碱性果胶酶b对淀粉酶a活性的影响

碱性果胶酶b对淀粉酶a活性的影响

1连续汽蒸前处理工艺结果表明，淀粉酶和果胶酶均具有良好的联合作用，这可以使用生物酶在脱衣水前处理棉纺。近年来,有关棉织物淀粉酶和果胶酶一浴法退浆精练工艺的报道不少,但其加工工艺大多数采用浸渍法。浸渍法属于间歇式工艺,酶用量较大,工人劳动强度较高,较难实现大规模生产。目前,耐高温淀粉酶已经开发成功,并在印染厂开始使用。若能开发出耐高温的果胶酶制剂,则有望采用浸轧→汽蒸的酶退浆精练一浴法连续工艺。然而大多数果胶酶为中温型。在中温条件下进行处理,酶的活性损失少,酶的残液可得到再次利用,处理成本较低。因此,开发中温连续汽蒸前处理工艺是棉织物生物酶前处理工艺的一个重要的研究方向。传统的棉织物前处理工艺利用饱和蒸汽进行汽蒸,以使织物上的浆料和棉纤维膨润,帮助碱剂进行退浆和精练。但是,饱和蒸汽处理温度很高,严重影响果胶酶的活性,达不到煮练效果。碱性果胶酶B(本实验室自制)在pH值8～9,温度50～65℃范围内具有较高的活性。为提高果胶酶的渗透性,在处理浴中需加入非离子表面活性剂。淀粉酶A(本实验室自制)在pH值7～9,温度50～80℃范围内具有较高的活性。通常情况下,在淀粉酶复配时,需要加入Ca2+离子以提高酶制剂的稳定性,而Ca2+的存在往往会降低溶液中果胶酶的活性。所以,在配制两种酶同浴的工作液之前,有必要观察分析两者的相容性。由于淀粉酶A和碱性果胶酶B同浴处理时,测试酶活性较困难。本文通过测定织物退浆率来判断碱性果胶酶B对淀粉酶A活性的影响;通过测试织物毛效来确定淀粉酶A对碱性果胶酶B活性的影响。2测试2.1试验用仪器与仪器30×3668×68纯棉坯布(上海华纶印染公司)淀粉酶A自制(本实验室)碱性果胶酶B自制(本实验室)NaOH分析纯(上海化学试剂公司)碘化钾分析纯(上海新华化工厂)碘酸钾分析纯(上海新华化工厂)高温汽蒸烘箱CH-8156(Mathis公司)高温染样机RY-25012(上海隆达化工公司)台湾轧车(台湾瑞比)VIS-723分光光度计(上海分析仪器厂)2.2前处理2.2.1新型活性染料的制备配置工作液→升温至55℃→入布→保温45min→出布→95℃热水洗→65℃温水洗→冷水洗→105℃烘至恒重→测试相关性能工作液处方,g/L淀粉酶A0,1,3,5,10碱性果胶酶B0,1,3,5,10渗透剂JFC1.5浴比1∶20pH值(用磷酸-磷酸钠缓冲溶液调节)8～92.2.2工作液性能测试配置工作液→浸轧→不饱和蒸汽汽蒸处理→出布→95℃热水洗→65℃温水洗→冷水洗→105℃烘至恒重→测试相关性能工作液处方,g/L淀粉酶A0.2～1.0碱性果胶酶B0.2～1.0渗透剂JFC1.5pH值(用磷酸-磷酸钠缓冲溶液调节)8～92.3测试测试2.3.1织物前织物上淀粉含量检测精确称取淀粉(50±0.1)mg,溶解于20mL左右42%的高氯酸中,加入6g/L的NaOH至溶液呈淡红色,再加2g/L醋酸至淡红色消失。转移至50mL容量瓶,用蒸馏水稀释至刻度,吸取规定量的该溶液于50mL容量瓶中,加入2g/L醋酸24mL,10%KI0.5mL,0.05mol/L的KIO32mL,以蒸馏水稀释至刻度,以空白溶液为参比,于(25±1)℃下测定吸光度作为纵坐标,绘制标准曲线(如图1)。称取2g左右的干燥布样,剪成小块,置于100mL烧杯中,加入约30mL的42%高氯酸水溶液,室温放置30min,并不断搅拌;加入60mL蒸馏水,滴入酚酞2滴,加入6g/LNaOH至溶液呈淡红色,再加入2g/LHAc数滴消去淡红色。过滤,将滤液转至250mL容量瓶中,以蒸馏水稀释至刻度。显色稳定后立即进行比色,测定吸光度,与标准曲线相比较,求出所测淀粉液浓度和织物上淀粉含量。根据下式计算退浆率。退浆率,%=(A0-A1)/A0×100%式中:A0——处理前织物上淀粉含量;A1——处理后织物上淀粉含量。2.3.2液体运动学测试将待测织物沿经向剪成两块5cm×22cm的布条,以重铬酸钾溶液作为测试液,于27℃恒温条件下观察测量,并记录30min时液体沿经向上升到达的高度。3结果与讨论3.1淀粉酶与果酸酶的亲和力3.1.1织物退浆率测定将热水水洗后的织物,采用2.2.1间歇式退浆煮练一浴法工艺进行处理,淀粉酶A浓度固定为1g/L,加入不同浓度的碱性果胶酶B,测试织物的退浆率,结果见图2。由图2可知,碱性果胶酶B浓度的变化对淀粉酶A的退浆效果影响不大。即使果胶酶浓度为10g/L,织物的退浆率和不加果胶酶时基本一致。可以认为,碱性果胶酶B对淀粉酶A的活性几乎没有影响。3.1.2淀粉酶a浓度对织物毛效的影响将退浆后的织物,采用2.2.1间歇式退浆煮练一浴法工艺进行处理,碱性果胶酶B浓度定为1g/L,加入不同浓度的淀粉酶A,测试织物的毛效,结果见图3。由图3可知,随着淀粉酶A浓度增加,精练后织物毛效略有增加。淀粉酶A浓度为1g/L时,织物的毛效7cm/30min以上;继续增加淀粉酶A用量,织物毛效还会上升,但不会超过7.5cm/30min。由此可见,淀粉酶A在一定程度上可以促进碱性果胶酶B的精练作用。由上述试验可知,淀粉酶A和碱性果胶酶B是相容的,在一定程度上淀粉酶A还能促进碱性果胶酶B的精练作用。3.2蒸汽蒸汽污泥提取和精制3.2.1处理时间对织物退浆率和毛效的影响将热水水洗后的织物,采用2.2.2不饱和蒸汽汽蒸进行退浆精练工艺,淀粉酶A浓度1g/L,碱性果胶酶B浓度1g/L,处理温度60℃,比较不同处理时间对织物退浆率和毛效的影响,其结果见图4。如图4所示,处理时间小于20min,织物退浆率不到40%,毛效上升很慢;处理时间大于20min,织物退浆率和毛效上升较快;处理时间至60min,织物上的淀粉几乎全部去除,毛效超过7cm。若继续延长处理时间,织物退浆率和毛效变化趋于平衡。因此该工艺的处理时间以60min较合适。3.2.2处理温度对织物退浆率和毛效的影响将热水水洗后的织物,采用2.2.2不饱和蒸汽汽蒸退浆精练工艺进行处理,淀粉酶A浓度1g/L,碱性果胶酶B浓度1g/L,处理时间60min,比较不同处理温度对织物退浆率和毛效的影响,其结果见图5。如图5所示,处理温度为30℃时,织物毛效很低,退浆率仅在50%左右;处理温度大于30℃,退浆率逐渐增加,织物毛效上升也很快;处理温度为60℃,退浆率和毛效都已达到传统碱汽蒸前处理工艺要求。继续升高温度,退浆率和毛效反而下降。所以,对两种酶的不饱和蒸汽汽蒸退浆精练工艺来说,处理温度以60℃作用效果较好。3.2.3淀粉酶a用量对织物退浆率和毛效的影响将热水水洗后的织物,采用2.2.2不饱和蒸汽汽蒸退浆精练工艺进行处理,碱性果胶酶B浓度1g/L,不同用量的淀粉酶A,处理时间60min,处理温度60℃,比较不同用量的淀粉酶A对织物退浆率和毛效的影响,其结果见图6。如图6所示,淀粉酶A浓度为0.4g/L,退浆率不超过80%,织物毛效上升,但不超过4cm;淀粉酶A用量增加,退浆率和织物毛效都上升;当淀粉酶A浓度为0.8g/L时,退浆率和织物毛效都达到传统前处理工艺要求。继续增加酶用量,两者变化都不大。所以在不饱和蒸汽汽蒸退浆精练工艺中,淀粉酶A的浓度以0.8g/L较适合。3.2.4织物退浆率和毛效将热水水洗后的织物,采用2.2.2不饱和蒸汽汽蒸退浆精练工艺进行处理,淀粉酶A浓度1g/L,不同用量的碱性果胶酶B,处理时间60min,处理温度60℃,比较不同用量的碱性果胶酶B对织物退浆率和毛效的影响,其结果见图7。如图7所示,碱性果胶酶B浓度低于0.4g/L时,织物退浆率已超过80%,但织物毛效很低。果胶酶对退浆率影响不大,对织物毛效影响较大。随着果胶酶浓度的增加,织物毛效不断上升。当果胶酶浓度达到1g/L时,退浆率已超过90%,织物毛效也超过7cm。所以,在不饱和蒸汽汽蒸退浆精练工艺中,碱性果胶酶B浓度为1g/L较适合。4碱性果胶酶b发酵4.1淀粉酶A和碱性果胶酶B具有良好的相容性。4.2在不饱和蒸