CN104480690A - 一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶及其制备方法，以耐高温真菌α-淀粉酶为主要原料，科学复配霉菌培养物、麦芽提取物、非离子表面活性剂、脂肪酶、激活剂、保护剂和抗氧化剂等，制备了一种储存稳定性高、酶活力和效力高、酶系全面、退浆效果优的适合现代印染工艺的纺织用退浆复合酶，可显著提高退浆后织物的退浆率、柔软性能(手感)和物理机械性能，与对照组相比，手感级别提高了2级；退浆率提高了4.88％；毛效提高48.48％；白度指数提高33.11％：强力提高35.82％；退浆效果优，可有效去除棉籽壳，减少了化学用品的使用量，保护了环境。
Description
技术领域
本发明涉及纺织用退浆酶，具体是一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶及其制备方法。
背景技术
织物在织造过程中，纤维需要上浆，增加牢度。织坯进行染色、漂白、印花时需要将浆料去掉，印花后也需要把印花的浆料去掉。退浆的好坏，直接影响成品的质量，如手感、白度、光洁度、给色量、白芯及强度等。目前大多采用淀粉浆料上浆，而退浆的方法很多，可以用烧碱、硫酸、双氧水等，但这些化工产品不仅有损织物，操作麻烦，而且会污染环境。利用酶制剂α-淀粉酶在一定条件下，可将淀粉浆迅速变为糊精，液化后的可溶性糊精随水洗而洗净，达到退浆的目的。低温型α—淀粉酶，最适用于堆置的不连续工艺，一般要求水温50～70℃，pH值在6～7左右。高温退浆的生物酶是经过基因改性的耐热型α—淀粉酶，使用温度可达到90～115℃，可在汽蒸条件下于1～3min内快速退除淀粉浆料，适用于连续式工艺，大大提高退浆效率，而且可以同时去除混合浆料中的PVA等化学物质(PVA也可用PVA分解酶退浆)。生物酶具有专一性，淀粉酶只对淀粉有分解作用，对纤维无损伤；处理后织物手感比用氢氧化钠处理的有显著改善；能简化工艺流程，减少污水排放，酶液在排放后对环境无影响，能满足环保的要求。生物酶退浆应用广泛，可用于色织布、棉布、灯芯绒、帆布、麻布、人造棉、富春纺、牛仔服、休闲装、棉麻衬衣、毛巾、针织纯棉内衣及上浆印花后的去浆处理等。
酶法退浆其优越性很多，被愈来愈多工厂所采纳，特别是一些高级织物非用酶退浆不可。在国外，酶法退浆工艺占很大比例。其特点是：高效高速，适合高温退浆，时间短，退浆率可达90％一95％；酸碱性适中，织物不受损伤，退浆后织物手感柔软、丰满，光洁度强，染色鲜艳；退浆和固色可以同浴处理，缩短工艺流程，提高劳动生产率；用于炼白，能提高毛细管效应40％以上，黏性物质易清洗，对环境无污染。并能改善劳动生产条件、节约燃料、降低成本，能用于连续化大生产。
目前，市售的退浆酶主要有低温退浆酶、宽温退浆酶和少部分耐高温退浆酶(耐100-115℃高温，应用于连续汽蒸退浆工艺)，随着节能减排的需求，低成本、宽温退浆酶，尤其是能耐低温的退浆酶是需求的主要方向。中国专利CN 103437140 A一种精梳涤棉漂白布的前处理工艺，它包括烧毛、退浆、漂白、丝光、热定型工序，所述退浆工序中每升水中加入淀粉酶2000L 2-5g，NaCl 3-4g，渗透剂3-4g，化料槽温度50-55℃，堆置12-14小时。 中国专利CN 101880970 A公开了一种棉亚麻、粘亚麻坯布冷堆工艺中使用的酶助剂，由下列重量百分比的原料制备而成：退浆酶3-5％；亚麻脱胶酶10-15％；中性纤维素酶0.5-2％；高效渗透剂3-5％；蒸馏水73-83.5％及其制备方法，所述退浆酶购于苏州百胜化工有限公司，型号为TC-2000的退浆酶。但上述退浆酶大多以单酶形式存在，不能满足日益发展的上浆原料和工艺的需求，比如：1)上浆原料除了使用天然的或改性淀粉外，有时还与其它的聚合物混合，例如聚乙烯醇PVA、聚丙烯酸PAA或羧甲基纤维素CMC；2)浆料中为了润滑经纱表面还可能加入了少量脂肪或油类物质等；3)同时淀粉酶分子量较大，很难快速渗透到织物表面及里层接触淀粉分子进行催化；4)淀粉酶的酶活力发挥还主要依靠钙离子及钠离子激活，否则难以发挥；5)退浆酶的储存稳定性及活力差。这些因素的存在严重制约和影响着退浆的效果。
因此，制备一种储存稳定性高、酶活力和效力高、酶系全面、退浆效果好的适合现代印染工艺的纺织用退浆复合酶是本领域技术人员的责任和追求。
发明内容
本发明所解决的技术问题是克服现有退浆酶的缺陷，以耐高温真菌α-淀粉酶为主要原料，科学复配含耐高温真菌α-淀粉酶和霉菌活菌体的霉菌培养物、含丰富淀粉酶系的麦芽提取物、具有扩散和渗透作用的非离子表面活性剂、具有降解脂肪作用的脂肪酶、具有促进酶活力充分发挥的激活剂、具有防止复合酶因外界条件变化而失活的保护剂和抗氧化剂等，制备一种储存稳定性高、酶活力和效力高、酶系全面、退浆效果优的适合现代印染工艺的纺织用退浆复合酶。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，由以下重量组分的原料制备：
真菌α-淀粉酶40-60份，霉菌培养物20-30份，麦芽提取物15-25份，脂肪酶3-10份，非离子表面活性剂2-8份、激活剂2-6份，保护剂1-3份，抗氧化剂0.3-0.5份；
所述真菌α-淀粉酶和霉菌培养物是由里氏木霉(Trichoderma reesei)901-18经培养基和发酵工艺优化液体深层发酵而制备，该菌株已于2013年11月24日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址为湖北省武汉市武汉大学，保藏号为CCTCC NO:M 2013602，分类命名为：里氏木霉901-18 Trichoderma reesei901-18；
所述里氏木霉901-18是由一株分离自湖南省津市市河堤食用菌培植基地土壤样本的里氏木霉菌株经紫外线-氯化锂-硫酸二乙酯复合诱变筛选获得，所述菌株特点如下：该菌株在 PDA固体培养基上生长，形成的菌落特征为菌落呈棉絮状，菌落呈淡绿色，菌落扁平，高0.2-0.8mm，菌落边缘白色，整齐；生长速度快，48h菌落直径达1.5-8.5mm,72h达30-55mm；菌丝白色，有隔膜，菌丝壁光滑，直径在2-5μm。分生孢子梗从菌丝的短侧枝发生，侧枝上对生。该菌株产α-淀粉酶的最适pH 3.0-6.5；最适温度为27-30℃；
优选地，所述真菌α-淀粉酶的制备方法包括以下步骤：保存完好的里氏木霉CCTCC NO:M 2013602的菌种经斜面菌种活化、一级、二级、三级液体种子扩大培养至种子罐，将种子罐液体种子以6％接种量接入发酵罐培养基，培养温度27-30℃，搅拌速度120-180r/m，通风量1-3vvm,培养时间10-15h；然后以1-2℃/h降温速率缓慢降温至10-15℃，搅拌速度250-300r/m，通风量1-2vvm,恒温培养15-20h；继续以1-2℃/h降温速率缓慢降温至2-5℃，此时，将种子罐液体种子以4％接种量追加接入发酵罐，恒温培养20-30h；最后以1-2℃/h升温速率缓慢升温至10-15℃，搅拌速度200-400r/m，通风量1-2vvm,恒温培养15-20h；继续以1-2℃/h升温速率缓慢升温至27-30℃，恒温培养15-20h；发酵液经过滤、浓缩、调配、精滤、干燥得固体真菌α-淀粉酶；
所述真菌α-淀粉酶制备过程中发酵液酶活力高达12000-15000u/ml；酶温度适应范围较宽，为50-75℃之间，最适作用温度在65℃，70℃下保存3h仍具有80％以上酶活，具有较好的热稳定性和保存活性；该酶最适反应pH值为5.5，在pH值4.5-7.0之间酶活保持在70％以上，比现有的真菌α-淀粉酶酶活力高，酶作用最适pH值范围宽泛，耐温度高；
所述斜面培养基组成为：葡萄糖20g，琼脂20g，中草药提取物5-10g,酵母膏4g，磷酸氢二钾2g，氯化镁0.6g，氯化钾0.8g，蒸馏水l000mL，pH值5.8，121℃灭菌20min。
所述一级、二级、三级种子培养基组成为：麸皮60-80g,玉米粉50-60g，豆饼粉35-40g，海藻糖10-15g，鱼粉6-10g，氯化铵10-12g，氯化钙5-10g，中草药提取物5-10g，硫酸镁2-4g，磷酸氢二钾1-3g，纯净水l000mL，pH值5-7，121℃灭菌20min；
所述种子罐培养基组成为：麸皮60-80g,玉米粉50-60g，豆饼粉35-40g，海藻糖10-15g，中草药提取物10-15g，鱼粉6-10g，氯化铵10-12g，氯化钙5-10g，硫酸镁2-4g，磷酸氢二钾1-3g，纯净水l000mL，pH值5-7，121℃灭菌20min；
所述种子罐发酵液菌体浓度为7.0x 108-8.0x 108个/ml；
所述发酵罐培养基组成为：麸皮60-80g,玉米粉50-60g，麦芽提取物40-60g，豆饼粉35-40g，中草药提取物20-30g，海藻糖10-30g，鱼粉6-10g，氯化铵10-12g，氯化钙5-10g，硫酸镁2-4g，磷酸氢二钾1-3g，硝酸钾1-2g,硫酸锌0.1-0.2g,纯净水l000mL，pH值5-7，121℃灭菌20min；
所述中草药提取物的制备方法如下：
按重量份数计，称取黄芪50-60份，当归40-50份，党参35-45份，甘草35-45份，鱼腥草25-35份，神曲20-30份，柴胡10-15份，黄芩10-15份；将上述中草药粉碎至粒径为2毫米以下，然后于容器中均匀混合并添加3-6倍重量的水，控制温度70℃-90℃保持2-4h，然后降温至45-60℃，加入混合物料总重量5-10％的混合酶制剂进行酶解，用乳酸调节pH值为5.5-6.8，酶解2-4h，最后添加混合物料0.5-3倍重量乙醇和丙醇的混合物，乙醇和丙醇混合的质量比为1:1.5，控制温度至60℃-78℃保持3-4h，过滤，得第一滤液；添加滤渣1-3倍重量的水，控制温度85℃-95℃保持1-3h，然后降温至25-35℃，过滤，得第二滤液；将第一滤液和第二滤液按照质量比2-4:1-3合并,滤液真空浓缩后冷冻干燥、粉碎即得中草药提取物；
所述混合酶为葡聚糖酶、木聚糖酶、戊聚糖酶、果胶酶按质量比4:4:2:1均匀混合。
所述霉菌培养物有较强的微生物活性和抗热应激性，在退浆过程中通过发酵一方面可产生高活力、热稳性强的真菌α-淀粉酶，最主要的是通过发酵的动态反应可使霉菌孢子均匀、充分地渗透到织物的表面及织物纤维细胞间质，充分分解其中的淀粉，同时也可促进其它复合酶组份渗透，充分发挥酶组份的应有作用，以有效提高退浆率和毛细管效应及退浆后织物手感柔软、丰满、光洁度和染色、固色强度；
优选地，所述霉菌培养物是上述真菌α-淀粉酶制备时的发酵液经减压浓缩、冷冻干燥、低温粉碎而得到的；
所述霉菌培养物活菌含量为7x1010-9x1010CFU/g。
所述麦芽提取物中含有丰富的植物淀粉酶，尤其α-淀粉酶含量最高，还有少量的蛋白酶、半纤维素酶、酯酶、氧化还原酶等多种植物酶，可对织物进行温和酶解，不会对织物纤维造成任何伤害，进一步提高织物退浆率和退浆后的柔软度；
所述麦芽提取物中还含有植物多糖和单糖等营养物质，不含植物淀粉、植物蛋白(植物淀粉、植物蛋白等大分子物质已被溶出的植物酶在提取过程中酶解为低分子多糖和单糖等小分子水解物。)，不仅可为退浆复合酶提供全面、丰富的植物酶，还可作为真菌α-淀粉酶和霉菌培养物制备时发酵培养基的成分，提高真菌α-淀粉酶活力和微生物产酶能力；同时与非离子表面活性剂协同作用，更加有利于真菌α-淀粉酶和脂肪酶缓慢酶解和快速渗透，温和、适度退浆；
所述麦芽提取物可作为退浆复合酶的载体；
所述麦芽提取物采用微波辅助超声提取和高压脉冲电场提取、超滤浓缩等低温提取技术，有效提高了原料利用率、植物酶活性和产率；
所述麦芽提取物的制备方法为：将大麦芽和小麦芽按质量比6-8:3-5均匀混合，粉碎至粒度0.5-1mm,得粉碎麦芽；加入粉碎麦芽质量1-3倍的水，用乳酸调节pH值为3-4，在功率150-300W、频率2000Hz条件下进行微波提取，其中，每次微波辐照总时间60-80s,进行间隔式辐照：辐照10s，间隔10s，控制温度20-35℃，如此辐照10次，同时在功率200-300W,频率30-40KHz条件下进行超声波辅助提取；保温1-3h,然后，在功率200-400W、频率2000Hz条件下进行微波提取，其中，每次微波辐照总时间90-105s,进行间隔式辐照：辐照15s，间隔10s，控制温度40-60℃，如此辐照10次，同时在功率300-500W,频率40-50KHz条件下进行超声波辅助提取；55-65℃保温30-60min；最后自然降温至室温，于电场强度25-35kV/cm，脉冲时间400-600μs,脉冲频率200-300Hz条件下进行高压脉冲电场(PEF)提取15-20min；提取液过滤得第一滤液，加滤渣2倍的水漂洗、过滤得第二滤液，将第一滤液和第二滤液按质量比1:1-2均匀混合，混合液超滤浓缩、冷冻干燥、低温粉碎即得麦芽提取物。
所述非离子表面活性剂可在退浆过程中帮助渗透、脱脂和除垢，促进和延长真菌α-淀粉酶、霉菌孢子、脂肪酶与织物不同部位作用底物(淀粉粒、脂肪粒细胞)的接触和反应时间，充分、有效降解脂肪，帮助真菌α-淀粉酶均匀扩散、渗透，提高织物的柔软性和退浆均匀度；
优选地，所述非离子表面活性剂为环保型非离子表面活性剂，容易生物降解，无残留，对人体、生物及环境无任何毒副作用；
更优选地，所述非离子表面活性剂的质量组份为：烷基多苷(APG)25-35份，烷基葡萄糖酰胺(AGA)15-25份，N-十二烷基乙二胺三乙酸钠(ED3A)8-12份，异构醇醚羧酸盐AEC-1107 8-12份，月桂酰胺醚羧酸盐(LAEC)5-8份，平平加c-125 3-5份，JFC 3-5份；上述原料均为市购固体粉状商品。
所述激活剂是由如下质量组份的无机盐均匀混合而成：氯化钙60-80份，氯化钠30-50份，氯化锌10-15份，氯化镁5-10份。
所述保护剂由以下重量份数的原料组成:灵芝多糖15-25份，海藻糖15-25份，(NH4)2SO4 6-10份，半胱氨酸2-4份。
所述抗氧化剂为葡萄籽原花青素、迷迭香提取物和杏叶提取物中的任意一种或几种组合；
优选地，所述抗氧化剂为葡萄籽原花青素、迷迭香提取物和杏叶提取物按质量比5-7:2-4:1-4均匀混合；
所述葡萄籽原花青素、迷迭香提取物和杏叶提取物均为市购商品。
上述退浆复合酶的制备方法，包括如下步骤：
首先将所述保护剂、激活剂分别超微粉碎，均匀混合，随后立即依次加入麦芽提取物、 霉菌培养物均匀混合20-30min，然后依次加入真菌α-淀粉酶、脂肪酶、非离子表面活性剂均匀混合，最后加入抗氧化剂，混合均匀后密封包装即得退浆复合酶。
本发明另一目的是所述退浆复合酶在纺织退浆工艺中的应用。
使用方法：
1.复合酶作用条件：适应pH值4.5-7.0，最适pH值5.5；适应温度50-75℃，最适反应温度60℃。
2.使用方法：1)处理时织物经烧毛后平幅浸轧退浆复合酶液，浴比1:8-18(以烧毛后织物绝干重计)；2)将复合酶与60℃水按质量比1:10均匀混合，调整pH值为5.5，活化30-50min,使用效果最佳。
3.使用量：每升复合酶液添加复合酶1-2g。
有益效果：
本发明含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，以耐高温真菌α-淀粉酶为主要原料，科学复配含耐高温真菌α-淀粉酶和霉菌活菌体的霉菌培养物、含丰富淀粉酶系的麦芽提取物、具有扩散和渗透作用的非离子表面活性剂、具有降解脂肪作用的脂肪酶、具有促进酶活力充分发挥的激活剂、具有防止复合酶因外界条件变化而失活的保护剂和抗氧化剂等，制备一种储存稳定性高、酶活力和效力高、酶系全面、退浆效果优的适合现代印染工艺的纺织用退浆复合酶，可显著提高退浆后织物的退浆率、柔软性能(手感)和物理机械性能，与对照组相比，手感级别提高了2级；退浆率提高了4.88％；毛效提高48.48％；白度指数提高33.11％：强力提高35.82％；退浆效果优，可有效去除棉籽壳，减少了化学用品的使用量，保护了环境。
具体表现在：
1.本发明真菌α-淀粉酶和霉菌培养物是由里氏木霉(Trichoderma reesei)901-18经培养基和发酵工艺优化液体深层发酵而制备，保藏编号为CCTCC NO:M 2013602，真菌α-淀粉酶发酵液酶活力高达12000-15000u/ml；酶温度适应范围较宽，为50-75℃之间，最适作用温度在65℃，70℃下保存3h仍具有80％以上酶活，具有较好的热稳定性和保存活性；该酶最适反应pH值为5.5，在pH值4.5-7.0之间酶活保持在70％以上，比现有的真菌α-淀粉酶酶活力高，酶作用最适pH值范围宽泛，耐温度高，更加适合纺织退浆工艺。
2.本发明霉菌培养物有较强的微生物活性和抗热应激性，在退浆过程中通过发酵，一方面可产生高活力、热稳性强的真菌α-淀粉酶，最主要的是通过发酵的动态反应可使霉菌孢子均匀、充分地渗透到织物的表面及织物纤维细胞间质，充分分解其中的淀粉，同时也可促进其它复合酶组份渗透，充分发挥酶组份的应有作用，以有效提高退浆率和毛细管效应及退浆后织物手感柔软、丰满、光洁度和染色、固色强度。
3.本发明麦芽提取物中含有丰富的植物淀粉酶，尤其α-淀粉酶含量最高，还有少量的蛋白酶、半纤维素酶、酯酶、氧化还原酶等多种植物酶，可对织物进行温和酶解，不会对织物纤维造成任何伤害，进一步提高织物退浆率和退浆后的柔软度；同时麦芽提取物中还含有植物多糖和单糖等营养物质，不含植物淀粉、植物蛋白(植物淀粉、植物蛋白等大分子物质已被溶出的植物酶在提取过程中酶解为低分子多糖和单糖等小分子水解物。)，不仅可为退浆复合酶提供全面、丰富的植物酶，还可作为霉菌培养物中的霉菌孢子的发酵培养基成分，提高真菌α-淀粉酶活力和微生物产酶能力；同时与非离子表面活性剂协同作用，更加有利于真菌α-淀粉酶和脂肪酶缓慢酶解和快速渗透，温和、适度退浆。所述麦芽提取物采用微波辅助超声提取和高压脉冲电场提取、超滤浓缩等低温提取技术，有效提高了原料利用率、植物酶活性和产率。
4.本发明非离子表面活性剂主要科学复配环保型非离子表面活性剂，容易生物降解，无残留，对人体、生物及环境无任何毒副作用；可在退浆过程中帮助渗透、脱脂和除垢，促进和延长真菌α-淀粉酶、霉菌孢子、脂肪酶与织物不同部位作用底物(淀粉粒、脂肪粒细胞)的接触和反应时间，充分、有效降解脂肪，帮助真菌α-淀粉酶均匀扩散、渗透，提高织物的柔软性和退浆均匀度。
5.本发明退浆复合酶抗氧化剂的科学复配，可有效防止复合酶酶分子结构氧化而造成酶活性损失，提高酶活力稳定性。在0℃和40℃条件下储存12个月，复合酶中单酶酶活损失分别为0.40％和0.53％，比对比例分别降低20.0％和66.9％，有效防止在包装、储存、运输、使用等环节因环境改变、操作方法不当而造成酶的失活，尤其可防止高温造成的酶失活。
6.本发明退浆复合酶中保护剂科学复配，有效减缓了复合酶制剂的回潮；同时可增强复合酶的耐冻、耐热性能，保持相同的酶活力，其耐热温度可提高20-30℃，耐冷冻温度可降低10-15摄氏度，有效防止了复合酶在运输、保存和使用过程中酶活力的损失，延长了复合酶的保质期，达到同样的酶活力，比同类产品保质期可延长2-3年。
7.本发明退浆复合酶添加无机盐作为激活剂，尤其科学复配了α-淀粉酶酶活力充分发挥所必须的钙离子，创造了酶催化作用的最佳条件，充分发挥了植物酶和微生物酶的活力，提高了复合酶作用效力。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实 质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1原料制备
1.真菌α-淀粉酶的制备：
所述真菌α-淀粉酶的制备方法包括如下步骤：
(1)菌种活化
将保存完好的里氏木霉CCTCC NO:M 2013602的斜面菌种接种于斜面培养基，30℃培养40h进行菌种活化，如此活化3次；
(2)液体种子扩大培养
①一级种子培养：将步骤(1)活化后斜面菌种以无菌水洗下孢子，接入500毫升摇瓶中，液体种子培养基装量100毫升，30℃、100rpm摇床培养40h；
②二级种子培养：将一级种子按照10％的接种量接入500毫升二级种子摇瓶中，培养条件与一级种子相同；
③三级种子培养：将二级种子以8％接种量接入5000毫升三级种子摇瓶中，液体培养基装量1000毫升，30℃、100rpm摇床培养40h；
④种子罐培养：将三级种子以8％接种量接入总容积为150L的一级种子罐，种子罐培养基装量100L，控制pH值为6，培养温度29℃，搅拌速度300rpm，通风量(V/V)1:1,培养时间40h；
所述种子罐发酵液菌体浓度为8.0x 108个/ml；
(3)发酵罐发酵
将步骤(2)中种子罐液体种子以6％接种量接入发酵罐培养基，培养温度28℃，搅拌速度150r/m，通风量2vvm,培养时间12h；然后以2℃/h降温速率缓慢降温至12℃，搅拌速度280r/m，通风量1.5vvm,恒温培养18h；继续以2℃/h降温速率缓慢降温至4℃，此时，将一级种子罐发酵液以4％接种量追加接入发酵罐，恒温培养25h；最后以2℃/h升温速率缓慢升温至12℃，搅拌速度300r/m，通风量1.5vvm,恒温培养18h；继续以2℃/h升温速率缓慢升温至28℃，恒温培养18h；
(4)发酵液经过滤、浓缩、调配、精滤、干燥得固体真菌α-淀粉酶。
经上述方法制备的真菌α-淀粉酶在室温下保存12个月后酶活损失为1.6％，发酵液α-淀粉酶酶活力可达15000U/mL。
所述斜面培养基组成为：葡萄糖20g，琼脂20g，中草药提取物7g,酵母膏4g，磷酸氢二钾2g，氯化镁0.6g，氯化钾0.8g，蒸馏水l000mL，pH值5.8，121℃灭菌20min。
所述一级、二级、三级种子培养基组成为：麸皮70g,玉米粉55g，豆饼粉38g，海藻糖12g，鱼粉8g，氯化铵11g，氯化钙8g，中草药提取物8g，硫酸镁3g，磷酸氢二钾2g，纯净水l000mL，pH值6，121℃灭菌20min；
所述种子罐培养基组成为：麸皮70g,玉米粉55g，豆饼粉38g，海藻糖12g，中草药提取物12g，鱼粉8g，氯化铵11g，氯化钙8g，硫酸镁3g，磷酸氢二钾2g，纯净水l000mL，pH值6，121℃灭菌20min；
所述发酵罐培养基组成为：麸皮70g,玉米粉55g，麦芽提取物50g，豆饼粉38g，中草药提取物25g，海藻糖20g，鱼粉8g，氯化铵11g，氯化钙8g，硫酸镁3g，磷酸氢二钾2g，硝酸钾2g,硫酸锌0.2g,纯净水l000mL，pH值6，121℃灭菌20min；
所述中草药提取物的制备方法如下：按重量份数计，称取黄芪55份，当归45份，党参40份，甘草40份，鱼腥草30份，神曲25份，柴胡12份，黄芩12份；将上述中草药粉碎至粒径为2毫米以下，然后于容器中均匀混合并添加5倍重量的水，控制温度80℃保持3h，然后降温至52℃，加入混合物料总重量8％的混合酶制剂进行酶解，用乳酸调节pH值为6.2，酶解3h，最后添加混合物料2倍重量乙醇和丙醇的混合物，乙醇和丙醇混合的质量比为1:1.5，控制温度至70℃保持4h，过滤，得第一滤液；添加滤渣2倍重量的水，控制温度90℃保持2h，然后降温至30℃，过滤，得第二滤液；将第一滤液和第二滤液按照质量比2.5:1.5合并,滤液真空浓缩后冷冻干燥、粉碎即得中草药提取物；
所述混合酶为葡聚糖酶、木聚糖酶、戊聚糖酶、果胶酶按质量比4:4:2:1均匀混合。
2.霉菌培养物的制备：上述真菌α-淀粉酶制备时的发酵液经减压浓缩、冷冻干燥、低温粉碎即得霉菌培养物；所述霉菌培养物中活菌含量为9x1010CFU/g。
3.麦芽提取物的制备：
所述麦芽提取物的制备方法为：将大麦芽和小麦芽按质量比7:4均匀混合，粉碎至粒度0.8mm,得粉碎麦芽；加入粉碎麦芽质量2倍的水，用乳酸调节pH值为3.5，在功率200W、频率2000Hz条件下进行微波提取，其中，每次微波辐照总时间70s,进行间隔式辐照：辐照10s，间隔10s，控制温度30℃，如此辐照10次，同时在功率250W,频率35KHz条件下进行超声波辅助提取；保温2h,然后，在功率300W、频率2000Hz条件下进行微波提取，其中，每次微波辐照总时间105s,进行间隔式辐照：辐照15s，间隔10s，控制温度50℃，如此辐照10次，同时在功率400W,频率45KHz条件下进行超声波辅助提取；60℃保温45min；最后自然降温至室温，于电场强度30kV/cm，脉冲时间500μs,脉冲频率250Hz条件下进行高压脉冲电场(PEF)提取18min；提取液过滤得第一滤液，加滤渣2倍的水漂洗、过滤得第二滤液，将第一滤液 和第二滤液按质量比1:1.5均匀混合，混合液超滤浓缩、冷冻干燥、低温粉碎即得麦芽提取物。
实施例2
一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，由以下重量组分的原料制备：
真菌α-淀粉酶50份，霉菌培养物25份，麦芽提取物20份，脂肪酶6份，非离子表面活性剂5份，激活剂4份，保护剂2份，抗氧化剂0.4份；
所述非离子表面活性剂的质量组份为：烷基多苷(APG)30份，烷基葡萄糖酰胺(AGA)20份，N-十二烷基乙二胺三乙酸钠(ED3A)10份，异构醇醚羧酸盐AEC-1107 10份，月桂酰胺醚羧酸盐(LAEC)6份，平平加c-125 4份，JFC 4份；
所述激活剂是由如下质量组份的无机盐均匀混合而成：氯化钙70份，氯化钠40份，氯化锌12份，氯化镁8份；
所述保护剂由以下重量份数的原料组成:灵芝多糖20份，海藻糖20份，(NH4)2SO4 8份，半胱氨酸3份；
所述抗氧化剂为葡萄籽原花青素、迷迭香提取物和杏叶提取物按质量比6:3:2均匀混合；
所述真菌α-淀粉酶、霉菌培养物和麦芽提取物均为实施例1制备；
所述退浆复合酶的制备方法，包括如下步骤：
首先将所述保护剂、激活剂分别超微粉碎，均匀混合，随后立即依次加入麦芽提取物、霉菌培养物均匀混合25min，然后依次加入真菌α-淀粉酶、脂肪酶、非离子表面活性剂均匀混合，最后加入抗氧化剂，混合均匀后密封包装即得退浆复合酶。
实施例3
一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，由以下重量组分的原料制备：
真菌α-淀粉酶40份，霉菌培养物20份，麦芽提取物15份，脂肪酶3份，非离子表面活性剂2份，激活剂2份，保护剂1份，抗氧化剂0.3份；
所述非离子表面活性剂的质量组份为：烷基多苷(APG)25份，烷基葡萄糖酰胺(AGA)15份，N-十二烷基乙二胺三乙酸钠(ED3A)8份，异构醇醚羧酸盐AEC-1107 8份，月桂酰胺醚羧酸盐(LAEC)5份，平平加c-125 3份，JFC 3份；
所述激活剂是由如下质量组份的无机盐均匀混合而成：氯化钙60份，氯化钠30份，氯化锌10份，氯化镁5份；
所述保护剂由以下重量份数的原料组成:灵芝多糖15份，海藻糖15份，(NH4)2SO4 6份， 半胱氨酸2份；
所述抗氧化剂为葡萄籽原花青素、迷迭香提取物和杏叶提取物按质量比5:2:1均匀混合；
所述真菌α-淀粉酶、霉菌培养物和麦芽提取物均为实施例1制备；
所述退浆复合酶的制备方法同实施例2。
实施例4
一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，由以下重量组分的原料制备：
真菌α-淀粉酶60份，霉菌培养物30份，麦芽提取物25份，脂肪酶10份，非离子表面活性剂8份，激活剂6份，保护剂3份，抗氧化剂0.5份；
所述非离子表面活性剂的质量组份为：烷基多苷(APG)35份，烷基葡萄糖酰胺(AGA)25份，N-十二烷基乙二胺三乙酸钠(ED3A)12份，异构醇醚羧酸盐AEC-1107 12份，月桂酰胺醚羧酸盐(LAEC)8份，平平加c-125 5份，JFC 5份；
所述激活剂是由如下质量组份的无机盐均匀混合而成：氯化钙80份，氯化钠50份，氯化锌15份，氯化镁10份；
所述保护剂由以下重量份数的原料组成:灵芝多糖25份，海藻糖25份，(NH4)2SO4 10份，半胱氨酸4份；
所述抗氧化剂为葡萄籽原花青素、迷迭香提取物和杏叶提取物按质量比7:4:4均匀混合；
所述真菌α-淀粉酶、霉菌培养物和麦芽提取物均为实施例1制备；
所述退浆复合酶的制备方法，同实施例2。
实施例5
一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，由以下重量组分的原料制备：
真菌α-淀粉酶60份，霉菌培养物20份，麦芽提取物25份，脂肪酶10份，非离子表面活性剂8份，激活剂2份，保护剂3份，葡萄籽原花青素0.3份；
所述非离子表面活性剂的质量组份为：烷基多苷(APG)35份，烷基葡萄糖酰胺(AGA)15份，N-十二烷基乙二胺三乙酸钠(ED3A)12份，异构醇醚羧酸盐AEC-1107 12份，月桂酰胺醚羧酸盐(LAEC)5份，平平加c-125 3份，JFC 3份；
所述激活剂是由如下质量组份的无机盐均匀混合而成：氯化钙80份，氯化钠30份，氯化锌10份，氯化镁10份；
所述保护剂由以下重量份数的原料组成:灵芝多糖15份，海藻糖25份，(NH4)2SO4 10份， 半胱氨酸2份；
所述真菌α-淀粉酶、霉菌培养物和麦芽提取物均为实施例1制备；
所述退浆复合酶的制备方法同实施例2。
实施例6真菌α-淀粉酶酶学性质的测定
(1)温度对酶活性的影响以及酶的热稳定性
将实施例1真菌α-淀粉酶发酵粗酶液于40-80℃下分别测定该淀粉酶酶活力，结果表明该酶在50-75℃之间具有82％以上的酶活性，说明该酶的温度适应范围较宽。且热稳定实验表明，该酶在70℃保温3h后，于60℃，pH值5.5条件下仍然具有80％以上酶活，温度高于75℃，酶活损失严重。
(2)pH对酶活性的影响
将实施例1真菌α-淀粉酶发酵粗酶液在pH值3-8.5下分别测该酶酶活，结果表明该酶在pH值4.5-7时酶活性保持在70％以上，且pH值5.5时达到最大值。
实施例7抗氧化剂对退浆复合酶酶活力的影响
采用本发明实施例2制备的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，其它原料、原料组份、制备方法完全相同，唯一区别是原料组分不含抗氧化剂，形成对比例，分别于0℃和40℃条件下储存12个月，采用《GB/T 23535-2009脂肪酶制剂》中检测方法测定脂肪酶的酶活力，计算酶活损失率，酶活损失率是指实际检测的酶活力与产品标注酶活力的差值占标注酶活力的百分率，结果如表1
表1储存期复合酶中脂肪酶酶活力损失率
以上结果表明，在0℃和40℃条件下储存12个月，实施例2中的脂肪酶比对比例中的脂肪酶酶活损失分别降低20％和66.9％，说明抗氧化剂的科学复配，显著提高了复合酶中各组分酶的活力，酶活损失大幅降低，尤其在高温条件下效果更加显著。
实施例8本发明退浆复合酶用于全棉织物浸渍法退浆工艺的试验
一、试验地点：湖南省津市市毛纺厂预处理车间。
二、试验时间：2014年1月12日-2014年3月14日，历时60天。
三、试验方案设计：1.试验为单因子设计，设置试验组和对照组，对照组和试验组的原料、工艺、设备、操作人员、环境及管理方式均相同，区别是：试验组在烧毛后的退浆过程添加本发明实施例2制备的退浆复合酶，对照组添加市售退浆专用酶。2.试验组和对照组均按烧毛后织物绝干重配制酶液，浴比1:10，每升酶液添加酶1.5g。3.试验组和对照组各处理10批次，计算平均值。4.对试验组和对照组全棉织物经处理后相关质量指标进行检测：结果如表2
4.1毛效:将半制品沿经向裁成5cm×35cm布条，一端固定，一端竖直浸在蒸馏水中，测量30min内水沿经向上升的高度；
4.2棉籽壳：目测比较；
4.3白度：采用datacolourSF600测色仪测定织物的白度指数；
4.4退浆效果：碘-点滴法
4.4.1退浆后的织物样品滴上几滴碘液(0.005N)，根据试液的呈色将退浆效果分为4个等级：优-棕黄色(原色)，良—里黄外偏蓝，中—蓝色，差—紫蓝或深蓝色；
4.4.2测试用碘液的配制方法：取18克碘化钾和13克碘溶解于水，使总量为1升，再取此储存液5ml稀释到100ml即为测试液；储存液及测试液都要存放在深色瓶里，每次使用前需在淀粉上浆的织物原坯上点滴以检查其效能；
4.5断裂强力：将织物沿经向或纬向裁成5cm×35cm布条，采用YG2026型电子织物强力机测定；
4.6手感测试：由5-10人组成一个小组，对整理后织物进行触摸，评级。采用主观评价方法，即采用“捏、摸、抓、看”的方法，评定织物的滑爽、软糯、丰满、弹性、挺括、身骨和活络等手感特征，为了更直观地进行比较，采用5级表示法，1级最差，5级最好；
表2退浆复合酶对全棉织物质量的影响
| 酶添加量 | 每升酶液添加酶1.5g |
| 浴比 | 1:10 |
| 温度 | 60℃ |
| pH值 | 5.5 |
| 时间 | 40min |
[0140]
| 检测项目 | 试验组 | 对照组 | 差异 |
| 手感(级) | 5 | 3 | 2 |
| 退浆率(％) | 96.8 | 92.3 | 4.5(4.88％) |
| 毛效(cm/30min) | 19.6 | 13.2 | 6.4(48.48％) |
| 白度指数 | 20.1 | 15.1 | 5(33.11％) |
| 强力(N) | 455.8 | 335.6 | 120.2(35.82％) |
| 退浆效果 | 优 | 良 | |
| 去除棉籽壳 | 良 | 一般 |
以上结果表明：采用本发明退浆复合酶可显著提高退浆后织物的退浆率、柔软性能(手感)和物理机械性能，与对照组相比，手感级别提高了2级；退浆率提高了4.88％；毛效提高48.48％；白度指数提高33.11％：强力提高35.82％；退浆效果优，可有效去除棉籽壳。
Claims (10)
1.一种含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，由以下重量组分的原料制备：真菌α-淀粉酶40-60份，霉菌培养物20-30份，麦芽提取物15-25份，脂肪酶3-10份，非离子表面活性剂2-8份、激活剂2-6份，保护剂1-3份，抗氧化剂0.3-0.5份；
所述真菌α-淀粉酶和霉菌培养物是由里氏木霉(Trichoderma reesei)CCTCC NO:M2013602经液体深层发酵而制备；
所述激活剂是由如下质量组份的无机盐均匀混合而成：氯化钙60-80份，氯化钠30-50份，氯化锌10-15份，氯化镁5-10份；
所述保护剂由以下重量份数的原料组成:灵芝多糖15-25份，海藻糖15-25份，(NH4)2SO46-10份，半胱氨酸2-4份。
2.如权利要求1所述的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，其特征在于，所述真菌α-淀粉酶的制备方法包括以下步骤：保存完好的里氏木霉CCTCC NO:M 2013602的菌种经斜面菌种活化、一级、二级、三级液体种子扩大培养至种子罐，将种子罐液体种子以6％接种量接入发酵罐培养基，培养温度27-30℃，搅拌速度120-180r/m，通风量1-3vvm,培养时间10-15h；然后以1-2℃/h降温速率缓慢降温至10-15℃，搅拌速度250-300r/m，通风量1-2vvm,恒温培养15-20h；继续以1-2℃/h降温速率缓慢降温至2-5℃，此时，将种子罐液体种子以4％接种量追加接入发酵罐，恒温培养20-30h；最后以1-2℃/h升温速率缓慢升温至10-15℃，搅拌速度200-400r/m，通风量1-2vvm,恒温培养15-20h；继续以1-2℃/h升温速率缓慢升温至27-30℃，恒温培养15-20h；发酵液经过滤、浓缩、调配、精滤、干燥得固体真菌α-淀粉酶。
3.如权利要求1所述的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，其特征在于，所述霉菌培养物活菌含量为7x1010-9x1010CFU/g。
4.如权利要求1所述的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，其特征在于，所述麦芽提取物的制备方法为：将大麦芽和小麦芽按质量比6-8:3-5均匀混合，粉碎至粒度0.5-1mm,得粉碎麦芽；加入粉碎麦芽质量1-3倍的水，用乳酸调节pH值为3-4，在功率150-300W、频率2000Hz条件下进行微波提取，其中，每次微波辐照总时间60-80s,进行间隔式辐照：辐照10s，间隔10s，控制温度20-35℃，如此辐照10次，同时在功率200-300W,频率30-40KHz条件下进行超声波辅助提取；保温1-3h,然后，在功率200-400W、频率2000Hz条件下进行微波提取，其中，每次微波辐照总时间90-105s,进行间隔式辐照：辐照15s，间隔10s，控制温度40-60℃，如此辐照10次，同时在功率300-500W,频率40-50KHz条件下进行超声波辅助提取；55-65℃保温30-60min；最后自然降温至室温，于电场强度25-35kV/cm，脉冲时间400-600μs,脉冲频率200-300Hz条件下进行高压脉冲电场提取15-20min；提取液过滤得第一滤液，加滤渣2倍的水漂洗、过滤得第二滤液，将第一滤液和第二滤液按质量比1:1-2均匀混合，混合液超滤浓缩、冷冻干燥、低温粉碎即得麦芽提取物。
5.如权利要求1所述的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，其特征在于，所述非离子表面活性剂的质量组份为：烷基多苷25-35份，烷基葡萄糖酰胺15-25份，N-十二烷基乙二胺三乙酸钠8-12份，异构醇醚羧酸盐AEC-11078-12份，月桂酰胺醚羧酸盐5-8份，平平加c-1253-5份，JFC 3-5份。
6.如权利要求1所述的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶，其特征在于，所述抗氧化剂为葡萄籽原花青素、迷迭香提取物和杏叶提取物中的任意一种或几种组合。
7.一种制备如权利要求1所述含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶的方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将所述保护剂、激活剂分别超微粉碎，均匀混合，随后立即依次加入麦芽提取物、霉菌培养物均匀混合20-30min，然后依次加入真菌α-淀粉酶、脂肪酶、非离子表面活性剂均匀混合，最后加入抗氧化剂，混合均匀后密封包装即得退浆复合酶。
8.如权利要求7所述的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶的制备方法，其特征在于，所述非离子表面活性剂为环保型非离子表面活性剂。
9.如权利要求7所述的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶的制备方法，其特征在于，所述抗氧化剂为葡萄籽原花青素、迷迭香提取物和杏叶提取物按质量比5-7:2-4:1-4均匀混合。
10.如权利要求1-6任一所述的含真菌α-淀粉酶的退浆复合酶在纺织退浆工艺中的应用。
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| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |