DE4012351A1 - Macerating enzyme prepn. obtd. from Aspergillus niger - contains polygalacturonase, pectin-esterase and proto-pectinase, which are used in the work up of flax - Google Patents
Macerating enzyme prepn. obtd. from Aspergillus niger - contains polygalacturonase, pectin-esterase and proto-pectinase, which are used in the work up of flaxInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Enzympräparat, das Bast-Faser pflanzen mazerisiert und in der Textilindustrie bei der primären Bearbeitung von Flachs Verwendung finden kann.The invention relates to an enzyme preparation, the bast fiber plants macerated and in the textile industry at primary processing of flax can be used.
Es ist ein mazerisiertes Enzympräparat bekannt (Urheber schein SU 6 22 838), das mit Hilfe von Ciostridium Felsineum 22 und Ciostridium pectinofermenans 1 erhalten wird.A macerated enzyme preparation is known Schein SU 6 22 838) with the help of Ciostridium Felsineum 22 and Ciostridium pectinofermenans 1 is obtained.
Der Nachteil dieses Präparats ist darin zu sehen, daß es eine schwache hydrolytische und liasische Wirkung sowie eine niedrige Pektin-Eliminase Aktivität (6,6 Einheiten/ml) aufweist.The disadvantage of this preparation is that it a weak hydrolytic and liasic effect as well low pectin eliminase activity (6.6 units / ml) having.
Es ist auch ein weiteres mazerisierendes Enzympräparat bekannt (Urheberschein SU 10 17 728), das mit Hilfe von Bacillus circulans 31 und Bacillus sp. erhalten worden ist, welches Endu-Polygalakturonase, Exo-Polygalakturonase und Pektin-Trans-Eliminase enthält.It is also another macerating enzyme preparation known (copyright certificate SU 10 17 728), which with the help of Bacillus circulans 31 and Bacillus sp. has been obtained which endu-polygalacturonase, exo-polygalacturonase and Contains pectin trans eliminase.
Ein Nachteil dieses Präparats ist seine ungenügende mazeri sierende Aktivität.A disadvantage of this preparation is its insufficient maceration activity.
Es ist auch ein mazerisierendes Enzympräparat bekannt (Urheberschein SU 8 34 271), das mit Hilfe von Penicillium digitatum 24 erhalten wurde, welches Endo-Polygalakturona se, Exo-Polygalakturonase und Trans-Eliminase enthält.A macerating enzyme preparation is also known (Copyright certificate SU 8 34 271) with the help of Penicillium digitatum 24 was obtained, which endo-polygalacturona se, exo-polygalacturonase and trans-eliminase.
Es ist ferner ein Verfahren zur Bearbeitung von Flachs mit pektolytischen Enzymen bekannt, die durch Penicillium digitatum 24P und zusätzlich mit Enzymen, erhalten mit Hilfe von Aspergillus carbonarius 77, synthetisiert wurden und eine zellulytische und hämizellulytische Wirkung zeigen (Urheberschein SU 8 34 271).It is also a method of processing flax with pectolytic enzymes known by Penicillium digitatum 24P and additionally with enzymes, obtained with Help from Aspergillus carbonarius 77, were synthesized and show cellulytic and hemicellulytic activity (Copyright certificate SU 8 34 271).
Nachteile des bekannten Präparats sind die niedrige Aktivi tät der einzelnen Enzyme, die angewandte Verarbeitung von ganzen Flachsstengeln, was mit hohem Verlust an Flachsroh stoff verbunden ist, die lange Verfahrensdauer, der hohe Verbrauch an Wasser und Elektroenergie und die verschlech terten Exploitationsbedingungen. Es werden lange und kurze Flachsfasern erhalten, wobei vorwiegend die langen Fasern verwendet werden.Disadvantages of the known preparation are the low levels of activity of the individual enzymes, the processing of whole flax stalks, what with high loss of flax raw is connected, the long process time, the high Consumption of water and electrical energy and the worsening exploitation conditions. It will be long and short Preserved flax fibers, predominantly the long fibers be used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein mazerisieren des Enzympräparat zu entwickeln, das eine Kombination aus Enzymen zum beschleunigten Abbau des Protopektins, der löslichen Pektinstoffe und Hämizellulose enthält, ohne daß dabei die innere Struktur und mechanische Festigkeit der Faser beeinträchtigt wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Flachsfasern zu entwickeln, das eine viel vollere Ausnutzung des Flachsrohstoffs erlaubt, eine Mecha nisierung und Kontrolle der technologischen Prozesse, Verbesserung der Exploitationsbedingungen in den Betrieben zur primären Verarbeitung des Flachses vorsieht, sowie eine wesentliche Verkürzung des Prozesses ergibt.The invention has for its object a macerize to develop the enzyme preparation, which is a combination of Enzymes for the accelerated degradation of the protopectin, the contains soluble pectin substances and hemicellulose without thereby the internal structure and mechanical strength of the Fiber is affected, as well as a process for Developing flax fiber to develop a lot full utilization of the flat raw material allows a mecha nization and control of technological processes, Improvement of exploitation conditions in companies for primary processing of the flax, and a significantly shortens the process.
Diese Aufgabe wird durch ein Enzympräparat, produziert vom Stamm Aspergillus niger 76-1 und registriert in der Natio nalen Bank für industrielle Mikroorganismen und Zellkulturen in Sofia, Bulgarien unter der Nummer 1333, gelöst.This task is carried out by an enzyme preparation produced by Strain Aspergillus niger 76-1 and registered in the Natio nal bank for industrial microorganisms and Cell cultures in Sofia, Bulgaria under number 1333, solved.
Das Fermentationsmedium enthält Abfallprodukte aus der Nahrungsmittelindustrie als Quelle von Kohlenstoff, Stick stoff und anderen Wachstumfaktoren sowie Mineralsalze, welche die anderen Elemente liefern. Bei Tiefkultivierung des Stamms werden in der Fermentationsflüssigkeit 1000- 12000 E/cm3 Polygalakturonase, 15-20 E/cm3 Pektinesterase, 1-2 E/cm3 Protopektinase akkumuliert und als begleitende Enzyme saure Protease, β-Glukanase und Glukoamylase, welche die mazerisierende Wirkung verstärken. Der so erhaltene Komplex aus Enzymen wird zum biochemischen Abbau der Binde mittel im Flachs eingesetzt.The fermentation medium contains waste products from the food industry as a source of carbon, nitrogen and other growth factors as well as mineral salts, which provide the other elements. When the strain is deeply cultivated, 1000-12000 U / cm 3 polygalacturonase, 15-20 U / cm 3 pectin esterase, 1-2 U / cm 3 protopectinase are accumulated in the fermentation liquid and acidic protease, β-glucanase and glucoamylase, which are the accompanying enzymes Increase macerating effect. The complex of enzymes thus obtained is used for the biochemical degradation of the binding agent in flax.
Das Wesen des Verfahrens zur Herstellung von Flachsfasern durch Verwendung eines mazerisierenden Mittels besteht darin, daß man die Flachsstengel mechanisch bearbeitet, dann in eine Kammer einbringt und mit warmem Wasser über gießt. Das Enzympräparat, erhalten aus Asp. niger 76-1, wird in einer Menge von 0,5 bis 2% bezogen auf das Gewicht der Fasermasse zudosiert. Das Verfahren dauert 3 bis 4 Stunden unter kontinuierlicher Zirkulation der Flüssigkeit. Nach Beendigung der Mazeration wird die Abfallflüssigkeit mehrmals benutzt (4-5 mal) unter Zusatz einer minimalen Menge an Enzymen zur Kompensation der Verluste an Behand lungsflüssigkeit, die mit der Fasermasse ausgetragen worden ist. Die mit Enzymen bearbeiteten Flachsfasern werden getrocknet, auf Aufbereitungsmaschinen für kurze Flachsfa sern gehechelt und dann auf eine Flachskarde hingezogen.The essence of the process for producing flax fibers by using a macerating agent by mechanically working the flax stems, then placed in a chamber and covered with warm water pours. The enzyme preparation obtained from Asp. Niger 76-1, is in an amount of 0.5 to 2% by weight added to the fiber mass. The process takes 3 to 4 Hours with continuous circulation of the liquid. After the maceration has ended, the waste liquid used several times (4-5 times) with the addition of a minimal Amount of enzymes to compensate for the loss of treatment liquid that has been discharged with the fiber mass is. The flax fibers processed with enzymes are dried, on processing machines for short flax fa eaten and then dragged onto a flat card.
Dieses Verfahren kann in jedem Betrieb zur primären Verar beitung von Flachs eingesetzt werden, ohne eine wesentliche Änderung in der Ausrüstung zu erfordern.This procedure can be the primary processing in every company processing of flax can be used without an essential Require change in equipment.
Die Vorzüge des erfindungsgemäßen Präparats und des Verfah rens sind wie folgt: Es wird ein Stamm, der auf einem billigen Nahrungsmittelme dium einen Komplex mit harmonischer Kombination von pekto lytischen, proteolytischen cellulolytischen Enzymen synthe siert, verwendet, der zum Extrahieren von Flachsfasern geeignet ist. Das Präparat wird in Form eines Konzentrats oder trockenen Produkts zur Mazeration von Flachs verwendet. Es wird zudem eine bessere Ausnutzung des Flachsrohstoffs erzielt. Es wird weiter eine Mechanisierung der Arbeit in der Landwirtschaft und in den Betrieben zur primären Verarbeitung des Flachs sowie eine wesentliche Abkürzung der Bearbeitung, eine Vergrößerung der Betriebs kapazität erzielt und nicht zuletzt wird der widrige Geruch beseitigt.The advantages of the preparation according to the invention and the process rens are as follows: It becomes a tribe based on a cheap food menu dium a complex with a harmonious combination of pekto lytic, proteolytic cellulolytic enzymes synthe siert, used for extracting flax fibers suitable is. The preparation is in the form of a concentrate or dry product for maceration of flax used. It will also make better use of the Flax raw material achieved. Mechanization continues work in agriculture and on farms primary processing of the flax as well as an essential Abbreviation of processing, an increase in operating capacity achieved and last but not least the bad smell eliminated.
Aus einer 20tägigen Kultur von Asp. niger 76-1, entwickelt auf einem geneigten Malzagar wird die sporische Suspension vorbereitet und in einer Menge von 5.104 bis 1.105 Sporen/cm3 zum Einsetzen in das Fermentations-Nahrungsmittelmedium verwendet. Nach Beendigung der Fermentation werden pro 1 cm3 Flüssigkeit 12 000 ± 300 E von Polygalakturonase, 15 ± 5 E von Pektinesterase und 1 bis 1,5 E von Protopektinase akkumuliert. Nach Beseitigung der Miszellen und der nicht löslichen Komponenten des Mediums durch Filtrieren und Zentrifugieren wird die native Lösung gereinigt und danach ungefähr 10mal mittels Ultramembranenfiltration konzen triert. Es wird ein komplexes Enzympräparat, das 80 000 bis 100 000 E/cm3 Polygalakturonase, 160 bis 180 E/cm3 Pektines tearase, 10 bis 12 E/cm3 und gewisse Mengen begleitender Enzyme, wie saure Protease, β-Glukanase, Glukoamylase, Zellulase enthält, erhalten, wobei die begleitenden Enzyme die mazerisierenden Eigenschaften des Präparats verstärken. Das erhaltene Konzentrat kann getrocknet werden, wobei die Aktivität in den Grenzen 500 000 bis 700 000 E/g Polygal akturonase, 500 bis 700 E/g Pektinesterase und 70 bis 120 E/g Protopektinase liegt.The sporic suspension is prepared from a 20-day culture of Asp. Niger 76-1, developed on an inclined malt agar, and used in an amount of 5.10 4 to 1.10 5 spores / cm 3 for insertion into the fermentation food medium. After completion of the fermentation, 12,000 ± 300 U of polygalacturonase, 15 ± 5 U of pectin esterase and 1 to 1.5 U of protopectinase are accumulated per 1 cm 3 of liquid. After removal of the mis cells and the insoluble components of the medium by filtering and centrifuging, the native solution is cleaned and then concentrated approximately 10 times by means of ultramembrane filtration. It becomes a complex enzyme preparation, the 80,000 to 100,000 U / cm 3 polygalacturonase, 160 to 180 U / cm 3 pectin tearase, 10 to 12 U / cm 3 and certain amounts of accompanying enzymes, such as acidic protease, β-glucanase, glucoamylase , Contains cellulase, the accompanying enzymes enhancing the macerating properties of the preparation. The concentrate obtained can be dried, the activity being within the limits of 500,000 to 700,000 U / g polygal acturonase, 500 to 700 U / g pectin esterase and 70 to 120 U / g protopectinase.
Die Quantität des Enzympräparats gegenüber der trockenen Substanz des Flachs wird in Abhängigkeit der Polygalakturo nase-Aktivität von 1 g Flachsrohstoff dosiert, d. h. von 1000 bis 5000 E Polygalakturonase. Die Flachsstengel werden in einer Enthülsungsmaschine verarbeitet. Die erhaltene gleichmäßige Fasermasse, die 10 bis 13% mechanische Bei mengen enthält, wird mit warmem Wasser übergossen und nach Einstellen der Temperatur auf 40°C wird das Enzympräparat zudosiert. Die Mazeration erfolgt unter kontinuierlicher Zirkulation der Flüssigkeit während 3 bis 5 Stunden in Abhängigkeit von der eingelegten Enzymmenge und der Qualität des Flachsrohstoffs. Die verarbeitete Fasermasse wird 3mal mit warmem Wasser gewaschen (Temperatur 60°C). Man trocknet sie, hechelt sie und danach wird sie noch hingezogen, wobei man feine Flachsfasern mit Gehalt an Beimengen unter 1% erhält.The quantity of the enzyme preparation compared to the dry one The substance of flax becomes dependent on the polygalacturo dosed nose activity of 1 g of flax raw material, d. H. from 1000 to 5000 U polygalacturonase. The flax stems are processed in a unveiling machine. The received uniform fiber mass, the 10 to 13% mechanical contains quantities, is poured with warm water and after Setting the temperature to 40 ° C is the enzyme preparation added. The maceration takes place continuously Circulation of the liquid in 3 to 5 hours Depending on the amount of enzyme inserted and the Quality of the flat raw material. The processed fiber mass is washed 3 times with warm water (temperature 60 ° C). You dry it, pant it and then it becomes attracted, being fine flax fibers containing Admixtures below 1%.
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