一種亞麻脫膠方法及其脫膠用酶製劑的製作方法

2023-05-14 20:24:36 1

專利名稱：一種亞麻脫膠方法及其脫膠用酶製劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及亞麻脫膠領域，具體涉及一種亞麻脫膠方法及其脫膠用酶製劑。
背景技術：
亞麻是古老的韌皮纖維作物，起源於近東、地中海沿岸。早在5000多年前的新石器時代，瑞士湖棲居民和古代埃及人，已經栽培亞麻並用其纖維紡織衣料。亞麻纖維具有拉力強、柔軟、細度好、導電弱、吸水散水快、膨脹率大等特點，可紡高支紗，制高級衣料。亞麻與所有的韌皮纖維作物一樣，細胞壁和胞間層中含有不溶於水的衍生果膠質，由於所述衍生果膠質本身的黏性，可以粘結固定韌皮層薄壁組織的細胞和韌皮纖維細胞，使之形成為一個有機的整體。亞麻原莖脫膠的目的就是通過將韌皮纖維細胞形成的纖維束組織周圍的果膠質分解，使韌皮層與木質層分離，纖維束組織從麻莖中分離。而纖維束內連接單纖維的果膠不應被破壞。溫水慪麻脫膠是國內外工業用亞麻原莖脫膠的主要方法，它是將原莖放入30m3 50m3的慪麻池中，放入清水加溫到32°C 35°C，使微生物繁殖起來，經過3 5天，微生物把麻莖內的果膠質分解，使纖維束與木質層分離。雨露脫膠法將原莖平鋪在田野上，在陽光照射和雨露浸溼下，藉助自然界微生物的繁殖，破壞麻莖中的膠質，使麻莖中的纖維束和木質層分離，達到脫膠的目的。影響雨露脫膠的主要因素是溫度、水分、光照等條件，最適溫度 18 30°C，脫膠時間20 30天。在溫水慪麻過程中，首先，主要是附生在麻莖上的各種好氧微生物，在溶液中利用原莖中釋放的水溶性物質作為營養，迅速繁殖起來並開始競爭，競爭結果導致不太穩定的微生物物種消失，此時主要以非典型乳酸菌這類伴生菌進行浸漬液水溶物質的發酵形成乳酸，CO2和氫。隨著液體中溶解氧被消耗，營養物減少和有機酸的積累，逐步變成了不適宜非典型乳酸菌作用的環境，這類細菌的生物環境轉而讓位於以果膠分解菌為主的厭氧微生物，首先是食果膠梭菌，之後佔主導地位的費新尼亞梭菌迅速發育，並利用分泌的果膠酶， 將果膠分解成丁酸、乙酸等有機酸以及其他有機化合物和氣體。由於慪麻水中有機酸大量積累，又惡化了果膠分解菌的繁殖環境，因此，溫水慪麻周期比較長，30-32°C需100-lMh， 同時由於附生微生物與周圍環境中其它雜菌的存在，在慪麻過程中，在產生分解果膠質的果膠酶的同時，也伴生產生纖維素酶，纖維素酶對亞麻纖維產生損傷。因此傳統慪麻存在以下不足慪麻周期長，纖維強力受損，導致打成麻品質下降和亞麻長纖維製成率低。最近還報導了通過生物菌的培養或重複利用來對亞麻脫膠。但是菌的培養和作用過程非常複雜，不易控制，這在脫膠過程中很容易產生雜菌，影響產品質量。與此同時，在亞麻脫膠後的廢水中殘留的大量生物菌如果滅活不當，當廢水排放時會對環境造成二次汙

發明內容
本發明要解決的技術問題在於，提供一種亞麻脫膠方法及其脫膠用酶製劑，脫膠周期短，脫膠後纖維強度高，亞麻長纖維製成率高，而且脫膠廢水無汙染可以重複利用或用於灌溉農田，降低了成本。為了解決以上問題，本發明提供了一種亞麻脫膠方法，其特徵在於，包括調節水的pH值為8. 5 9. 5，然後加熱至20°C 55°C ；將半纖維素酶與酶活力為50 5000U/mL的鹼性果膠酶復配的酶製劑加入水中， 得到混合溶液； 將亞麻放入所述加熱後的混合溶液中，開始慪麻脫膠；將所述脫膠後的亞麻晾乾、養生、打麻，得到亞麻纖維。
優選的，所述半纖維素酶至少由以下酶中的一種組成木聚糖酶、甘露聚糖酶、葡
聚糖酶。優選的，所述木聚糖酶的酶活力為2000U/mL 50000U/mL、甘露聚糖酶3000U/ mL 50000U/mL、葡聚糖酶 2000U/mL 50000U/mL。優選的，所述亞麻和水的浴比為1 10 15。優選的，所述脫膠時間為30h 80h。優選的，所述酶製劑與亞麻質量的比為20 80 4500 5500。優選的，所述亞麻的脫膠量為4500kg/池 5500kg/池。一種亞麻脫膠用酶製劑，包括半纖維素酶以及酶活力為50U/mL 5000U/mL的鹼性果膠酶。優選的，所述半纖維素酶至少由以下酶中的一種組成木聚糖酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶。優選的，所述木聚糖酶的酶活力為2000U/mL 50000U/mL、甘露聚糖酶3000U/ mL 50000U/mL、葡聚糖酶 2000U/mL 50000U/mL。本發明提供了一種亞麻脫膠方法，包括調節水的pH值為7 9. 5，然後加熱至 20°C 55°C ；將半纖維素酶與酶活力為50 5000U/mL的鹼性果膠酶復配的酶製劑加入水中，得到混合溶液；將亞麻放入所述加熱後的混合溶液中，開始慪麻脫膠；將所述脫膠後的亞麻晾乾、養生、打麻，得到亞麻纖維。本發明提供的亞麻脫膠方法，使用酶製劑進行脫膠， 脫膠時間短，打成麻強度高亞麻長纖維製成率高，條幹好，操作簡單，無需菌產酶過程，脫膠廢水可以重複使用或排回農田，降低了亞麻脫膠工業化的成本。本發明還提供了一種亞麻脫膠用酶製劑，包括半纖維素酶以及酶活力為50U/mL 5000U/mL的鹼性果膠酶。本發明提供的亞麻脫膠用酶製劑，配製方法簡單，酶活力穩定。
具體實施例方式為了進一步了解本發明，下面結合實施例對本發明的優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點而不是對本發明專利要求的限制。亞麻纖維存在於亞麻的原莖中，通過果膠質將其集束並與木質層相連，為了得到亞麻纖維，必須除去亞麻原莖中的部分果膠和全部木質層，將剩餘部分打散，得到亞麻纖維。本發明就是依照這種原理使用酶製劑將亞麻脫膠得到質量更穩定的亞麻纖維。本發明提供了一種亞麻脫膠的方法，包括調節水的PH值為7 9. 5，然後加熱至
420 55 ；將半纖維素酶與酶活力為50 5000U/mL的鹼性果膠酶復配的酶製劑加入水中， 得到混合溶液；將亞麻放入所述加熱後的混合溶液中，開始慪麻脫膠；將所述脫膠後的亞麻晾乾、養生、打麻，得到亞麻纖維。按照本發明，亞麻從農田收割後在室溫條件下晾乾，選取飽滿的亞麻原莖束成捆， 備用。用燒鹼調節水的PH值為8. 5 9. 5，然後緩慢加熱所述調節pH值之後的水，溫度保持在20°C 55°C之間，優選為30°C 40°C。再將酶製劑與所述水混合得到混合溶液。按照本發明，所述酶製劑為半纖維素酶與酶活力為50 5000U/mL的鹼性果膠酶復配製得的酶製劑，而所述半纖維素酶優選由酶活力為2000U/mL 50000U/mL的木聚糖酶、酶活力為 3000U/mL 50000U/mL的甘露聚糖酶、酶活力為2000U/mL 50000U/mL的葡聚糖酶組成。 所述酶製劑優選配置方法為將鹼性果膠酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶、水按照目標酶活力值進行復配，得到的酶製劑必須複合上述酶活力範圍才能夠達到脫膠的目的。緩慢攪拌，使混合溶液中的酶製劑分散均勻。按照本發明，加入酶製劑後將事先準備好的亞麻放入所述混合溶液中，亞麻和水的浴比優選為1 10 15，更優選為1 13 14。按照本發明所述酶製劑的加入量與亞麻處理量的比為20 80 4500 5500更優選為40 60 5000 5200。混合翻轉亞麻，使亞麻均勻浸漬在酶製劑溶液中，開始慪制脫膠。所述慪制脫膠的原理就是利用酶製劑作用於亞麻原莖中的果膠和木質層上，催化分解部分果膠，使亞麻韌皮層和木質層即亞麻麻杆分離成鬆散的結構。所述慪制脫膠時間優選為30h 80h，更優選為40h 60h。混合物中的水的顏色隨著時間的增長不斷加深，亞麻杆漲大成原來的2 3倍，且與韌皮層逐漸分離，果膠被水解，露出纖維層。慪制脫膠過程中，要不斷的觀察溫度，控制慪制脫膠溫度在規定範圍內，溫度過高或過低都會造成酶失去活力。慪制脫膠完成後，混合物中的水由脫膠前的無色透明變成草綠色，抽樣觀察麻杆和韌皮部分分離，可以從一端輕鬆抽出麻杆時即可停止脫膠，將脫膠結束後的亞麻進行晾乾得到幹莖，由於是部分脫膠這時的亞麻纖維之間還有部分果膠存在且與木質層脫離，使亞麻纖維形成集束狀。再將所述幹莖堆積在一起1 Mh，這個過程叫做養生，養生後的幹莖的回潮率可以控制在14% 16%。將養生後的幹莖經碎莖打麻聯合機的溝槽羅拉擠壓後，莖中的木質層和表皮等被壓碎，再經翼輪式打手的刮打，去除附於纖維外表的木質、 表皮和各種雜質，獲得較長的、比較清潔的纖維，即亞麻長纖維又叫做打成麻，打麻時膠質破壞得厲害的纖維，長度過短，即亞麻短纖維又叫二粗。為了更明確的闡述本發明的，以下使用具體實施例來說明本發明的實施方案。實施例1原料選取採用湖南安鄉產冬亞麻，存放一年以上，少量黴變。選取飽滿的亞麻原莖束成捆。向脫膠池中注入水，調節水的pH值為8. 5，緩慢加熱，至32°C並保溫，然後向脫膠池中注入酶製劑40kg得到混合溶液。稱取5000kg放入脫膠池中，使混合溶液完全浸透亞麻。亞麻和水的浴比為1 13，開始慪制脫膠。60h後將亞麻從池中撈出。將慪制脫膠完成的亞麻晾乾得到幹莖。將所述幹莖堆積在一起養生18h。幹莖養生後，取IOOkg小樣上機打麻，對得到的亞麻纖維的性能測試如表1中試樣1所示。實施例2按照實施例1的脫膠方法對亞麻進行脫膠，酶用量為60kg/池，得到的亞麻纖維性能測試如表1中試樣2所示。實施例3按照實施例1的脫膠方法對亞麻進行脫膠，酶用量為80kg/池，得到的亞麻纖維性能測試如表1中試樣3所示。實施例4不使用酶製劑脫膠，慪制時間為105h，得到的亞麻纖維性能測試如表1中試樣4所
7J\ ο表1不同酶製劑用量對亞麻纖維強度和長纖維產量的對比
權利要求
1.一種亞麻脫膠方法，其特徵在於，包括調節水的PH值為8. 5 9. 5，然後加熱至20°C 55°C ；將半纖維素酶與酶活力為50 5000U/mL的鹼性果膠酶復配的酶製劑加入水中，得到混合溶液；將亞麻放入所述加熱後的混合溶液中，開始慪麻脫膠； 將所述脫膠後的亞麻晾乾、養生、打麻，得到亞麻纖維。
2.根據權利要求1所述的亞麻脫膠方法，其特徵在於，所述半纖維素酶至少由以下酶中的一種組成木聚糖酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶。
3.根據權利要求2所述的亞麻脫膠方法，其特徵在於，所述木聚糖酶的酶活力為 2000U/mL 50000U/mL、甘露聚糖酶 3000U/mL 50000U/mL、葡聚糖酶 2000U/mL 50000U/mLo
4.根據權利要求1所述的亞麻脫膠方法，其特徵在於，所述亞麻和水的浴比為 1 10 15。
5.根據權利要求1所述的亞麻脫膠方法，其特徵在於，所述脫膠時間為30h 80h。
6.根據權利要求1所述的亞麻脫膠方法，其特徵在於，所述酶製劑與亞麻質量的比為 20 80 4500 5500。
7.根據權利要求1所述的亞麻脫膠方法，其特徵在於，所述亞麻的脫膠量為4500kg/ 池 5500kg/池。
8.—種亞麻脫膠用酶製劑，其特徵在於，包括半纖維素酶以及酶活力為50U/mL 5000U/mL的鹼性果膠酶。
9.根據權利要求8所述的酶製劑，其特徵在於，所述半纖維素酶至少由以下酶中的一種組成木聚糖酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶。
10.根據權利要求9所述的酶製劑，其特徵在於，所述木聚糖酶的酶活力為2000U/mL 50000U/mL、甘露聚糖酶 3000U/mL 50000U/mL、葡聚糖酶 2000U/mL 50000U/mL。
全文摘要
本發明提供了一種亞麻脫膠方法，包括調節水的pH值為8.5～9.5，然後加熱至20℃～55℃；將半纖維素酶與酶活力為50～5000U/ml的鹼性果膠酶復配的酶製劑加入水中，得到混合溶液；將亞麻放入所述加熱後的混合溶液中，開始漚麻脫膠；將所述漚麻脫膠後的亞麻晾乾、養生、打麻，得到亞麻纖維。本發明還提供了一種亞麻脫膠用酶製劑，包括半纖維素酶以及酶活力為50U/ml～5000U/ml的鹼性果膠酶。本發明提供的亞麻脫膠方法，使用酶製劑進行脫膠，脫膠時間短，打成麻強度高亞麻長纖維製成率高，條幹好，操作簡單，無需菌產酶過程，並且脫膠廢水可以重複使用或排回農田，降低了亞麻脫膠工業化的成本。
文檔編號C12N9/26GK102206874SQ20101013537
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者劉魯民, 呂家華, 周英俊, 李新山, 沈克群, 王虎 申請人:上海康地恩生物科技有限公司