专利名称：苎麻脱胶用复合酶制剂及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种苎麻脱胶用复合酶制剂，尤其还涉及所述复合酶制剂 的制备方法及其在苎麻脱胶工艺中的应用。
背景技术：
苎麻(Bochmeria nivea)属荨麻科(Urticaceae)宿根性，多年生草本 植物，原产我国，被欧美各国称为"中国草"，产量约占世界的80%。通过 分析苎麻成分，其纤维含量在60%以上，它的韧皮纤维特别长而结实，在 已知麻类纤维中最细最长，是一种重要的纺织工业原料。然而苎麻纤维上 附着有大量的胶质，约占总重25-35%，主要是果胶、半纤维素和木质素等， 根据苎麻品种的不同，其含量可高达24-45%。因此要得到工业上可利用的 纤维，必须进行脱胶处理，而且纤维脱胶直接关系纤维的开发利用。
目前本领域中常用的脱胶方法为化学烧碱高压煮练法，该方法耗用大 量的酸碱，随着酸碱原料大幅度涨价，导致成本成倍上涨；同时，化学脱 胶产生大量的酸碱废水，可造成严重的环境污染。为此，许多研究人员将 注意力集中在生物与生物一化学联合脱胶上。
日本专利特开昭51-149976公开了一种微生物进行苎麻脱胶的方法， 指出真菌产生的果胶酶中含有纤维素酶，起作用的条件为酸性。因其脱胶 效果不稳定，并造成纤维强度下降，工业上难于应用。申请号为CN85104284 的中国发明专利申请公开了利用芽胞杆菌进行苎麻脱胶的方法，中国专利 申请CN97109044.0公开了一株嗜碱芽胞杆菌并应用于苎麻脱胶，中国专 利ZL 01106844.2公开了一株枯草芽胞杆菌CCTCC M200038并应用于苎 麻脱胶。上述各专利所公开的内容，均直接将其所述菌株工业化生产的粗 酶液用于苎麻脱胶，没有兼顾到苎麻纤维所附胶质的多样性及果胶酶活性 高低的情况，在工业应用上存在诸多问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种复合酶制剂及其制备方法、应 用方法，以对苎麻纤维进行脱胶处理，提高经济和社会效益。 本发明所述苎麻脱胶用复合酶制剂，其组成包括
碱性果胶酶即聚半乳糖醛酸裂解酶、葡聚糖酶、中性蛋白酶以及半纤 维素酶。
上述苎麻脱胶用复合酶制剂，所述半纤维素酶是木聚糖酶和甘露聚糖酶。
上述苎麻脱胶用复合酶制剂，复合酶制剂中各个成分的酶活活力为
碱性果胶酶300 U/ml、葡聚糖酶4000U/ml、中性蛋白酶600 U/ml、木聚糖 酶500 U/ml、甘露聚糖酶600 U/ml。
上述苎麻脱胶用复合酶制剂，所述碱性果胶酶是通过下述方法得到的 以分离到的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus )为出发菌株，经过种子培养 和液体深层发酵制得高酶活的碱性果胶酶。
将上述苎麻脱胶用复合酶制剂应用于苎麻脱胶工艺，所述脱胶工艺包 括将苎麻扎把、装笼、酶练、沤麻、洗麻、碱煮、拷麻、漂洗、给油、 脱油水、抖麻、烘干得到精干麻。
上述苎麻脱胶工艺所述的酶练，其主要控制参数为
复合酶制剂添加量1-3%，纺织助剂O. 2%-0. 5%，均为与苎麻重量比； 苎麻与脱胶液浴比1: 12—1: 15， pH8.5-9.5，脱胶温度控制在40-50。C， 脱胶酶液保持静态或动态，脱胶时间为2-10h。
本发明的生物-化学联合脱胶法经多次不同规格的试验，己经能够工业 应用。以分离得到的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus )为出发菌株，经过 种子培养和液体深层发酵制得高酶活的碱性果胶酶制剂。同时，对制剂的 酶组分进行分析表明，碱性果胶酶制剂中除含有高活力的碱性果胶酶(指 聚半乳糖醛酸裂解酶)夕卜，还含有葡聚糖酶、中性蛋白酶。本发明在原有 碱性果胶酶、葡聚糖酶和中性蛋白酶的基础上，又复配了一些半纤维素酶， 主要为木聚糖酶和甘露聚糖酶，可有效的脱除苎麻中的胶质。
本发明通过多种生物酶的复配，使其碱性果胶酶和半纤维素酶共同发挥作用，水解苎麻中的果胶、半纤维素类物质，达到脱胶的目的。本发明 所述方法减掉了传统方法中的一步浸酸，替代了传统工艺中的一步碱煮， 节省了大量的酸碱原料，具有处理条件温和，成本低，纤维质量好，对环 境污染小等优点。
苎麻纤维使用复合酶制剂按照本发明所述工艺处理后，精干麻具体指
标为精干麻合格率连续三批平均>95%，残胶率2.54%、纤维强度 5.05gf/D、硬条率7.26%、含油1.03%、纤维支数2073
苎麻厂精干麻达到以下要求为合格品，精干麻合格率>90%，残胶率 <2.8%、纤维强度〉4.5gf/D、硬条率<10%、含油在0.6% 1.8%之间。
具体实施例方式
本发明涉及到的原材料，除本说明书已介绍的苎麻脱胶用复合酶制剂 外，其余均为市场上销售的原材料。
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。 实施例1
以分离得到的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus )为出发菌株，经过种 子培养和液体深层发酵制得高酶活的碱性果胶酶制剂，再复配半纤维素酶， 主要为木聚糖酶和甘露聚糖酶，最终使复合酶液中各个成分的酶活活力为 碱性果胶酶300 U/ml、葡聚糖酶4000U/ml、中性蛋白酶600 U/ml、木聚 糖酶500 U/ml、甘露聚糖酶600 U/ml。测定果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖 酶的活力，一个酶活力单位定义为在测定条件下，由底物每分钟释放lpmol 半乳糖醛酸(或木糖或甘露糖)所需的酶量。
本发明通过多种生物酶进行复配，使碱性果胶酶和半纤维素酶共同发 挥作用，用于水解苎麻中的果胶、半纤维素类物质，以达到脱胶的目的。
实施例2
将本发明所述的苎麻脱胶用复合酶制剂，应用于苎麻脱胶工艺，其工 艺流程包括
将苎麻扎把、装笼、酶练、沤麻、洗麻、碱煮、拷麻、漂洗、给油、脱油水、抖麻、烘干得到精干麻。
上述工艺是一种生物一化学联合脱胶工艺，其中部分工艺步骤与传统 的化学脱胶方法一致，下面就其改进之处进行说明。
所述的酶练步骤为
将与苎麻重量比为1-3%的复合酶制剂、0. 2%-0. 5%的纺织助剂加入脱
胶液；苎麻与脱胶液的浴比为1: 12—1: 15，调整脱胶液pH值为8.5-9.5 ，
加入苎麻进行脱胶，温度控制在40-50°C，脱胶液保持静态或动态，脱胶 时间为2-10h。
所述的沤麻步骤为
在酶练结束后，进行沤麻工艺，具体操作为苎麻酶练完成后，用塑
料布覆盖，在4(TC左右温度下放置12-24h。
所述的洗麻步骤为
将完成脱胶沤制的麻用90。C的热水灭菌30min。 所述的碱煮步骤为
将灭菌后的脱胶麻加入碱液中，NaOH浓度为6-10g/L，并根据生产需 要添加一定量的助剂，添加量为0. 2%-0. 5% (以苎麻重量计)，常压沸煮 2-4h。
其后工序按传统工艺常规进行。
经过上述工艺处理后，精干麻具体指标为精干麻合格率连续三批平 均>95%，残胶率2.54%、纤维强度5.05gf/D、硬条率7.26%、含油1.03%、 纤维支数2073。
苎麻厂精干麻达到以下要求为合格品，精干麻合格率>90%，残胶率 <2.8%、纤维强度〉4.5gf/D、硬条率<10%、含油在0.6%~1.8%之间。
本发明的生物-化学联合脱胶法经多次不同规格的试验，已经能够工业 应用。以分离得到的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus )为出发菌株，经过 种子培养和液体深层发酵制得高酶活的碱性果胶酶制剂。同时，对制剂的 酶组分进行分析表明，碱性果胶酶制剂中除含有高活力的碱性果胶酶(指 聚半乳糖醛酸裂解酶)夕卜，还含有葡聚糖酶、中性蛋白酶。本发明在原有 碱性果胶酶、葡聚糖酶和中性蛋白酶的基础上，又复配了一些半纤维素酶，主要为木聚糖酶和甘露聚糖酶，可有效的脱除苎麻中的胶质。
本发明通过多种生物酶的复配，使其碱性果胶酶和半纤维素酶共同发 挥作用，水解苎麻中的果胶、半纤维素类物质，达到脱胶的目的。本发明 所述方法减掉了传统方法中的一步浸酸，替代了传统工艺中的一步碱煮， 节省了大量的酸碱原料，具有处理条件温和，成本低，纤维质量好，对环 境污染小等优点。
权利要求
1、一种苎麻脱胶用复合酶制剂，其组成包括碱性果胶酶即聚半乳糖醛酸裂解酶、葡聚糖酶、中性蛋白酶以及半纤维素酶。
2、 根据权利要求l所述复合酶制剂，其特征在于所述半纤维素酶是木聚糖 酶和甘露聚糖酶。
3、根据权利要求2所述复合酶制剂，其所述各成分的酶活活力为碱性果胶酶300U/ml、葡聚糖酶4000U/ml、中性蛋白酶600U/ml、木聚糖酶500U/ml、 甘露聚糖酶600U/ml。
4、 根据权利要求3所述复合酶制剂，其特征在于所述碱性果胶酶是通过下 述方法得到的以分离到的蜡状芽孢杆菌为出发菌株，经过种子培养和液体深层发酵制得 高酶活碱性果胶酶。
5、 将权利要求l、 2、 3或4所述苎麻脱胶用复合酶制剂应用于一种苎麻脱胶 工艺，所述脱胶工艺包括-将苎麻扎把、装笼、酶炼、沤麻、洗麻、碱煮、拷麻、漂洗、给油、脱油 水、抖麻、烘干，得到精干麻。
6、 根据权利要求5所述苎麻脱胶工艺，其所述的酶练步骤，其主要控制参 数为-复合酶制剂添加量1-3%,纺织助剂0.2%-0.5%，均为与苎麻重量比；苎麻 与脱胶液浴比h 12—1: 15， pH8.5-9.5，脱胶温度控制在40-50°C，脱胶酶液 保持静态或动态，脱胶时间为2-10h。
全文摘要
本发明公开了一种苎麻脱胶用复合酶制剂及其制备方法，即以分离到的蜡状芽孢杆菌为出发菌株，经过种子培养和液体深层发酵制得高酶活的碱性果胶酶，其中还含有葡聚糖酶、中性蛋白酶，并以此为基础，再复配适量木聚糖酶和甘露聚糖酶，从而制得复合酶制剂。本发明还公开了一种苎麻脱胶工艺，将所述复合酶制剂应用于苎麻脱胶工艺中的酶练步骤。本发明通过多种生物酶的复配，使碱性果胶酶和半纤维素酶共同发挥作用，达到脱胶的目的；所述工艺方法能够节省酸碱原料，具有处理条件温和，成本低，纤维质量好，对环境污染小等优点。
文档编号C12N9/98GK101451132SQ20071011468
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月28日 优先权日2007年11月28日
发明者刘鲁民, 周英俊, 彭虹旎, 郝荣耀, 陈亮珍 申请人:青岛康地恩生物科技有限公司