[发明专利]一种棉织物精练复合酶及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于织物精练复合酶及其制备和应用领域，特别涉及一种棉织物精练复合酶及其制备和应用。

背景技术

当前为了应对我国传统工业转型和节能减排的低碳经济要求，纺织工业正在发展棉织物生物酶精练的新型前处理工艺。由于国内棉花品质较低，棉籽壳的去除问题已成为酶精练加工的主要技术难点，严重阻碍了酶精练技术的工业化应用。棉纤维共生物和棉籽壳的化学成分复杂，而酶具有高度底物催化专一性，不同种类的酶只能降解不同的杂质组分。应用酶对棉织物进行精练，单一酶制剂难以完成棉籽壳的降解，难以达到理想的去除率和精练效果，因此需要利用多种酶制剂的协同复合作用促进棉籽壳的降解和去除。目前棉织物酶精练的研究主要集中于采用复合酶来完成。

研究表明纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶对棉织物中的棉籽壳有一定的降解作用。通过研究可知棉籽壳由外表皮层、外色素层、无色层、栅栏层和内色素层组成；外表皮层均匀地分布着角质(类脂物)，此外纤维素、半纤维素、木质素(芳环类、多酚类)和果胶也是外表皮层的主要成分；栅栏层主要以果胶、半纤维素和木质素为主；内色素层和外色素层在结构和化学成分上相同，主要以带有酚羟基类化合物的木质素为主。化学组分上主要包含纤维素(约37％)、果胶和木聚糖等半纤维素(约25％)、木质素(约29％)，此外还含有灰分(约3％)、少量蛋白质以及脂类等化学物质。在棉籽壳的三大化学组分中，木聚糖等半纤维素通常与木质素之间存在化学键，构成了木质素——碳水化合物复合体(LCC)，木聚糖酶可以去除棉籽壳中的木聚糖，从而破坏LCC结构，有助于溶出木质素，而少量的纤维素酶也有助于降解棉籽壳中的纤维素，最终起到软化棉籽壳，利于在水洗中去除棉籽壳。

目前的关键问题是，虽然许多学者和机构采用了将单一纯酶复配以提高棉籽壳的降解，譬如将纤维素酶和木聚糖酶复配，或将木聚糖酶与果胶酶复配，但是仍旧达不到理想的棉籽壳去除和精练效果。这是因为棉籽壳是一种含有包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、角质、蛋白质以及灰分等复杂成分的复合物，酶的高度底物催化专一特性使得不同种类的酶只能降解各自不同的杂质组分。即使采用了酶的复配技术，由于不同生物来源的酶的特性不同，催化条件差异很大，不同酶的最适反应pH值和温度以及pH和温度稳定性等都各有不同，不同酶的活力及使用效果与使用的条件都有相当大的关系，这给复配增加了难度。再加上各种酶的配比很难掌握，因此达不到最佳协同处理效果。在同一条件下，发挥复合酶中各种酶的活力，确保在同一条件下复合酶体系中不同的酶能发挥各自的功效，是该工艺的一个技术难点。

自然界中许多微生物自身就能独立完成包括棉籽壳在内的复杂木质纤维素类物质的降解，能同时合成多种木质纤维素降解酶类，由于同样的培养条件和同一菌种发酵所产的酶系最适条件相差不大，这给发挥复合酶高效降解棉籽壳提供了可能。于是我们利用产木质纤维素降解酶类的微生物发酵生产的复合酶粗酶液来降解棉籽壳，取得了一定的进展，但该复合酶中由于纤维素酶活力较高，对棉布造成了一定损伤，强力下降。因此亟需开发一种技术降低复合酶中纤维素酶的活力或比例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种棉织物精练复合酶及其制备和应用，制得的复合酶更适合用于棉织物的酶精练以除去棉籽壳等杂质，该方法安全环保，操作简单，可控性强，对环境友好，具有良好的应用前景。

本发明的一种棉织物精练复合酶，其组分包括：木聚糖酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶及蛋白酶；

所述的棉织物精练复合酶制备方法，包括：在产酶微生物发酵合成的复合酶粗酶液中加入纤维素或通过含纤维素的层析柱，吸附处理1-90min后分离除去纤维素或者收集层析柱流出的组分，即得。