提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用和利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法
【专利摘要】本发明涉及一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用和利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法，所述复合稳定剂的组成成分为：糖类、醇类、金属离子、EDTA、乙酸钠、丁酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种。本发明复合稳定剂大大提高了碱性果胶酶制剂在高温时应用的稳定性，可以满足碱性果胶酶制剂在较高温度下进行麻类脱胶和棉纺织品精炼的需要，因此该复合稳定剂可以应用在麻类脱胶和棉纺织精炼中，使得碱性果胶酶制剂在麻类脱胶和棉纺织精炼中的应用成为可能。
【专利说明】提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用和利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纺织行业麻类脱胶和棉纺织精炼【技术领域】，尤其是一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用和利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法。
【背景技术】
[0002]汉麻纤维因具有吸湿、防辐射、卫生和附加值高等多方面优势，被称为是未来最有前途的天然纤维。目前在汉麻脱胶中，应用较多的是化学脱胶，此种方法生产的精干麻虽能满足染整要求，但因脱胶过程强酸强碱的大量使用，对汉麻纤维造成很大的损伤，引起穿着时的不适感。而且，化学脱胶工序多、工艺流程长、成本很高，废水中不易回收的有害化学成分易造成严重环境污染。相比之下，酶法脱胶可以达到高支混纺产品的要求，处理后的纤维柔软、蓬松，具有良好的丝光感，提高了汉麻纤维的纺纱支数、可纺性和染色性能。而且，脱胶过程节水节能，环境污染少，因而酶法脱胶成为今后的发展方向。
[0003]纺织工业中，汉麻酶法脱胶大多在较高温度(50-600C )下进行，而脱胶过程一般持续4-8h。酶法脱胶过程中的关键酶是碱性果胶酶，其能有效分解纤维中的胶质成分。然而，当温度升高到45°C以上时，其酶活会随着温度的升高而急剧下降，在60°C下水浴处理I小时后，酶活几乎全部损失，严重影响其发挥作用。因此，为了增强碱性果胶酶的应用效果，需要提高碱性果胶酶的应用稳定性。在液体酶制剂中加入稳定剂是一种常用的，经济有效的方法。
[0004]本 申请人:此前构建了一株高产碱性果胶酶的枯草芽孢杆菌工程菌株TCCC11485(在专利号为20091006 8617.6中已经公开)，并且已经建立其发酵工艺(在专利号为200910070737.X中已经公开)，它们已经申请了专利保护。该工程菌株所产的碱性果胶酶不仅产量高，发酵成本低，而且脱胶效果好。本发明在此基础上，发明了一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，并能较好的应用于麻类脱胶工艺和棉纺织精炼工艺。
[0005]通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种大大提高了碱性果胶酶制剂在高温时应用的稳定性、可以满足碱性果胶酶制剂进行麻类脱胶和棉纺织品精炼的需要的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂及应用；同时，提供一种脱胶时间短，所得纤维残胶率低、纤维柔软、损伤小、脱胶过程操作简单、脱胶废水可以重复利用、减少了环境污染、降低了生产成本的利用该复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明所采用的的技术方案如下:
[0008]一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，其组成成分为:糖类、醇类、金属离子、EDTA、乙酸钠、丁酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种的混合物。
[0009]而且，所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分为葡萄糖、乙醇、K+、EDTA、乙酸钠；或者，所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分为乙醇、K+、乙酸钠和EDTA。
[0010]而且，所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分及在所加入的体系中的终浓度为:
[0011]乙醇:1%-10%(体积比，mL/mL), K.:0.005mol/L_0.4mol/L,乙酸钠:0.5%-10% (质量体积比，g/mL), EDTA:0.5%-6% (质量体积比，g/mL)。
[0012]而且，所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在所加入的体系中的终浓度为:
[0013]乙醇:2%_8%(体积比，mL/mL),K+:0.01mol/L-0.3mol/L,乙酸钠:1%_8% (质量体积It, g/mL), EDTA: 1%-5% (质量体积比，g/mL)。
[0014]而且，所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在所加入的体系中的终浓度为:
[0015]乙醇:4%_6%(体积比,mL/mL),K+:0.05mol/L_0.2mol/L,乙酸钠:2%_6% (质量体积It, g/mL), EDTA:2%-4% (质量体积比，g/mL)。
[0016]上所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在麻类脱胶和棉纺织精炼中的应用。
[0017]利用如上所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法，步骤如下:`[0018]取水，调节其pH值为7-9，按照浴比配制碱性果胶酶制剂，然后添加提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，再加热到脱胶温度45°C -55°C，按1:10-36的浴比加入麻类或棉纺织品，脱胶4h-8h后，即得脱胶后纤维。
[0019]而且，所述碱性果胶酶制剂为:
[0020]碱性果胶酶；
[0021]或者，为:
[0022]碱性果胶酶复合酶制剂:所述碱性果胶酶复合酶制剂为碱性果胶酶与果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、脂肪酶或蛋白酶中的一种或多种组成的混合物。
[0023]而且，所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法:
[0024]所述碱性果胶酶在配制脱胶溶液时酶活为:200U/mL~1000U/mL或为5000-50000U/mL ；
[0025]所述碱性果胶酶复合酶制剂中的各组分在配制脱胶溶液时各种酶的酶活如下:
[0026]碱性果胶酶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]碱性果胶酶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，所述复合稳定剂的组成成分及在所加入的体系中的终浓度为:
[0030]乙醇4%-6% (体积比,mL/mL),Κ+0.05mol/L_0.2mol/L,乙酸钠 2%_6% (质量体积比，g/mL), EDTA2%-4% (质量体积比，g/mL)。
[0031 ] 本发明的优点和积极效果是:[0032]1、本发明复合稳定剂大大提高了碱性果胶酶制剂在高温时应用的稳定性，可以满足碱性果胶酶制剂在较高温度下进行麻类脱胶和棉纺织品精炼的需要，因此该复合稳定剂可以应用在麻类脱胶和棉纺织精炼中，使得碱性果胶酶制剂在麻类脱胶和棉纺织精炼中的应用成为可能。
[0033]2、本发明复合稳定剂添加到碱性果胶酶制剂之后，碱性果胶酶制剂的稳定性增强，单位质量的汉麻或棉纺织品脱胶所需碱性果胶酶制剂的用量减少，降低了生产成本；而且在相同的脱胶时间内，脱胶效果明显增强，残胶率明显降低。
[0034]3、本发明方法可以代替传统的麻类脱胶和棉纺织品精炼的工艺，该方法脱胶时间短，所得纤维残胶率低，纤维柔软，损伤小；而且脱胶过程操作简单，脱胶废水可以重复利用，减少了环境污染，降低了生产成本，可以用于在较高温度下的麻类脱胶和棉纺织精炼工艺中，改善了生态环境，提升了纤维品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为本发明复合稳定剂在不同温度下提高碱性果胶酶制剂热稳定性的效果对比图；
[0036]图2为本发明复合稳定剂用于碱性果胶酶复合酶制剂对汉麻脱胶过程的脱胶后的汉麻纤维束形态图；
[0037]图3为本发明复合稳定剂用于碱性果胶酶复合酶制剂对汉麻脱胶过程的脱胶后汉麻纤单纤形态图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合实施例，对本发明进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
[0039]本发明中所使用的方法，如无特`殊说明，均为本领域的常规方法；本发明中所使用的试剂，如无特殊说明，均为本领域的常规试剂。
[0040]本发明涉及到的原材料，除本发明专利申请书中已介绍的碱性果胶酶及碱性果胶酶复合酶制剂外，其余均为市场上销售的原材料；本发明中的碱性果胶酶可以来自商品化的碱性果胶酶或其它含有碱性果胶酶的复合酶制剂，也可以是产生碱性果胶酶的菌体经过发酵后的含碱性果胶酶的发酵液、碱性果胶酶粗酶液或碱性果胶酶纯酶。
[0041]碱性果胶酶制剂复合稳定剂的研制先用单因素实验，获得能增加碱性果胶酶稳定性因素和各因素的大致含量，再通过正交实验获得碱性果胶酶制剂复合稳定剂的最佳组成。
[0042]单因素实验是将一定活性的碱性果胶酶中添加不同剂量的不同稳定剂，60°C保温lh，立即用冷水冷却，稀释至适宜倍数，测其酶活，并计算酶活残留率。
[0043]酶活残留率=(保温后的酶活力/保温前的酶活力)X 100%。
[0044]酶活力单位定义:lmL酶液在45°C，pH为9.0条件下，每分钟使聚半乳糖醛酸裂解产生I μ mo I的不饱和聚半乳糖醛酸的酶量。
[0045]酶活测定方法:反应体系中包括粗酶稀释液20 μ L、含0.2% (质量体积百分数，g/mL)聚半乳糖醛酸的甘氨酸-NaOH (0.2mol/L)缓冲液(pH9.0，含有0.44mmol/L的CaCl2)2mL,以无活性的酶液作为空白对照，以含底物的缓冲溶液的加入启动酶促反应；反应条件为45°C反应15min，用3mL0.03mol/L的磷酸终止反应，在235nm处测定其吸光度值。用与待测样平行的酶空白调零。
[0046]酶空白:在装有2mL以上的缓冲体系中保温2min结束后，加入3mL0.03mol/L的磷
酸后，加入20μ L与实验样相同稀释倍数的灭活的酶液，混匀。其他操作与实验样相同。
[0047]
【权利要求】
1.一种提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，其特征在于:其组成成分为:糖类、醇类、金属离子、EDTA、乙酸钠、丁酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，其特征在于:所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分为葡萄糖、乙醇、K+、EDTA、乙酸钠；或者，所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分为乙醇、K+、乙酸钠和EDTA。
3.根据权利要求2所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，其特征在于:所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂的组成成分及在所加入的体系中的终浓度为: 乙醇:1%-10% (体积比，mL/mL), K.:0.005mol/L_0.4mol/L,乙酸钠:0.5%-10% (质量体积比，g/mL), EDTA:0.5%-6% (质量体积比，g/mL)。
4.根据权利要求3所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，其特征在于:所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在所加入的体系中的终浓度为: 乙醇:2%-8% (体积比,mL/mL), K.:0.01mol/L-0.3mol/L,乙酸钠:1%-8% (质量体积比，g/mL), EDTA:1%-5% (质量体积比，g/mL)。
5.根据权利要求3所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，其特征在于:所述提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在所加入的体系中的终浓度为: 乙醇:4%-6% (体积比,mL/mL), K.:0.05mol/L_0.2mol/L,乙酸钠:2%-6% (质量体积比，g/mL), EDTA:2%-4% (质量体积比，g/m L)。
6.如权利要求1至5任一项所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂在麻类脱胶和棉纺织精炼中的应用。
7.一种利用如权利要求1至5任一项所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法，其特征在于:步骤如下: 取水，调节其PH值为7-9，按照浴比配制碱性果胶酶制剂，然后添加提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂，再加热到脱胶温度45°C _55°C，按1:10-36的浴比加入麻类或棉纺织品，脱胶4h-8h后，即得脱胶后纤维。
8.根据权利要求7所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法，其特征在于:所述碱性果胶酶制剂为: 碱性果胶酶； 或者，为: 碱性果胶酶复合酶制剂:所述碱性果胶酶复合酶制剂为碱性果胶酶与果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、脂肪酶或蛋白酶中的一种或多种组成的混合物。
9.根据权利要求8所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法，其特征在于: 所述碱性果胶酶在配制脱胶溶液时酶活为:200U/mL~1000U/mL或为5000-50000U/mL ； 所述碱性果胶酶复合酶制剂中的各组分在配制脱胶溶液时各种酶的酶活如下: 碱性果胶酶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， 碱性果胶酶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.根据权利要求8所述的提高碱性果胶酶制剂热稳定性的复合稳定剂进行汉麻脱胶的方法，其特征在于:所述复合稳定剂的组成成分及在所加入的体系中的终浓度为: 乙醇 4%_6% (体积比，mL/mL), K+0.05mol/L_0.2mol/L,乙酸钠 2%_6% (质量体积比，g/mL), EDTA2%-4% (质量体积比，g/mL)。
【文档编号】C12N9/88GK103881998SQ201410078695
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】黎明, 路福平 申请人:天津科技大学