海藻糖对α-淀粉酶退浆工艺的影响

2.1.5 pH

由图5 中可以看出,pH 为4.5~5.7 时,2 种工艺处理的棉织物退浆率变化都不大,在pH 为6.3 时,退浆率都最大,随后开始减小,退浆率呈阶梯式下降.当pH分别为6.0 和6.6 时,其退浆率均比最大退浆率稍低,说明这种酶的pH 活动范围很小,pH 略高于或者略低于6.3 都会引起酶活的降低.所以,较佳pH 应该定为6.3.

2.1.6JFC 质量浓度

由图6 可知,当JFC 质量浓度<1.0 g/L 时,随着质量浓度的增大,退浆率增大,原因是JFC 是非离子型表面活性剂,当少量JFC 存在时,其能够有效地渗透到棉纤维表面的浆料中,从而帮助α-淀粉酶更好地渗入和分解浆料.当JFC 质量浓度为1.0 g/L 时,2种工艺处理的棉织物退浆率都达到最大值.JFC 质量浓度>1.0 g/L 之后,随着质量浓度增大,退浆率下降趋势很严重,原因是过量的JFC 抑制了淀粉酶的活性.所以,较佳JFC 质量浓度为1.0 g/L.

2.2 棉纤维的表面结构

由图7 可知,α-淀粉酶处理的棉纤维表层有些间断的角质层,并带有一定的毛刺和凹槽.海藻糖+α-淀粉酶处理后,棉织物原纤维更加清晰,但还是可以发现角质层的存在,原因是退浆只除去了大部分浆料,并没有除去其他杂质(如果胶、蜡质等).

由图8 可知,经过α-淀粉酶处理后棉纤维表面脊峰高度为1.6 μm,海藻糖+α-淀粉酶处理后为0.8 μm.这种现象的产生与海藻糖性质有关:对于α-淀粉酶来说,海藻糖是一种很好的热稳定剂,在其存在条件下,α-淀粉酶对棉织物的退浆效果更好,且残留在棉织物表面的浆料更少.此外,α-淀粉酶的专一性使退浆过程不损伤棉织物,不仅退去棉织物上的大部分浆料,而且棉纤维成分也被完好地保留下来,但深度退浆后棉纤维初生胞壁上的杂质成分显露.在2 种工艺条件下,退浆后的棉纤维表面不光滑.

3 结论

(1)加入850 mmol/L 海藻糖后,α-淀粉酶较佳退浆工艺条件:α-淀粉酶质量浓度3.0 g/L、75 ℃堆置1.0 h、pH=6.3、JFC 1.0 g/L,此时,棉织物退浆率达到最高值97.4%.α-淀粉酶最佳退浆工艺条件:α-淀粉酶3.0 g/L、65 ℃堆置2.0 h、pH=6.3、JFC 1.0 g/L,此时,棉织物退浆率为96.55%.

(2)加入海藻糖后,堆置温度提高10 ℃,堆置时间缩短1 h.这说明在α-淀粉酶退浆过程中,海藻糖的加入可以较大程度地提升α-淀粉酶的热稳定性能和退浆效率,且节约能源.

(3)加入850 mmol/L 海藻糖,α-淀粉酶可以对织物进行深度退浆,且取得了良好的退浆效果.

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