堿性果膠酶b對淀粉酶a活性的影響

堿性果膠酶b對淀粉酶a活性的影響

1連續(xù)汽蒸前處理工藝結(jié)果表明，淀粉酶和果膠酶均具有良好的聯(lián)合作用，這可以使用生物酶在脫衣水前處理棉紡。近年來,有關(guān)棉織物淀粉酶和果膠酶一浴法退漿精練工藝的報道不少,但其加工工藝大多數(shù)采用浸漬法。浸漬法屬于間歇式工藝,酶用量較大,工人勞動強(qiáng)度較高,較難實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。目前,耐高溫淀粉酶已經(jīng)開發(fā)成功,并在印染廠開始使用。若能開發(fā)出耐高溫的果膠酶制劑,則有望采用浸軋→汽蒸的酶退漿精練一浴法連續(xù)工藝。然而大多數(shù)果膠酶為中溫型。在中溫條件下進(jìn)行處理,酶的活性損失少,酶的殘液可得到再次利用,處理成本較低。因此,開發(fā)中溫連續(xù)汽蒸前處理工藝是棉織物生物酶前處理工藝的一個重要的研究方向。傳統(tǒng)的棉織物前處理工藝?yán)蔑柡驼羝M(jìn)行汽蒸,以使織物上的漿料和棉纖維膨潤,幫助堿劑進(jìn)行退漿和精練。但是,飽和蒸汽處理溫度很高,嚴(yán)重影響果膠酶的活性,達(dá)不到煮練效果。堿性果膠酶B(本實驗室自制)在pH值8～9,溫度50～65℃范圍內(nèi)具有較高的活性。為提高果膠酶的滲透性,在處理浴中需加入非離子表面活性劑。淀粉酶A(本實驗室自制)在pH值7～9,溫度50～80℃范圍內(nèi)具有較高的活性。通常情況下,在淀粉酶復(fù)配時,需要加入Ca2+離子以提高酶制劑的穩(wěn)定性,而Ca2+的存在往往會降低溶液中果膠酶的活性。所以,在配制兩種酶同浴的工作液之前,有必要觀察分析兩者的相容性。由于淀粉酶A和堿性果膠酶B同浴處理時,測試酶活性較困難。本文通過測定織物退漿率來判斷堿性果膠酶B對淀粉酶A活性的影響;通過測試織物毛效來確定淀粉酶A對堿性果膠酶B活性的影響。2測試2.1試驗用儀器與儀器30×3668×68純棉坯布(上海華綸印染公司)淀粉酶A自制(本實驗室)堿性果膠酶B自制(本實驗室)NaOH分析純(上?；瘜W(xué)試劑公司)碘化鉀分析純(上海新華化工廠)碘酸鉀分析純(上海新華化工廠)高溫汽蒸烘箱CH-8156(Mathis公司)高溫染樣機(jī)RY-25012(上海隆達(dá)化工公司)臺灣軋車(臺灣瑞比)VIS-723分光光度計(上海分析儀器廠)2.2前處理2.2.1新型活性染料的制備配置工作液→升溫至55℃→入布→保溫45min→出布→95℃熱水洗→65℃溫水洗→冷水洗→105℃烘至恒重→測試相關(guān)性能工作液處方,g/L淀粉酶A0,1,3,5,10堿性果膠酶B0,1,3,5,10滲透劑JFC1.5浴比1∶20pH值(用磷酸-磷酸鈉緩沖溶液調(diào)節(jié))8～92.2.2工作液性能測試配置工作液→浸軋→不飽和蒸汽汽蒸處理→出布→95℃熱水洗→65℃溫水洗→冷水洗→105℃烘至恒重→測試相關(guān)性能工作液處方,g/L淀粉酶A0.2～1.0堿性果膠酶B0.2～1.0滲透劑JFC1.5pH值(用磷酸-磷酸鈉緩沖溶液調(diào)節(jié))8～92.3測試測試2.3.1織物前織物上淀粉含量檢測精確稱取淀粉(50±0.1)mg,溶解于20mL左右42%的高氯酸中,加入6g/L的NaOH至溶液呈淡紅色,再加2g/L醋酸至淡紅色消失。轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶,用蒸餾水稀釋至刻度,吸取規(guī)定量的該溶液于50mL容量瓶中,加入2g/L醋酸24mL,10%KI0.5mL,0.05mol/L的KIO32mL,以蒸餾水稀釋至刻度,以空白溶液為參比,于(25±1)℃下測定吸光度作為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(如圖1)。稱取2g左右的干燥布樣,剪成小塊,置于100mL燒杯中,加入約30mL的42%高氯酸水溶液,室溫放置30min,并不斷攪拌;加入60mL蒸餾水,滴入酚酞2滴,加入6g/LNaOH至溶液呈淡紅色,再加入2g/LHAc數(shù)滴消去淡紅色。過濾,將濾液轉(zhuǎn)至250mL容量瓶中,以蒸餾水稀釋至刻度。顯色穩(wěn)定后立即進(jìn)行比色,測定吸光度,與標(biāo)準(zhǔn)曲線相比較,求出所測淀粉液濃度和織物上淀粉含量。根據(jù)下式計算退漿率。退漿率,%=(A0-A1)/A0×100%式中:A0——處理前織物上淀粉含量;A1——處理后織物上淀粉含量。2.3.2液體運動學(xué)測試將待測織物沿經(jīng)向剪成兩塊5cm×22cm的布條,以重鉻酸鉀溶液作為測試液,于27℃恒溫條件下觀察測量,并記錄30min時液體沿經(jīng)向上升到達(dá)的高度。3結(jié)果與討論3.1淀粉酶與果酸酶的親和力3.1.1織物退漿率測定將熱水水洗后的織物,采用2.2.1間歇式退漿煮練一浴法工藝進(jìn)行處理,淀粉酶A濃度固定為1g/L,加入不同濃度的堿性果膠酶B,測試織物的退漿率,結(jié)果見圖2。由圖2可知,堿性果膠酶B濃度的變化對淀粉酶A的退漿效果影響不大。即使果膠酶濃度為10g/L,織物的退漿率和不加果膠酶時基本一致?？梢哉J(rèn)為,堿性果膠酶B對淀粉酶A的活性幾乎沒有影響。3.1.2淀粉酶a濃度對織物毛效的影響將退漿后的織物,采用2.2.1間歇式退漿煮練一浴法工藝進(jìn)行處理,堿性果膠酶B濃度定為1g/L,加入不同濃度的淀粉酶A,測試織物的毛效,結(jié)果見圖3。由圖3可知,隨著淀粉酶A濃度增加,精練后織物毛效略有增加。淀粉酶A濃度為1g/L時,織物的毛效7cm/30min以上;繼續(xù)增加淀粉酶A用量,織物毛效還會上升,但不會超過7.5cm/30min。由此可見,淀粉酶A在一定程度上可以促進(jìn)堿性果膠酶B的精練作用。由上述試驗可知,淀粉酶A和堿性果膠酶B是相容的,在一定程度上淀粉酶A還能促進(jìn)堿性果膠酶B的精練作用。3.2蒸汽蒸汽污泥提取和精制3.2.1處理時間對織物退漿率和毛效的影響將熱水水洗后的織物,采用2.2.2不飽和蒸汽汽蒸進(jìn)行退漿精練工藝,淀粉酶A濃度1g/L,堿性果膠酶B濃度1g/L,處理溫度60℃,比較不同處理時間對織物退漿率和毛效的影響,其結(jié)果見圖4。如圖4所示,處理時間小于20min,織物退漿率不到40%,毛效上升很慢;處理時間大于20min,織物退漿率和毛效上升較快;處理時間至60min,織物上的淀粉幾乎全部去除,毛效超過7cm。若繼續(xù)延長處理時間,織物退漿率和毛效變化趨于平衡。因此該工藝的處理時間以60min較合適。3.2.2處理溫度對織物退漿率和毛效的影響將熱水水洗后的織物,采用2.2.2不飽和蒸汽汽蒸退漿精練工藝進(jìn)行處理,淀粉酶A濃度1g/L,堿性果膠酶B濃度1g/L,處理時間60min,比較不同處理溫度對織物退漿率和毛效的影響,其結(jié)果見圖5。如圖5所示,處理溫度為30℃時,織物毛效很低,退漿率僅在50%左右;處理溫度大于30℃,退漿率逐漸增加,織物毛效上升也很快;處理溫度為60℃,退漿率和毛效都已達(dá)到傳統(tǒng)堿汽蒸前處理工藝要求。繼續(xù)升高溫度,退漿率和毛效反而下降。所以,對兩種酶的不飽和蒸汽汽蒸退漿精練工藝來說,處理溫度以60℃作用效果較好。3.2.3淀粉酶a用量對織物退漿率和毛效的影響將熱水水洗后的織物,采用2.2.2不飽和蒸汽汽蒸退漿精練工藝進(jìn)行處理,堿性果膠酶B濃度1g/L,不同用量的淀粉酶A,處理時間60min,處理溫度60℃,比較不同用量的淀粉酶A對織物退漿率和毛效的影響,其結(jié)果見圖6。如圖6所示,淀粉酶A濃度為0.4g/L,退漿率不超過80%,織物毛效上升,但不超過4cm;淀粉酶A用量增加,退漿率和織物毛效都上升;當(dāng)?shù)矸勖窤濃度為0.8g/L時,退漿率和織物毛效都達(dá)到傳統(tǒng)前處理工藝要求。繼續(xù)增加酶用量,兩者變化都不大。所以在不飽和蒸汽汽蒸退漿精練工藝中,淀粉酶A的濃度以0.8g/L較適合。3.2.4織物退漿率和毛效將熱水水洗后的織物,采用2.2.2不飽和蒸汽汽蒸退漿精練工藝進(jìn)行處理,淀粉酶A濃度1g/L,不同用量的堿性果膠酶B,處理時間60min,處理溫度60℃,比較不同用量的堿性果膠酶B對織物退漿率和毛效的影響,其結(jié)果見圖7。如圖7所示,堿性果膠酶B濃度低于0.4g/L時,織物退漿率已超過80%,但織物毛效很低。果膠酶對退漿率影響不大,對織物毛效影響較大。隨著果膠酶濃度的增加,織物毛效不斷上升。當(dāng)果膠酶濃度達(dá)到1g/L時,退漿率已超過90%,織物毛效也超過7cm。所以,在不飽和蒸汽汽蒸退漿精練工藝中,堿性果膠酶B濃度為1g/L較適合。4堿性果膠酶b發(fā)酵4.1淀粉酶A和堿性果膠酶B具有良好的相容性。4.2在不飽和蒸