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各类表面活性剂对酶制剂的影响及复配技术研究与进展

来源:印染在线 发布时间:2013年01月16日

2.1.3果胶酶的复配

果胶酶是用于棉织物酶精练的重要酶制剂,根据应用条件可以分为酸性果胶酶和碱性果胶酶。除原果胶酶外,酸性果胶酶(聚半乳糖醛酸酶)是酶精练加工研究初期的重点研究的品种,而且由于其在食品工业中已经广泛使用,商品化酶制剂易得,故而被大量用于棉织物的精练处理。但是由于棉织物不耐酸,酸性果胶酶的使用会带来棉织物强力的损伤,取而代之的是更为合适的碱性果胶酶。江南大学陈晟等对于碱性果胶酶的研究表明,在碱性果胶酶使用中添加一定浓度的乙酸钠和MgCl2•2H2O能提高其的应用特性,以及在此基础上添加对羟基苯甲酸异丁酯能起到良好的防腐作用[21-22]。

但由于碱性果胶酶相关基础理论研究的缺失,包括碱性果胶酶对于棉纤维上果胶质的降解模式和酶解动力学、吸附特性等基本规律尚不清楚,对酶精练过程棉胶质、棉腊等疏水性物质的去除机制以及润湿性的影响因素等也没有普遍接受的观点,以及现有碱性果胶酶处理后其对于棉籽壳的去除基本无效果,导致织物的白度不如常规碱丝光,加之该种酶制剂的成本较高使得碱性果胶酶只停留在实验室研究和试生产阶段尚未大规模工业生产与应用。

2.2多种类酶制剂的复配

多种类酶制剂的复配不是单一酶的简单组合,酶与酶之间由于空间位阻效应以及蛋白质表面电性的影响而产生相容性的问题。但另一方面,人体或者其他一些微生物的实际情形是多种酶是可以一起混合发挥各自的作用的,这其中有一个关键性的节点就是酶制剂的调控。实际上目前纺织印染加工中不能有效的混合使用多种酶的原因就在于缺少酶制剂的调控措施。当然就目前的商品化的酶基础上,对于不同种类酶的复合使用许多人也做了有益的尝试。

封怀兵等对纯棉织物复配酶精练的工艺设计指出,果胶酶、纤维素酶、蛋白酶以一定的配比复合是会产生酶制剂最大协同效应由此优化酶精练工艺[23]。林增祥等探讨了一种纤维素多酶复配的方法,研究得出多酶的复配比单一纤维素水解酶的效率提高了近40%,对于提高水解酶的水解率降低成本有重要意义[24]。杨恩科对于真丝织物酶复配的研究则说明,中性蛋白酶与木瓜酶复配在优化的工艺条件下对于织物的处理效果完全可以得到与传统工艺同样的精练脱胶效果,并且所需的温度低、时间短有利于节能降耗[25]。杨喜爱等对苎麻脱胶的研究中采用了耐热碱性果胶酶和半纤维素酶复配使用,实验表明此两种酶在一定的比例条件下能够促成苎麻的脱胶[26]。袁霞等分别将纤维素酶、蛋白酶、木聚糖酶与果胶酶复配研究指出,并非所有的纤维素酶与果胶酶都有良好的协同效应,而不同蛋白酶与果胶酶的复配效果也存在很大的差异,而木聚糖酶对于果胶酶的精练有增益效果[27]。吴辉研究了单一碱性果胶酶精练工艺基础上的多酶复配工艺,实验表明,碱性果胶酶与角质酶、碱性纤维素酶、碱性脂肪酶、碱性蛋白酶、碱性木聚糖酶的复合酶对棉针织物的精练效果比单一酶有明显的提高[28]。同样的,国外也有研究者将果胶酶与脂肪水解酶、蛋白酶、纤维素酶复配适用于棉织物精练。实验表明单独的脂肪水解酶、蛋白酶或者纤维素酶都不如果胶酶或者传统的碱精练效果好,选择多酶复合使用能起到很好的处理效果[29-30]。

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