CN105568397A - 一种苎麻的脱胶方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种苎麻脱胶方法,包括a)将苎麻原料进行干燥和搓压处理b)将搓压后的苎麻使用复配生物酶进行脱胶,所述复配生物酶由第一组分和第二组分按照比例为70-90:10-30单位的比例混合而成,所述第一组分为使用保藏编号为CGMCC5522的菌株发酵得到的生物酶;所述第二组分包括多聚半乳糖醛酸酶、木聚糖酶、纤维素酶、糖苷酶中的一种或多种。与现有技术相比,本发明提供的脱胶方法具有更好的脱胶率,纤维性能有了明显的提高和改善。

Description

-种兰麻的脱胶方法
技术领域
[0001] 本发明设及麻纺织行业,具体设及一种巧麻的脱胶方法。
背景技术
[0002] 巧麻在国际上被誉为"中国草",是仅次于棉花的重要精纺纤维作物,也是我国独 有的传统特色作物和重要的防止原料。巧麻纤维具有透气、抑菌、防霉、抗紫外线、无静电等 优良特性,是较好的纺织天然纤维。但刮制过的巧麻原麻含有30%左右由果胶、半纤维素、 木质素等组成的胶状物质,使纤维粘结且僵硬,不能用于高档纺织布料,必须脱胶去除。
[0003] 现有技术中,已经公开了多种脱胶方法。例如,传统脱胶方法为高溫烧碱煮炼,需 大量清水洗涂,不仅带来严重污染,而且导致纤维质量变差。中国农业科学院麻类研究所开 发的细菌化学联合脱胶在提高纤维质量、降低污染上取得了重大突破,曾得到较广应用,但 不能从根本上解决上述问题。刘正初研发的细菌高效脱胶技术脱胶效果好,但对原麻的要 求较高。山东大学等单位开发了 W果胶酶为主的脱胶工艺,但存在脱胶时间长,残胶较高的 缺陷,需要采用高溫、稀碱洗涂,不能高效脱胶,难W满足工业生产需要。另外,也有人试图 采用机械或干燥办法预处理原麻,虽然能够部分去除胶质,但本质上依然不能有效的脱胶。
[0004] 现有技术中,还公开了很多生物酶脱胶的方法,例如:中国专利文献 CN201510245430.4公开了一种巧麻制品的脱胶方法,该专利使用等离子体对巧麻制品进行 低溫等离子体处理,然后再溫度为15~100°C,抑值为2~12,生物脱胶酶浓度为0.1~12% 进行浸酶处理,然后再经水洗、脱水、烘干完成脱胶。中国专利文献CN201210102187.7公开 了 一种在抑值为4-6的酸性酶溶液、在溫度为30-60°C的条件下对巧麻进行脱胶的方法,该 专利中使用酸性果胶酶、酸性纤维素酶和酸性蛋白酶的混合物,然后再将巧麻加入pH为γ¬ ιο 的碱性酶液中酶解,溫度为 30-60°C,碱性酶为碱性果胶酶、碱性纤维素酶和碱性蛋白酶 的混合物。中国专利文献CN201010149821.3公开了一种弱碱性液体生物酶进行巧麻脱胶的 方法,该专利中的弱碱性液体生物酶,是从麻液中分离并选育出W弱碱性样芽抱杆菌为制 剂,用常规技术进行种子培养和液体深层发酵浓缩处理而成,内含有果胶水解酶、果胶酸水 解酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、蛋白酶、通气使酶液处于流动状态。中国专利文献 CN201010226235.4公开了一种巧麻生物脱胶方法,该专利中,将扩大培养后的脱胶菌种浸 泡接种于所述原麻中,W50r/min~20化/min的转速进行振荡发酵,得到发酵麻。
[0005] 虽然上述专利公开了使用多种生物酶脱胶的方法,但上述专利中使用的生物酶多 W果胶酶为主,辅W添加少量木聚糖酶或甘露聚糖酶,但由于巧麻胶质成分复杂,降解机理 也比较复杂,上述生物酶很难达到理想的效果。
发明内容
[0006] 针对现有技术的不足,本发明提供一种能够提高精干麻质量的巧麻的脱胶方法。
[0007] 为了解决上述技术问题,本发明提供一种巧麻的脱胶方法,包括:
[000引 a)将巧麻原料进行干燥和磋压处理
[0009] b)将磋压后的巧麻使用复配生物酶进行脱胶,所述复配生物酶由第一组分和第二 组分按照比例为70-90:10-30单位的比例混合而成,
[0010] 所述第一组分为使用保藏编号为CGMCC5522的菌株发酵得到的生物酶;
[0011] 所述第二组分包括多聚半乳糖醒酸酶、木聚糖酶、纤维素酶、糖巧酶中的一种或多 种。
[0012] 优选的,所述步骤b)中脱胶时的浴比为5:1~15:1。
[0013] 优选的,所述步骤b)中脱胶时的浴比为8:1~12:1。
[0014] 优选的,所述步骤b)中的脱胶溫度为30°C~50°C。
[0015] 优选的,所述步骤b)中脱胶时的总酶用量为800~2000U/g。
[0016] 优选的,在所述步骤b)具体包括:
[0017] bl)控制浴比为8:1~11:1、溫度为35~45°C,酶用量为900-1100U/g,进行第一步 脱胶处理,脱胶处理时间为1.5小时~3小时;
[001引 b2)控制浴比为10:1~12:1、溫度为40~50°C,酶用量为400-600U/g,进行第二步 脱胶处理,脱胶处理时间为1.5小时~3小时。
[0019] 优选的,所述步骤b)还包括使用碱液洗涂的步骤。
[0020] 优选的,控制脱胶浴的pH值5.5~6.5
[0021] 优选的,所述脱胶时间至少为2小时。
[0022] 优选的,在所述步骤bl)和步骤b2)之间还包括超声震荡处理的步骤。
[0023] 本发明提供一种巧麻的脱胶方法,本发明先将巧麻原料进行干燥和磋压处理后, 使用复配生物酶进行脱胶处理,本发明使用的复配生物酶由使用特殊菌株发酵得到的生物 酶和常规酶配合形成。结果表明,本发明提供的脱胶方法具有更好的脱胶率,纤维性能有了 明显的提高和改善。
具体实施方式
[0024] 本发明提供了一种巧麻的脱胶方法,包括:a)将巧麻原麻进行干燥和磋压处理;b) 将磋压后的巧麻使用复配生物酶进行脱胶,所述复配生物酶由第一组分和第二组分按照比 例为70-80:20-30单位的比例混合而成,所述第一组分为使用保藏编号为CGMCC5522的菌株 发酵得到的生物酶;所述第二组分包括多聚半乳糖醒酸酶、木聚糖酶、纤维素酶、糖巧酶中 的一种或多种。
[0025] 按照本发明,在对巧麻原麻进行处理前,先对其进行干燥,对于干燥方式,本发明 并无特别的限制,可W晒干或者使用本领域技术人员熟悉的其它方式去除水分,优选的,将 原麻干燥到含水量为1-5%。按照本发明,优选使用微波干燥的方式进行干燥。干燥后,对原 麻进行适当的磋压,使原麻细丝化,磋压时需要注意减少纤维的损伤。
[0026] 本发明中,使用菌株发酵得到第一组分的生物酶,所用菌株保藏编号为CGMCC5522 发酵培养得到,菌种扩大改良营养肉汤为:蛋白腺5.0g/L,牛肉膏3.0g/L、酵母膏2.0g/L、葡 萄糖10.0 g/L、化C13.5g/L、K此POa . Og/L、MgS〇4〇. 5g/L,活化时间为5-化;发酵培养基配方 按照重量比:麦教7 %、豆饼粉2 %、玉米粉0.8 %、魔芋粉0.8 %、氯化钢0.8 %、微晶纤维素 2%、余量水。
[0027] 本发明中,发酵培养得到生物酶后,将发酵液进行过滤得到粗酶液,然后再添加第 二组分的酶类配制成脱胶酶液,第二组分例如多聚半乳糖醒酸酶、木聚糖酶、纤维素酶、糖 巧酶中的一种或多种;第二组分的添加比例为与第一组分比为10-30:70-90,更优选为10- 20:80-90。
[0028] 本发明中,配备好脱胶酶液后,将干燥磋压后,将原麻扎成600-700克/把的麻把放 到脱胶酶液中进行浸泡,脱胶酶液与麻把重量比优选为3 :1-6:1,更优选为5:1,浸泡20- 30min后,进一步稀释,控制浴比为9:1-11:1,优选为10:1进行第一次脱胶,溫度为35~45 °C,优选为38~42°C,酶用量为900-1100U/g,优选为950-1050U/g,第一次脱胶处理时间为 1.5小时~3小时,优选为1.5小时~2.5小时,更优选为1.7小时~2.2小时;
[0029] 第一次脱胶处理后,优选将麻把取出进行超声震荡处理,超声处理功率为500W- 5000W,更优选为1000W-5000W,超声处理时间优选为15min-45min,优选为16min-50min。
[0030] 超声波震荡处理后,进行第二次脱胶处理,第二次脱胶处理的条件控制为控制浴 比为10:1~12:1、溫度为40~50°C,优选为溫度为43~48°C,酶用量为400-600U/g,进行第 二步脱胶处理,脱胶处理时间为1.5小时~3小时。
[0031] 第二次脱胶处理后,优选使用稀碱液进行洗涂,控制pH值为7.5-8,洗涂溫度优选 为70~90°C,优选为75~85°C,更优选为78~82°C,洗涂时间优选为lOmin~30min,更优选 为 15min ~25min,更优选为 18min ~22min。
[0032] 生物保藏信息说明:
[0033] 本发明所述的菌株Dick巧a dadantii已于2011年12月5日保藏在中国微生物菌种 保藏管理委员会普通微生物中屯、,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微 生物研究所,保藏编号为CGMCC 5522
[0034] 实施例1生物酶的准备
[00巧]使用菌株Dick巧a dadantii CGMCC 5522的菌种接种改良肉汤培养液中活化化, 使休眠态菌种变成活化态菌悬液,取1.0ml菌悬液稀释105倍后均匀涂不到选培养板上培养 22h,获得典型菌落,取1个典型菌落置于装有改良肉汤培养液的试管中分散后,倒入盛改良 肉汤培养液3001111的锥形瓶中,351:、160巧111、培养化;转接到发酵培养基中,34-36°(:,200以 min,微量通气(0.4M化的压缩空气流量0.3mVm3 · h)培养化。
[0036] 实施例2
[0037] 复配生物酶发酵液,发酵液总酶活为20000U/ml,其中87%为实施例1制备的生物 酶、5%为市售的多聚半乳糖醒酸酶、5%为木聚糖酶、1%纤维素酶、2%糖巧酶;
[0038] 原麻使用湖南況江产的巧麻,微波干燥至含水量约5%,磋压处理,扎成600-700 克/把的麻把;
[0039] 第一次脱胶,将磋压后的巧麻装笼浸酶,控制脱胶酶液与麻把重量比为5:1,浸泡 20min后,稀释,浴比控制为10:1,40°C保溫脱胶,复配酶的用量为lOOOU/g,脱胶时间为2小 时,通气,或摆动麻把;
[0040] 第二次脱胶,添加500U/g的复配酶,浴比为12:1,脱胶溫度为40°C,继续脱胶2小 时;
[OOW 90°C下用抑值为7.8稀NaOH溶液洗涂,然后水洗,干燥,上油。
[0042] 实施例3
[0043] 复配生物酶发酵液,发酵液总酶活为20000U/ml,其中87.5%为实施例1制备的生 物酶、4.5%为市售的多聚半乳糖醒酸酶、4.5%为木聚糖酶、1%纤维素酶、2.5%糖巧酶;
[0044] 原麻使用湖南況江产的巧麻,微波干燥至含水量约4%,磋压处理,扎成600-700 克/把的麻把;
[0045] 第一次脱胶,将磋压后的巧麻装笼浸酶,控制脱胶酶液与麻把重量比为6:1,浸泡 25min后,稀释,浴比控制为10:1,40°C保溫脱胶,复配酶的用量为900U/g,脱胶时间为2小 时,通气,摆动麻把;
[0046] 第二次脱胶,添加500U/g的复配酶,浴比为12:1,脱胶溫度为40°C,继续脱胶2小 时;
[0047] 90°C下用pH值为7.8稀NaOH溶液洗涂,然后水洗,干燥,上油。
[004引实施例4
[0049] 复配生物酶发酵液,发酵液总酶活为20000U/ml,其中86.5%为实施例1制备的生 物酶、4.5%为市售的多聚半乳糖醒酸酶、5.5%为木聚糖酶、1%纤维素酶、2.5%糖巧酶;
[0050] 原麻使用湖南況江产的巧麻,微波干燥至含水量约4%,磋压处理,扎成600-700 克/把的麻把;
[0051] 第一次脱胶,将磋压后的巧麻装笼浸酶,控制脱胶酶液与麻把重量比为5:1,浸泡 25min后,稀释,浴比控制为11:1,40°C保溫脱胶,复配酶的用量为900U/g,脱胶时间为2小 时,通气,摆动麻把;
[0052] 将麻把取出,超声震荡30min,功率为5000W;
[0053] 然后再第二次脱胶,添加500U/g的复配酶,浴比为12:1,脱胶溫度为40°C,继续脱 胶2小时;
[0054] 90 Γ下用pH值为7.8稀NaOH溶液洗涂,然后水洗,干燥,上油。
[0化5] 实施例5
[0056] 复配生物酶发酵液,发酵液总酶活为20000U/ml,其中86.5%为实施例1制备的生 物酶、5.5%为市售的多聚半乳糖醒酸酶、5.5%为木聚糖酶、1%纤维素酶、1.5%糖巧酶;
[0057] 原麻使用湖南況江产的巧麻,微波干燥至含水量约3%,磋压处理,扎成600-700 克/把的麻把
[005引第一次脱胶,将磋压后的巧麻装笼浸酶,控制脱胶酶液与麻把重量比为5:1,浸泡 30min后,稀释,浴比控制为10:1,40°C保溫脱胶,复配酶的用量为lOOOU/g,脱胶时间为2小 时,通气,摆动麻把;
[0059] 将麻把取出,超声震荡30min,功率为5000W;
[0060] 第二次脱胶,添加500U/g的复配酶,浴比为12:1,脱胶溫度为40°C,继续脱胶2小 时;
[OOW] 90°C下用抑值为7.8稀NaOH溶液洗涂,然后水洗,干燥,上油。
[0062] 比较例1
[0063] 复配生物酶,40%为市售的多聚半乳糖醒酸酶、30%为木聚糖酶、30%为纤维素 酶,发酵液总酶活为20000U/ml;
[0064] 原麻使用湖南況江产的巧麻,微波干燥至含水量约3%,磋压处理,扎成600-700 克/把的麻把;
[0065] 第一次脱胶,将磋压后的巧麻装笼浸酶,控制脱胶酶液与麻把重量比为5:1,浸泡 20min后,稀释,浴比控制为10:1,40°C保溫脱胶,复配酶的用量为lOOOU/g,脱胶时间为2小 时,通气,摆动麻把;
[0066] 将麻把取出,超声震荡30min,功率为5000W;
[0067] 第二次脱胶,添加500U/g的复配酶,浴比为12:1,脱胶溫度为40°C,继续脱胶2小 时;
[0068] 90°C下用pH值为7.8稀NaOH溶液洗涂,然后水洗,干燥,上油。
[0069] 实验结果对比
[0070]
Figure CN105568397AD00071
[0072] 从上述可W看出,本发明提供的方法在脱胶率和纤维性能上得到了明显的提高。
[0073] 所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来 说,在不脱离本发明原理的前提下,还可W做出若干改进和润饰,运些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种苎麻的脱胶方法,其特征在于,包括: a) 将苎麻原料进行干燥和搓压处理; b) 将搓压后的苎麻使用复配生物酶进行脱胶,所述复配生物酶由第一组分和第二组分 按照比例为70-90:10-30单位的比例混合而成, 所述第一组分为使用保藏编号为CGMCC5522的菌株发酵得到的生物酶; 所述第二组分包括多聚半乳糖醛酸酶、木聚糖酶、纤维素酶、糖苷酶中的一种或多种。
2. 根据权利要求1所述的脱胶方法,其特征在于,所述步骤b)中脱胶时的浴比为5:1~ 15:1〇
3. 根据权利要求2所述的脱胶方法,其特征在于,所述步骤b)中脱胶时的浴比为8:1~ 12:1〇
4. 根据权利要求3所述的脱胶方法,其特征在于,所述步骤b)中的脱胶温度为30°C~50 Γ。
5. 根据权利要求4所述的脱胶方法,其特征在于,所述步骤b)中脱胶时的总酶用量为 800~2000U/g。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的脱胶方法,其特征在于,在所述步骤b)具体包括: bl)控制浴比为8:1~11: 1、温度为35~45°C,酶用量为900-1100U/g,进行第一步脱胶 处理,脱胶处理时间为1.5小时~3小时; b2)控制浴比为10:1~12:1、温度为40~50°C,酶用量为400-600U/g,进行第二步脱胶 处理,脱胶处理时间为1.5小时~3小时。
7. 根据权利要求6所述的脱胶方法,其特征在于,所述步骤b)还包括使用碱液洗涤的步 骤。
8. 根据权利要求7所述的脱胶方法,其特征在于,控制脱胶浴的pH值5.5~6.5
9. 根据权利要求8所述的脱胶方法,其特征在于,所述脱胶时间至少为2小时。
10. 根据权利要求9所述的脱胶方法,其特征在于,在所述步骤bl)和步骤b2)之间还包 括超声震荡处理的步骤。
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