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新型碱性果胶酶用于棉针织物精练的工艺优化

来源:印染在线 发布时间:2012年03月19日

由图1可见,当精练浴体系的pH值小于7时,产物中的GA质量浓度随着pH值的增大而提高;当体系的pH值大于7时,产物中的GA质量浓度随着pH值的增大而减少;当体系的pH值在7左右时,产物中的GA质量浓度达到最大值。pH值对精练后织物失重率的影响具有同样的规律,所以该果胶酶用于此棉针织物精练的最佳pH值为7,适宜的pH值范围为6—8。

 

从图2所示的pH值对自制新型碱性果胶酶活力的影响结果可以看到,在酶活力测定过程中,以聚半乳糖醛酸为底物时所得的最佳pH值为9.4,这与处理棉针织物时(底物为棉纤维上的果胶质)得到的适宜pH值为7.0有所不同,这一现象是由于底物的差异性导致的。虽然在作用方式上看,果胶裂解酶都是通过反式消去作用切割1,4.糖苷键,在半乳糖醛酸非还原末端形成C4和C5不饱和键,但由于其对甲基化程度不同的聚半乳糖醛酸的专一性存在一定的差异,所以该碱性果胶酶在催化裂解聚半乳糖醛酸和棉纤维中的果胶质时具有不同的最佳环境条件。即该碱性果胶酶在pH值为9.4时降解聚半乳糖醛酸的效率最高,而降解具有一定甲酯化程度的果胶质时,其最佳pH值为7.0。

2.2温度

由于酶的催化作用与温度有着密切的关系,本文对40~90℃之间的精练效果进行了考察,其结果如图3所示。

 

由图3可知:随着温度的升高,酶解产物中的GA质量浓度和织物失重率逐渐升高;而当温度升高到60℃时,GA质量浓度和织物失重率分别达到了167.31“g/mL和3.99%,再升高温度,GA质量浓度和织物失重率反而下降。这是因为温度过高,使酶失活,影响酶的催化作用;而温度过低,则影响酶的活力发挥,也会降低酶的催化作用。温度对酶的影响包括热丧失活力和温度对反应速率的影响2个方面。升高温度,一方面活化分子数增加,分子间相互渗透比较完全[10],有利于催化反应进行;另一方面,酶蛋白会逐渐变性失活,所以在选择酶处理温度时,既要使酶发挥较高的活力,同时又能使其在处理过程中保持良好的热稳定性。推荐使用温度范围为50~65℃。

2.3酶活浓度

由于酶的活力会随外界条件发生变化,因此若用酶液体积浓度则会使处理效果不易保持一致性,故采用酶活浓度(单位体积精练浴中酶活的数量)作为参数,选取不同酶活浓度进行考察,作酶活浓度与

酶解产物(GA)及织物失重率间的关系曲线,如图4所示。

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