0.4mol/L,乙酸钠:0.5%-10%(质量体积比,g/mL),EDTA:0.5%-6%(质量体积比,g/mL)。
而且,所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在所加入的体系中的终浓度为:
乙醇:2%-8%(体积比,mL/mL),K+:0.01mol/L-0.3mol/L,乙酸钠:1%-8%(质量体积比,g/mL),EDTA:1%-5%(质量体积比,g/mL)。
而且,所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在所加入的体系中的终浓度为:
乙醇:4%-6%(体积比,mL/mL),K+:0.05mol/L-0.2mol/L,乙酸钠:2%-6%(质量体积比,g/mL),EDTA:2%-4%(质量体积比,g/mL)。
上所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在麻类脱胶和棉纺织精炼中的应用。
利用如上所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,步骤如下:
取水,调节其pH值为7-9,按照浴比配制碱性果胶酶制剂,然后添加提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,再加热到脱胶温度45℃-55℃,按1:10-36的浴比加入麻类或棉纺织品,脱胶4h-8h后,即得脱胶后纤维。
而且,所述碱性果胶酶制剂为:
碱性果胶酶;
或者,为:
碱性果胶酶复合酶制剂:所述碱性果胶酶复合酶制剂为碱性果胶酶与果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、脂肪酶或蛋白酶中的一种或多种组成的混合物。
而且,所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法:
所述碱性果胶酶在配制脱胶溶液时酶活为:200U/mL~1000U/mL或为5000-50000U/mL;
所述碱性果胶酶复合酶制剂中的各组分在配制脱胶溶液时各种酶的酶活如下:
碱性果胶酶100U/mL-2000U/mL,木聚糖酶100U/mL-2000U/mL,甘露聚糖酶100U/mL-2000U/mL,脂肪酶20U/mL-1500U/mL;
或者,
碱性果胶酶500U/mL-700U/mL,木聚糖酶600U/mL-800U/mL,甘露聚糖酶600U/mL-800U/mL,脂肪酶150U/mL-400U/mL。
而且,所述复合稳定剂的组成成分及在所加入的体系中的终浓度为:
乙醇4%-6%(体积比,mL/mL),K+0.05mol/L-0.2mol/L,乙酸钠2%-6%(质量体积比,g/mL),EDTA2%-4%(质量体积比,g/mL)。
本发明的优点和积极效果是:
1、本发明复合稳定剂大大提高了碱性果胶酶制剂在高温时应用的稳定性,可以满足碱性果胶酶制剂在较高温度下进行麻类脱胶和棉纺织品精炼的需要,因此该复合稳定剂可以应用在麻类脱胶和棉纺织精炼中,使得碱性果胶酶制剂在麻类脱胶和棉纺织精炼中的应用成为可能。
2、本发明复合稳定剂添加到碱性果胶酶制剂之后,碱性果胶酶制剂的稳定性增强,单位质量的汉麻或棉纺织品脱胶所需碱性果胶酶制剂的用量减少,降低了生产成本;而且在相同的脱胶时间内,脱胶效果明显增强,残胶率明显降低。
3、本发明方法可以代替传统的麻类脱胶和棉纺织品精炼的工艺,该方法脱胶时间短,所得纤维残胶率低,纤维柔软,损伤小;而且脱胶过程操作简单,脱胶废水可以重复利用,减少了环境污染,降低了生产成本,可以用于在较高温度下的麻类脱胶和棉纺织精炼工艺中,改善了生态环境,提升了纤维品质。
附图说明
图1为本发明复合稳定剂在不同温度下提高碱性果胶酶制剂热稳定性的效果对比图;
图2为本发明复合稳定剂用于碱性果胶酶复合酶制剂对汉麻脱胶过程的脱胶后的汉麻纤维束形态图;
图3为本发明复合稳定剂用于碱性果胶酶复合酶制剂对汉麻脱胶过程的脱胶后汉麻纤单纤形态图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进一步说明;下述实施例是说明性的,不是限定性的,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
本发明中所使用的方法,如无特殊说明,均为本领域的常规方法;本发明中所使用的试剂,如无特殊说明,均为本领域的常规试剂。
本发明涉及到的原材料,除本发明专利申请书中已介绍的碱性果胶酶及碱性果胶酶复合酶制剂外,其余均为市场上销售的原材料;本发明中的碱性果胶酶可以来自商品化的碱性果胶酶或其它含有碱性果胶酶的复合酶制剂,也可以是产生碱性果胶酶的菌体经过发酵后的含碱性果胶酶的发酵液、碱性果胶酶粗酶液或碱性果胶酶纯酶。
碱性果胶酶制剂复合稳定剂的研制先用单因素实验,获得能增加碱性果胶酶稳定性因素和各因素的大致含量,再通过正交实验获得碱性果胶酶制剂复合稳定剂的最佳组成。
单因素实验是将一定活性的碱性果胶酶中添加不同剂量的不同稳定剂,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释至适宜倍数,测其酶活,并计算酶活残留率。
酶活残留率=(保温后的酶活力/保温前的酶活力)×100%。
酶活力单位定义:1mL酶液在45℃,pH为9.0条件下,每分钟使聚半乳糖醛酸裂解产生1μmol的不饱和聚半乳糖醛酸的酶量。
酶活测定方法:反应体系中包括粗酶稀释液20μL、含0.2%(质量体积百分数,g/mL)聚半乳糖醛酸的甘氨酸-NaOH(0.2mol/L)缓冲液(pH9.0,含有0.44mmol/L的CaCl2)2mL,以无活性的酶液作为空白对照,以含底物的缓冲溶液的加入启动酶促反应;反应条件为45℃反应15min,用3mL0.03mol/L的磷酸终止反应,在235nm处测定其吸光度值。用与待测样平行的酶空白调零。
酶空白:在装有2mL以上的缓冲体系中保温2min结束后,加入3mL0.03mol/L的磷酸后,加入20μL与实验样相同稀释倍数的灭活的酶液,混匀。其他操作与实验样相同。
式中:4600(L·mol-1cm-1)为不饱和聚半乳糖醛酸在235nm的摩尔吸光系数
t(min)—酶促反应时间(在酶反应的线性范围内)
b(cm)—比色杯厚度
经简化:酶活力(U/mL)=3.6232×稀释倍数×OD235。
在添加碱性果胶酶制剂的复合稳定剂的条件下,碱性果胶酶制剂在较高温度下进行麻类 脱胶和棉纺织精炼的实验方案为:取一定量的水,调节pH值,配制成特定浓度的碱性果胶酶制剂,添加一定浓度的碱性果胶酶制剂的复合稳定剂,加热到一定的温度,再按一定的浴比加入麻类或棉纺织品,脱胶一定时间,经烘干后按照国标GB18147测定脱胶后纤维的残胶率。
本发明中碱性果胶酶制剂指单独的碱性果胶酶或碱性果胶酶与其它酶按一定比例组合的碱性果胶酶复合酶制剂。
本发明中碱性果胶酶可以来源于商业化的碱性果胶酶,产碱性果胶酶的欧文氏杆菌(Erwiniasp.)、芽孢杆菌(Bacillussp.)、节杆菌(Arthrobactersp.)、假单胞杆菌(Pseodomonassp.)、霉菌、链霉菌和其它产碱性果胶酶的天然菌株以及产碱性果胶酶的工程菌株。优先为为芽孢杆菌,更优选为枯草芽孢杆菌工程菌TCCC11485,其构建方法与专利200910068617.6所记载的方法相同。
本发明中碱性果胶酶可以由枯草芽孢杆菌工程菌TCCC11485发酵后的发酵液经过离心除去菌体后的发酵液上清,或者发酵液上清经过超滤、浓缩或经过其它纯化方法的得到的碱性果胶酶。发酵方法与专利200910070737.X所记载的方法相同。
本发明中碱性果胶酶复合酶制剂的组成可以为:包括碱性果胶酶和果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、脂肪酶及蛋白酶等中的一种或多种。优选为碱性果胶酶和果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、脂肪酶及蛋白酶,更优选为碱性果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶和脂肪酶。
本发明中碱性果胶酶复合酶制剂在进行麻类脱胶和棉纺织精炼时各种酶的终浓度可以为:碱性果胶酶100U/mL-2000U/mL,木聚糖酶100U/mL-2000U/mL,甘露聚糖酶100U/mL-2000U/mL,脂肪酶20U/mL-1500U/mL。优选为碱性果胶酶300U/mL-1000U/mL,木聚糖酶300U/mL-1000U/mL,甘露聚糖酶300U/mL-1000U/mL,脂肪酶80U/mL-800U/mL。更优选为碱性果胶酶500U/mL-700U/mL,木聚糖酶600U/mL-800U/mL,甘露聚糖酶600U/mL-800U/mL,脂肪酶150U/mL-400U/mL。
本发明中碱性果胶酶制剂的复合稳定剂的组成可以为:包括糖类、醇类、金属离子、EDTA、乙酸钠、丁酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种。优选为葡萄糖、乙醇、K+、EDTA、乙酸钠;更优选为乙醇、K+、乙酸钠和EDTA。
本发明中碱性果胶酶制剂的复合稳定剂中各成分的含量可以为:乙醇1%-10%(体积比,mL/mL),K+0.005mol/L-0.4mol/L,乙酸钠0.5%-10%(质量体积比,g/mL),EDTA0.5%-6%(质量体积比,g/mL)。优选为:乙醇2%-8%(体积比,mL/mL),K+0.01mol/L-0.3mol/L,乙酸钠1%-8%(质量体积比,g/mL),EDTA1%-5%(质量体积比,g/mL)。更优选为: 乙醇4%-6%(体积比,mL/mL),K+0.05mol/L-0.2mol/L,乙酸钠2%-6%(质量体积比,g/mL),EDTA2%-4%(质量体积比,g/mL)。
本发明中,在添加碱性果胶酶制剂的复合稳定剂的条件下,碱性果胶酶制剂在较高温度下进行麻类脱胶和棉纺织精炼的过程为:取一定量的水,调节pH值,按照需要脱胶的汉麻或棉纺织品的质量,配制一定体积的碱性果胶酶制剂,再按照该体积添加碱性果胶酶制剂的复合稳定剂的各组分至相应的终浓度,加热到一定的温度,再按一定的浴比加入麻类或棉纺织品,脱胶一定时间,测定脱胶后纤维的残胶率。
本发明中,在添加碱性果胶酶制剂的复合稳定剂的条件下,碱性果胶酶制剂在较高温度下进行麻类脱胶和棉纺织精炼的工艺参数为:碱性果胶酶复合酶制剂的含量为:碱性果胶酶500U/mL-700U/mL,木聚糖酶600U/mL-800U/mL,甘露聚糖酶600U/mL-800U/mL,脂肪酶150U/mL-400U/mL;添加的碱性果胶酶制剂的复合稳定剂的含量为:乙醇4%-6%(体积比,mL/mL),K+0.05mol/L-0.2mol/L,乙酸钠2%-6%(质量体积比,g/mL),EDTA2%-4%(质量体积比,g/mL);pH值为pH7-pH9;脱胶温度45℃-55℃;浴比1:10-36;脱胶时间4h-8h。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其组成成分为:乙醇4.8%(体积比,mL/mL)、K+0.17mol/L、乙酸钠5.6%(质量体积比,g/mL)和EDTA2%(质量体积比,g/mL)。
100mL酶活力为5000-50000U/mL碱性果胶酶,该碱性果胶酶的制备步骤如下:
以工程菌TCCC11485为出发菌株,经过种子培养和液体发酵得到高活力碱性果胶酶发酵液(发酵方法按照专利200910070737.X中记载的方法进行),室温下12000r/min离心10min,发酵液除去菌体获得粗酶液样品。用截留分子量10000Dalton超滤膜对粗酶液样品进行超滤,收集浓缩液,浓缩到原体积的1/5后,加入两倍体积的pH8.6甘氨酸-氢氧化钠缓冲液(甘氨酸0.05mol/L,氢氧化钠0.088mol/L),再用截留分子量10000Dalton超滤膜进行超滤,浓缩到1/5体积,得到酶活性5000-50000U/mL碱性果胶酶。
利用上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,步骤如下:
取水,调节其pH值为7-9,配制上述体积的碱性果胶酶制剂,然后添加上述复合稳定剂的各组分至上述终浓度,再加热到脱胶温度45℃-50℃,按1:20-36的浴比加入麻类或棉纺织品,脱胶4h-8h后,即得脱胶后纤维。
上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂对碱性果胶酶制剂热稳定性提高的检 测,步骤如下:
在100mL酶活力为5000-50000U/mL碱性果胶酶中加入复合稳定剂的各组分至上述终浓度,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率为73.5%。
实施例2:
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶,分别加入终浓度(质量体积比,g/mL)为1%、2%、4%、6%和8%的葡萄糖,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率,分别为12.1%、14.9%、20.6%、19.8%和18.9%。
实施例3:
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶,分别加入终浓度(体积比,mL/mL)为1%、2%、3%、5%和8%的乙醇,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率,分别为10.1%、15.1%、26.8%、16.2%和15.6%。
实施例4:
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶,分别加入终浓度为0.005mol/L、0.01mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L和0.2mol/L的K+,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率,分别为8.2%、9.9%、21.8%、46.8%和46.2%。
实施例5:
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶,分别加入终浓度(质量体积比,g/mL)为0.5%、1%、2%、3%和4%的EDTA,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率,分别为26.2%、31.6%、37.6%、36.8%和34.5%。
实施例6:
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶,分别加入终浓(质量体积比,g/mL)度为0.5%、1%、2%、4%、6%和8%的乙酸钠,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率,分别为22.1%、39.8%、48.2%、49.4%、48.8%和48.4%。
实施例7:
一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其组成成分为:葡萄糖4%(质量体积比,g/mL)、乙醇3%(体积比,mL/mL)、K+0.1mol/L、乙酸钠4%(质量体积比,g/mL)和EDTA2%(质量体积比,g/mL)。
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶。
利用上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,步骤如下:
取水,调节其pH值为7-9,配制上述体积的碱性果胶酶制剂,然后添加上述复合稳定剂的各组分至上述终浓度,再加热到脱胶温度45℃-55℃,按1:10-36的浴比加入麻类或棉纺织品,脱胶4h-8h后,即得脱胶后纤维。
上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂对碱性果胶酶制剂热稳定性提高的检测,步骤如下:
在100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶中加入复合稳定剂的各组分至上述终浓度,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率为66.1%。
实施例8:
一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其组成成分为:乙醇1%(体积比,mL/mL)、K+0.005mol/L、乙酸钠0.5%(质量体积比,g/mL)和EDTA0.5%(质量体积比,g/mL)。
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶。
利用上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,步骤同实施例7。
上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂对碱性果胶酶制剂热稳定性提高的检测,步骤如下:
在100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶中加入复合稳定剂的各组分至上述终浓度,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率为62.6%。
实施例9:
一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其组成成分为:乙醇3%(体积比,mL/mL)、K+0.06mol/L、乙酸钠1.5%(质量体积比,g/mL)和EDTA1.5%(质量体积比,g/mL)。
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶。
利用上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,步骤同实施例7。
上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂对碱性果胶酶制剂热稳定性提高的检测,步骤如下:
在100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶中加入复合稳定剂的各组分至上述终浓度, 60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率为65.6%。
实施例10:
一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其组成成分为:乙醇4.8%(体积比,mL/mL)、K+0.17mol/L、乙酸钠5.6%(质量体积比,g/mL)和EDTA2%(质量体积比,g/mL)。
100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶。
利用上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,步骤同实施例7。
上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂对碱性果胶酶制剂热稳定性提高的检测,步骤如下:
在100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶中加入复合稳定剂的各组分至上述终浓度,60℃保温1h,立即用冷水冷却,稀释20倍,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率为72.6%。
实施例11:
一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其组成成分为:乙醇4.8%(体积比,mL/mL)、K+0.17mol/L、乙酸钠5.6%(质量体积比,g/mL)和EDTA2%(质量体积比,g/mL)。
用于汉麻脱胶的碱性果胶酶制剂,其组成成份及碱性果胶酶复合酶制剂中的各组分在配制脱胶溶液时各种酶的酶活如下:
碱性果胶酶600U/mL,木聚糖酶700U/mL,甘露聚糖酶700U/mL,脂肪酶200U/mL。利用上述的用于汉麻脱胶的碱性果胶酶制剂的汉麻脱胶方法,步骤如下:
将上述碱性果胶酶和汉麻原麻按汉麻原麻和水的浴比为1:36的比例加入水中,在45℃的温度条件下,脱胶体系的pH8的条件下脱胶12h,然后晾干、打麻和烘干,即获得汉麻纤维。
按照国标GB18147测定汉麻纤维的残胶率,测定得到的汉麻纤维的残胶率为19.1%。
实施例12:
一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其组成成分为:
乙醇4.8%(体积比,mL/mL)、K+0.17mol/L、乙酸钠5.6%(质量体积比,g/mL)和EDTA2%(质量体积比,g/mL)。
汉麻脱胶的碱性果胶酶制剂,其组成成份及碱性果胶酶复合酶制剂中的各组分在配制脱胶溶液时各种酶的酶活为:碱性果胶酶600U/mL,木聚糖酶700U/mL,甘露聚糖酶700U/mL,脂肪酶200U/mL。
利用上述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,步骤如下:
将上述碱性果胶酶制剂加入复合稳定剂的各组分至上述终浓度,并按碱性果胶酶和汉麻原麻按汉麻原麻和水的浴比为1:36的比例加入水中,在50℃的温度条件下,脱胶体系的pH7的条件下脱胶6h,然后晾干、打麻和烘干,即获得汉麻纤维。
按照国标GB18147测定汉麻纤维的残胶率,测定得到的汉麻纤维的残胶率为15.3%。
本发明提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的相关检测:
一、本发明提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂对碱性果胶酶制剂热稳定性提高的相关检测,步骤如下:
共两组试验:
一组是在100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶中加入上述终浓度的稳定剂,分别在40℃、45℃、50℃、55℃和60℃保温6h,立即用冷水冷却,稀释至适宜倍数,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率。
另一组是在100mL酶活力为1000U/mL碱性果胶酶中没有加入上述终浓度的稳定剂,分别在40℃、45℃、50℃、55℃和60℃保温6h,立即用冷水冷却,稀释至适宜倍数,测其酶活,并计算碱性果胶酶的酶活残留率。结果如图1所示,在不同温度条件下,添加稳定剂组较不添加组酶活残留率均高出许多,其中50℃时,添加稳定剂组酶活残留率为65.45%,较不添加组高出53.68%。由于酶法脱胶一般需要在45℃-50℃条件下脱胶4-8h,所以考察在添加稳定剂的情况下,酶液在不同温度下水浴保温6h,碱性果胶酶活残留率提高的情况。
检测结果见图1,结果表明,该稳定剂可以有效地提高碱性果胶酶的热稳定性,从而可以将其应用于麻类脱胶和棉纺织品精炼中,而且效果非常好。
二、使用本发明提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂对汉麻脱的脱胶结果检测:
使用本发明提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法对汉麻脱进行脱胶,得到汉麻纤维,然后将得到的汉麻纤维进行电镜扫描,结果如图2和图3。从图2和图3中可以看出,汉麻纤维表面的果胶已经基本脱尽,可以分离出单根汉麻纤维。
Claims (10)
1.一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其特征在于:其组成成分为:糖类、醇类、金属离子、EDTA、乙酸钠、丁酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其特征在于:所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分为葡萄糖、乙醇、K+、EDTA、乙酸钠;或者,所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分为乙醇、K+、乙酸钠和EDTA。
3.根据权利要求2所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其特征在于:所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分及在所加入的体系中的终浓度为:
乙醇:1%-10%(体积比,mL/mL),K+:0.005mol/L-0.4mol/L,乙酸钠:0.5%-10%(质量体积比,g/mL),EDTA:0.5%-6%(质量体积比,g/mL)。
4.根据权利要求3所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其特征在于:所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在所加入的体系中的终浓度为:
乙醇:2%-8%(体积比,mL/mL),K+:0.01mol/L-0.3mol/L,乙酸钠:1%-8%(质量体积比,g/mL),EDTA:1%-5%(质量体积比,g/mL)。
5.根据权利要求3所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,其特征在于:所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在所加入的体系中的终浓度为:
乙醇:4%-6%(体积比,mL/mL),K+:0.05mol/L-0.2mol/L,乙酸钠:2%-6%(质量体积比,g/mL),EDTA:2%-4%(质量体积比,g/mL)。
6.如权利要求1至5任一项所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在麻类脱胶和棉纺织精炼中的应用。
7.一种利用如权利要求1至5任一项所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,其特征在于:步骤如下:
取水,调节其pH值为7-9,按照浴比配制碱性果胶酶制剂,然后添加提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂,再加热到脱胶温度45℃-55℃,按1:10-36的浴比加入麻类或棉纺织品,脱胶4h-8h后,即得脱胶后纤维。
8.根据权利要求7所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,其特征在于:所述碱性果胶酶制剂为:
碱性果胶酶;
或者,为:
碱性果胶酶复合酶制剂:所述碱性果胶酶复合酶制剂为碱性果胶酶与果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、脂肪酶或蛋白酶中的一种或多种组成的混合物。
9.根据权利要求8所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,其特征在于:
所述碱性果胶酶在配制脱胶溶液时酶活为:200U/mL~1000U/mL或为5000-50000U/mL;
所述碱性果胶酶复合酶制剂中的各组分在配制脱胶溶液时各种酶的酶活如下:
碱性果胶酶100U/mL-2000U/mL,木聚糖酶100U/mL-2000U/mL,甘露聚糖酶100U/mL-2000U/mL,脂肪酶20U/mL-1500U/mL;
或者,
碱性果胶酶500U/mL-700U/mL,木聚糖酶600U/mL-800U/mL,甘露聚糖酶600U/mL-800U/mL,脂肪酶150U/mL-400U/mL。
10.根据权利要求8所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法,其特征在于:所述复合稳定剂的组成成分及在所加入的体系中的终浓度为:
乙醇4%-6%(体积比,mL/mL),K+0.05mol/L-0.2mol/L,乙酸钠2%-6%(质量体积比,g/mL),EDTA2%-4%(质量体积比,g/mL)。
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