提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑及應用和利用該複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法
2023-12-10 17:29:27 3
提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑及應用和利用該複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法
【專利摘要】本發明涉及一種提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑及應用和利用該複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法，所述複合穩定劑的組成成分為：糖類、醇類、金屬離子、EDTA、乙酸鈉、丁酸鈉、檸檬酸鈉中的一種或幾種。本發明複合穩定劑大大提高了鹼性果膠酶製劑在高溫時應用的穩定性，可以滿足鹼性果膠酶製劑在較高溫度下進行麻類脫膠和棉紡織品精煉的需要，因此該複合穩定劑可以應用在麻類脫膠和棉紡織精煉中，使得鹼性果膠酶製劑在麻類脫膠和棉紡織精煉中的應用成為可能。
【專利說明】提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑及應用和利用該複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於紡織行業麻類脫膠和棉紡織精煉【技術領域】，尤其是一種提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑及應用和利用該複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法。
【背景技術】
[0002]漢麻纖維因具有吸溼、防輻射、衛生和附加值高等多方面優勢，被稱為是未來最有前途的天然纖維。目前在漢麻脫膠中，應用較多的是化學脫膠，此種方法生產的精幹麻雖能滿足染整要求，但因脫膠過程強酸強鹼的大量使用，對漢麻纖維造成很大的損傷，引起穿著時的不適感。而且，化學脫膠工序多、工藝流程長、成本很高，廢水中不易回收的有害化學成分易造成嚴重環境汙染。相比之下，酶法脫膠可以達到高支混紡產品的要求，處理後的纖維柔軟、蓬鬆，具有良好的絲光感，提高了漢麻纖維的紡紗支數、可紡性和染色性能。而且，脫膠過程節水節能，環境汙染少，因而酶法脫膠成為今後的發展方向。
[0003]紡織工業中，漢麻酶法脫膠大多在較高溫度(50-600C )下進行，而脫膠過程一般持續4-8h。酶法脫膠過程中的關鍵酶是鹼性果膠酶，其能有效分解纖維中的膠質成分。然而，當溫度升高到45°C以上時，其酶活會隨著溫度的升高而急劇下降，在60°C下水浴處理I小時後，酶活幾乎全部損失，嚴重影響其發揮作用。因此，為了增強鹼性果膠酶的應用效果，需要提高鹼性果膠酶的應用穩定性。在液體酶製劑中加入穩定劑是一種常用的，經濟有效的方法。
[0004]本 申請人:此前構建了一株高產鹼性果膠酶的枯草芽孢桿菌工程菌株TCCC11485(在專利號為20091006 8617.6中已經公開)，並且已經建立其發酵工藝(在專利號為200910070737.X中已經公開)，它們已經申請了專利保護。該工程菌株所產的鹼性果膠酶不僅產量高，發酵成本低，而且脫膠效果好。本發明在此基礎上，發明了一種提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，並能較好的應用於麻類脫膠工藝和棉紡織精煉工藝。
[0005]通過檢索，尚未發現與本發明專利申請相關的專利公開文獻。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種大大提高了鹼性果膠酶製劑在高溫時應用的穩定性、可以滿足鹼性果膠酶製劑進行麻類脫膠和棉紡織品精煉的需要的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑及應用；同時，提供一種脫膠時間短，所得纖維殘膠率低、纖維柔軟、損傷小、脫膠過程操作簡單、脫膠廢水可以重複利用、減少了環境汙染、降低了生產成本的利用該複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法。
[0007]為了實現上述目的，本發明所採用的的技術方案如下:
[0008]一種提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，其組成成分為:糖類、醇類、金屬離子、EDTA、乙酸鈉、丁酸鈉、檸檬酸鈉中的一種或幾種的混合物。
[0009]而且，所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑的組成成分為葡萄糖、乙醇、K+、EDTA、乙酸鈉；或者，所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑的組成成分為乙醇、K+、乙酸鈉和EDTA。
[0010]而且，所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑的組成成分及在所加入的體系中的終濃度為:
[0011]乙醇:1%-10%(體積比，mL/mL), K.:0.005mol/L_0.4mol/L,乙酸鈉:0.5%-10% (質量體積比，g/mL), EDTA:0.5%-6% (質量體積比，g/mL)。
[0012]而且，所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑在所加入的體系中的終濃度為:
[0013]乙醇:2%_8%(體積比，mL/mL),K+:0.01mol/L-0.3mol/L,乙酸鈉:1%_8% (質量體積It, g/mL), EDTA: 1%-5% (質量體積比，g/mL)。
[0014]而且，所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑在所加入的體系中的終濃度為:
[0015]乙醇:4%_6%(體積比,mL/mL),K+:0.05mol/L_0.2mol/L,乙酸鈉:2%_6% (質量體積It, g/mL), EDTA:2%-4% (質量體積比，g/mL)。
[0016]上所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑在麻類脫膠和棉紡織精煉中的應用。
[0017]利用如上所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法，步驟如下:`[0018]取水，調節其pH值為7-9，按照浴比配製鹼性果膠酶製劑，然後添加提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，再加熱到脫膠溫度45°C -55°C，按1:10-36的浴比加入麻類或棉紡織品，脫膠4h-8h後，即得脫膠後纖維。
[0019]而且，所述鹼性果膠酶製劑為:
[0020]鹼性果膠酶；
[0021]或者，為:
[0022]鹼性果膠酶複合酶製劑:所述鹼性果膠酶複合酶製劑為鹼性果膠酶與果膠酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、脂肪酶或蛋白酶中的一種或多種組成的混合物。
[0023]而且，所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法:
[0024]所述鹼性果膠酶在配製脫膠溶液時酶活為:200U/mL~1000U/mL或為5000-50000U/mL ；
[0025]所述鹼性果膠酶複合酶製劑中的各組分在配製脫膠溶液時各種酶的酶活如下:
[0026]鹼性果膠酶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 ；
[0027]或者，
[0028]鹼性果膠酶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。
[0029]而且，所述複合穩定劑的組成成分及在所加入的體系中的終濃度為:
[0030]乙醇4%-6% (體積比,mL/mL),Κ+0.05mol/L_0.2mol/L,乙酸鈉 2%_6% (質量體積比，g/mL), EDTA2%-4% (質量體積比，g/mL)。
[0031 ] 本發明的優點和積極效果是:[0032]1、本發明複合穩定劑大大提高了鹼性果膠酶製劑在高溫時應用的穩定性，可以滿足鹼性果膠酶製劑在較高溫度下進行麻類脫膠和棉紡織品精煉的需要，因此該複合穩定劑可以應用在麻類脫膠和棉紡織精煉中，使得鹼性果膠酶製劑在麻類脫膠和棉紡織精煉中的應用成為可能。
[0033]2、本發明複合穩定劑添加到鹼性果膠酶製劑之後，鹼性果膠酶製劑的穩定性增強，單位質量的漢麻或棉紡織品脫膠所需鹼性果膠酶製劑的用量減少，降低了生產成本；而且在相同的脫膠時間內，脫膠效果明顯增強，殘膠率明顯降低。
[0034]3、本發明方法可以代替傳統的麻類脫膠和棉紡織品精煉的工藝，該方法脫膠時間短，所得纖維殘膠率低，纖維柔軟，損傷小；而且脫膠過程操作簡單，脫膠廢水可以重複利用，減少了環境汙染，降低了生產成本，可以用於在較高溫度下的麻類脫膠和棉紡織精煉工藝中，改善了生態環境，提升了纖維品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1為本發明複合穩定劑在不同溫度下提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的效果對比圖；
[0036]圖2為本發明複合穩定劑用於鹼性果膠酶複合酶製劑對漢麻脫膠過程的脫膠後的漢麻纖維束形態圖；
[0037]圖3為本發明複合穩定劑用於鹼性果膠酶複合酶製劑對漢麻脫膠過程的脫膠後漢麻纖單纖形態圖。
【具體實施方式】
[0038]下面結合實施例，對本發明進一步說明；下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護範圍。
[0039]本發明中所使用的方法，如無特`殊說明，均為本領域的常規方法；本發明中所使用的試劑，如無特殊說明，均為本領域的常規試劑。
[0040]本發明涉及到的原材料，除本發明專利申請書中已介紹的鹼性果膠酶及鹼性果膠酶複合酶製劑外，其餘均為市場上銷售的原材料；本發明中的鹼性果膠酶可以來自商品化的鹼性果膠酶或其它含有鹼性果膠酶的複合酶製劑，也可以是產生鹼性果膠酶的菌體經過發酵後的含鹼性果膠酶的發酵液、鹼性果膠酶粗酶液或鹼性果膠酶純酶。
[0041]鹼性果膠酶製劑複合穩定劑的研製先用單因素實驗，獲得能增加鹼性果膠酶穩定性因素和各因素的大致含量，再通過正交實驗獲得鹼性果膠酶製劑複合穩定劑的最佳組成。
[0042]單因素實驗是將一定活性的鹼性果膠酶中添加不同劑量的不同穩定劑，60°C保溫lh，立即用冷水冷卻，稀釋至適宜倍數，測其酶活，並計算酶活殘留率。
[0043]酶活殘留率=(保溫後的酶活力/保溫前的酶活力)X 100%。
[0044]酶活力單位定義:lmL酶液在45°C，pH為9.0條件下，每分鐘使聚半乳糖醛酸裂解產生I μ mo I的不飽和聚半乳糖醛酸的酶量。
[0045]酶活測定方法:反應體系中包括粗酶稀釋液20 μ L、含0.2% (質量體積百分數，g/mL)聚半乳糖醛酸的甘氨酸-NaOH (0.2mol/L)緩衝液(pH9.0，含有0.44mmol/L的CaCl2)2mL,以無活性的酶液作為空白對照，以含底物的緩衝溶液的加入啟動酶促反應；反應條件為45°C反應15min，用3mL0.03mol/L的磷酸終止反應，在235nm處測定其吸光度值。用與待測樣平行的酶空白調零。
[0046]酶空白:在裝有2mL以上的緩衝體系中保溫2min結束後，加入3mL0.03mol/L的磷
酸後，加入20μ L與實驗樣相同稀釋倍數的滅活的酶液，混勻。其他操作與實驗樣相同。
[0047]
【權利要求】
1.一種提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，其特徵在於:其組成成分為:糖類、醇類、金屬離子、EDTA、乙酸鈉、丁酸鈉、檸檬酸鈉中的一種或幾種的混合物。
2.根據權利要求1所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，其特徵在於:所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑的組成成分為葡萄糖、乙醇、K+、EDTA、乙酸鈉；或者，所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑的組成成分為乙醇、K+、乙酸鈉和EDTA。
3.根據權利要求2所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，其特徵在於:所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑的組成成分及在所加入的體系中的終濃度為: 乙醇:1%-10% (體積比，mL/mL), K.:0.005mol/L_0.4mol/L,乙酸鈉:0.5%-10% (質量體積比，g/mL), EDTA:0.5%-6% (質量體積比，g/mL)。
4.根據權利要求3所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，其特徵在於:所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑在所加入的體系中的終濃度為: 乙醇:2%-8% (體積比,mL/mL), K.:0.01mol/L-0.3mol/L,乙酸鈉:1%-8% (質量體積比，g/mL), EDTA:1%-5% (質量體積比，g/mL)。
5.根據權利要求3所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，其特徵在於:所述提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑在所加入的體系中的終濃度為: 乙醇:4%-6% (體積比,mL/mL), K.:0.05mol/L_0.2mol/L,乙酸鈉:2%-6% (質量體積比，g/mL), EDTA:2%-4% (質量體積比，g/m L)。
6.如權利要求1至5任一項所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑在麻類脫膠和棉紡織精煉中的應用。
7.一種利用如權利要求1至5任一項所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法，其特徵在於:步驟如下: 取水，調節其PH值為7-9，按照浴比配製鹼性果膠酶製劑，然後添加提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑，再加熱到脫膠溫度45°C _55°C，按1:10-36的浴比加入麻類或棉紡織品，脫膠4h-8h後，即得脫膠後纖維。
8.根據權利要求7所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法，其特徵在於:所述鹼性果膠酶製劑為: 鹼性果膠酶； 或者，為: 鹼性果膠酶複合酶製劑:所述鹼性果膠酶複合酶製劑為鹼性果膠酶與果膠酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、脂肪酶或蛋白酶中的一種或多種組成的混合物。
9.根據權利要求8所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法，其特徵在於: 所述鹼性果膠酶在配製脫膠溶液時酶活為:200U/mL~1000U/mL或為5000-50000U/mL ； 所述鹼性果膠酶複合酶製劑中的各組分在配製脫膠溶液時各種酶的酶活如下: 鹼性果膠酶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， 鹼性果膠酶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.根據權利要求8所述的提高鹼性果膠酶製劑熱穩定性的複合穩定劑進行漢麻脫膠的方法，其特徵在於:所述複合穩定劑的組成成分及在所加入的體系中的終濃度為: 乙醇 4%_6% (體積比，mL/mL), K+0.05mol/L_0.2mol/L,乙酸鈉 2%_6% (質量體積比，g/mL), EDTA2%-4% (質量體積比，g/mL)。
【文檔編號】C12N9/88GK103881998SQ201410078695
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】黎明, 路福平 申請人:天津科技大學