專利名稱：苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑，尤其還涉及所述復(fù)合酶制劑 的制備方法及其在苧麻脫膠工藝中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
苧麻(Bochmeria nivea)屬蕁麻科(Urticaceae)宿根性，多年生草本 植物，原產(chǎn)我國(guó)，被歐美各國(guó)稱為"中國(guó)草"，產(chǎn)量約占世界的80%。通過 分析苧麻成分，其纖維含量在60%以上，它的韌皮纖維特別長(zhǎng)而結(jié)實(shí)，在 已知麻類纖維中最細(xì)最長(zhǎng)，是一種重要的紡織工業(yè)原料。然而苧麻纖維上 附著有大量的膠質(zhì)，約占總重25-35%，主要是果膠、半纖維素和木質(zhì)素等， 根據(jù)苧麻品種的不同，其含量可高達(dá)24-45%。因此要得到工業(yè)上可利用的 纖維，必須進(jìn)行脫膠處理，而且纖維脫膠直接關(guān)系纖維的開發(fā)利用。
目前本領(lǐng)域中常用的脫膠方法為化學(xué)燒堿高壓煮練法，該方法耗用大 量的酸堿，隨著酸堿原料大幅度漲價(jià)，導(dǎo)致成本成倍上漲；同時(shí)，化學(xué)脫 膠產(chǎn)生大量的酸堿廢水，可造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為此，許多研究人員將 注意力集中在生物與生物一化學(xué)聯(lián)合脫膠上。
日本專利特開昭51-149976公開了一種微生物進(jìn)行苧麻脫膠的方法， 指出真菌產(chǎn)生的果膠酶中含有纖維素酶，起作用的條件為酸性。因其脫膠 效果不穩(wěn)定，并造成纖維強(qiáng)度下降，工業(yè)上難于應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)枮镃N85104284 的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了利用芽胞桿菌進(jìn)行苧麻脫膠的方法，中國(guó)專利 申請(qǐng)CN97109044.0公開了一株嗜堿芽胞桿菌并應(yīng)用于苧麻脫膠，中國(guó)專 利ZL 01106844.2公開了一株枯草芽胞桿菌CCTCC M200038并應(yīng)用于苧 麻脫膠。上述各專利所公開的內(nèi)容，均直接將其所述菌株工業(yè)化生產(chǎn)的粗 酶液用于苧麻脫膠，沒有兼顧到苧麻纖維所附膠質(zhì)的多樣性及果膠酶活性 高低的情況，在工業(yè)應(yīng)用上存在諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合酶制劑及其制備方法、應(yīng) 用方法，以對(duì)苧麻纖維進(jìn)行脫膠處理，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 本發(fā)明所述苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑，其組成包括
堿性果膠酶即聚半乳糖醛酸裂解酶、葡聚糖酶、中性蛋白酶以及半纖 維素酶。
上述苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑，所述半纖維素酶是木聚糖酶和甘露聚糖酶。
上述苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑，復(fù)合酶制劑中各個(gè)成分的酶活活力為
堿性果膠酶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。
上述苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑，所述堿性果膠酶是通過下述方法得到的 以分離到的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus )為出發(fā)菌株，經(jīng)過種子培養(yǎng) 和液體深層發(fā)酵制得高酶活的堿性果膠酶。
將上述苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑應(yīng)用于苧麻脫膠工藝，所述脫膠工藝包 括將苧麻扎把、裝籠、酶練、漚麻、洗麻、堿煮、拷麻、漂洗、給油、 脫油水、抖麻、烘干得到精干麻。
上述苧麻脫膠工藝所述的酶練，其主要控制參數(shù)為
復(fù)合酶制劑添加量1-3%，紡織助劑O. 2%-0. 5%，均為與苧麻重量比； 苧麻與脫膠液浴比1: 12—1: 15， pH8.5-9.5，脫膠溫度控制在40-50。C， 脫膠酶液保持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)，脫膠時(shí)間為2-10h。
本發(fā)明的生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠法經(jīng)多次不同規(guī)格的試驗(yàn)，己經(jīng)能夠工業(yè) 應(yīng)用。以分離得到的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus )為出發(fā)菌株，經(jīng)過 種子培養(yǎng)和液體深層發(fā)酵制得高酶活的堿性果膠酶制劑。同時(shí)，對(duì)制劑的 酶組分進(jìn)行分析表明，堿性果膠酶制劑中除含有高活力的堿性果膠酶(指 聚半乳糖醛酸裂解酶)夕卜，還含有葡聚糖酶、中性蛋白酶。本發(fā)明在原有 堿性果膠酶、葡聚糖酶和中性蛋白酶的基礎(chǔ)上，又復(fù)配了一些半纖維素酶， 主要為木聚糖酶和甘露聚糖酶，可有效的脫除苧麻中的膠質(zhì)。
本發(fā)明通過多種生物酶的復(fù)配，使其堿性果膠酶和半纖維素酶共同發(fā)揮作用，水解苧麻中的果膠、半纖維素類物質(zhì)，達(dá)到脫膠的目的。本發(fā)明 所述方法減掉了傳統(tǒng)方法中的一步浸酸，替代了傳統(tǒng)工藝中的一步堿煮， 節(jié)省了大量的酸堿原料，具有處理?xiàng)l件溫和，成本低，纖維質(zhì)量好，對(duì)環(huán) 境污染小等優(yōu)點(diǎn)。
苧麻纖維使用復(fù)合酶制劑按照本發(fā)明所述工藝處理后，精干麻具體指
標(biāo)為精干麻合格率連續(xù)三批平均>95%，殘膠率2.54%、纖維強(qiáng)度 5.05gf/D、硬條率7.26%、含油1.03%、纖維支數(shù)2073
苧麻廠精干麻達(dá)到以下要求為合格品，精干麻合格率>90%，殘膠率 <2.8%、纖維強(qiáng)度〉4.5gf/D、硬條率<10%、含油在0.6% 1.8%之間。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及到的原材料，除本說明書已介紹的苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑 外，其余均為市場(chǎng)上銷售的原材料。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1
以分離得到的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus )為出發(fā)菌株，經(jīng)過種 子培養(yǎng)和液體深層發(fā)酵制得高酶活的堿性果膠酶制劑，再?gòu)?fù)配半纖維素酶， 主要為木聚糖酶和甘露聚糖酶，最終使復(fù)合酶液中各個(gè)成分的酶活活力為 堿性果膠酶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。測(cè)定果膠酶、木聚糖酶、甘露聚糖 酶的活力，一個(gè)酶活力單位定義為在測(cè)定條件下，由底物每分鐘釋放lpmol 半乳糖醛酸(或木糖或甘露糖)所需的酶量。
本發(fā)明通過多種生物酶進(jìn)行復(fù)配，使堿性果膠酶和半纖維素酶共同發(fā) 揮作用，用于水解苧麻中的果膠、半纖維素類物質(zhì)，以達(dá)到脫膠的目的。
實(shí)施例2
將本發(fā)明所述的苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑，應(yīng)用于苧麻脫膠工藝，其工 藝流程包括
將苧麻扎把、裝籠、酶練、漚麻、洗麻、堿煮、拷麻、漂洗、給油、脫油水、抖麻、烘干得到精干麻。
上述工藝是一種生物一化學(xué)聯(lián)合脫膠工藝，其中部分工藝步驟與傳統(tǒng) 的化學(xué)脫膠方法一致，下面就其改進(jìn)之處進(jìn)行說明。
所述的酶練步驟為
將與苧麻重量比為1-3%的復(fù)合酶制劑、0. 2%-0. 5%的紡織助劑加入脫
膠液；苧麻與脫膠液的浴比為1: 12—1: 15，調(diào)整脫膠液pH值為8.5-9.5 ，
加入苧麻進(jìn)行脫膠，溫度控制在40-50°C，脫膠液保持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)，脫膠 時(shí)間為2-10h。
所述的漚麻步驟為
在酶練結(jié)束后，進(jìn)行漚麻工藝，具體操作為苧麻酶練完成后，用塑
料布覆蓋，在4(TC左右溫度下放置12-24h。
所述的洗麻步驟為
將完成脫膠漚制的麻用90。C的熱水滅菌30min。 所述的堿煮步驟為
將滅菌后的脫膠麻加入堿液中，NaOH濃度為6-10g/L，并根據(jù)生產(chǎn)需 要添加一定量的助劑，添加量為0. 2%-0. 5% (以苧麻重量計(jì))，常壓沸煮 2-4h。
其后工序按傳統(tǒng)工藝常規(guī)進(jìn)行。
經(jīng)過上述工藝處理后，精干麻具體指標(biāo)為精干麻合格率連續(xù)三批平 均>95%，殘膠率2.54%、纖維強(qiáng)度5.05gf/D、硬條率7.26%、含油1.03%、 纖維支數(shù)2073。
苧麻廠精干麻達(dá)到以下要求為合格品，精干麻合格率>90%，殘膠率 <2.8%、纖維強(qiáng)度〉4.5gf/D、硬條率<10%、含油在0.6%~1.8%之間。
本發(fā)明的生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠法經(jīng)多次不同規(guī)格的試驗(yàn)，已經(jīng)能夠工業(yè) 應(yīng)用。以分離得到的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus )為出發(fā)菌株，經(jīng)過 種子培養(yǎng)和液體深層發(fā)酵制得高酶活的堿性果膠酶制劑。同時(shí)，對(duì)制劑的 酶組分進(jìn)行分析表明，堿性果膠酶制劑中除含有高活力的堿性果膠酶(指 聚半乳糖醛酸裂解酶)夕卜，還含有葡聚糖酶、中性蛋白酶。本發(fā)明在原有 堿性果膠酶、葡聚糖酶和中性蛋白酶的基礎(chǔ)上，又復(fù)配了一些半纖維素酶，主要為木聚糖酶和甘露聚糖酶，可有效的脫除苧麻中的膠質(zhì)。
本發(fā)明通過多種生物酶的復(fù)配，使其堿性果膠酶和半纖維素酶共同發(fā) 揮作用，水解苧麻中的果膠、半纖維素類物質(zhì)，達(dá)到脫膠的目的。本發(fā)明 所述方法減掉了傳統(tǒng)方法中的一步浸酸，替代了傳統(tǒng)工藝中的一步堿煮， 節(jié)省了大量的酸堿原料，具有處理?xiàng)l件溫和，成本低，纖維質(zhì)量好，對(duì)環(huán) 境污染小等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1、一種苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑，其組成包括堿性果膠酶即聚半乳糖醛酸裂解酶、葡聚糖酶、中性蛋白酶以及半纖維素酶。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述復(fù)合酶制劑，其特征在于所述半纖維素酶是木聚糖 酶和甘露聚糖酶。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述復(fù)合酶制劑，其所述各成分的酶活活力為堿性果膠酶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、 根據(jù)權(quán)利要求3所述復(fù)合酶制劑，其特征在于所述堿性果膠酶是通過下 述方法得到的以分離到的蠟狀芽孢桿菌為出發(fā)菌株，經(jīng)過種子培養(yǎng)和液體深層發(fā)酵制得 高酶活堿性果膠酶。
5、 將權(quán)利要求l、 2、 3或4所述苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑應(yīng)用于一種苧麻脫膠 工藝，所述脫膠工藝包括-將苧麻扎把、裝籠、酶煉、漚麻、洗麻、堿煮、拷麻、漂洗、給油、脫油 水、抖麻、烘干，得到精干麻。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述苧麻脫膠工藝，其所述的酶練步驟，其主要控制參 數(shù)為-復(fù)合酶制劑添加量1-3%,紡織助劑0.2%-0.5%，均為與苧麻重量比；苧麻 與脫膠液浴比h 12—1: 15， pH8.5-9.5，脫膠溫度控制在40-50°C，脫膠酶液 保持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)，脫膠時(shí)間為2-10h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種苧麻脫膠用復(fù)合酶制劑及其制備方法，即以分離到的蠟狀芽孢桿菌為出發(fā)菌株，經(jīng)過種子培養(yǎng)和液體深層發(fā)酵制得高酶活的堿性果膠酶，其中還含有葡聚糖酶、中性蛋白酶，并以此為基礎(chǔ)，再?gòu)?fù)配適量木聚糖酶和甘露聚糖酶，從而制得復(fù)合酶制劑。本發(fā)明還公開了一種苧麻脫膠工藝，將所述復(fù)合酶制劑應(yīng)用于苧麻脫膠工藝中的酶練步驟。本發(fā)明通過多種生物酶的復(fù)配，使堿性果膠酶和半纖維素酶共同發(fā)揮作用，達(dá)到脫膠的目的；所述工藝方法能夠節(jié)省酸堿原料，具有處理?xiàng)l件溫和，成本低，纖維質(zhì)量好，對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12N9/98GK101451132SQ20071011468
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者劉魯民, 周英俊, 彭虹旎, 郝榮耀, 陳亮珍 申請(qǐng)人:青島康地恩生物科技有限公司