一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法技术

本发明专利技术公开了一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法，属于纺织染整加工技术领域，为解决前处理过程中果胶酶活性和稳定性低，精练和脱胶效率不理想，时间长，能耗大等问题。该方法包括以下步骤：(1)将果胶酶均匀分布置于多孔薄型材料中，并进行封装；(2)将上述封装的果胶酶悬空置于超临界流体装置专用处理釜中；(3)密闭系统后，在压强为6-20MPa，温度为30-80℃的条件下，采用超临界流体进行循环处理0.5-4h；(4)将上述处理后的果胶酶在温度为-10℃-5℃条件下保存。本发明专利技术提供的方法可有效提高果胶酶的活性及稳定性，进而能够进一步提高精练和脱胶的效率、节约成本，且绿色环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织染整
，尤其涉及一种超临界流体处理果胶酶的技术。
技术介绍
果胶酶是指一种能水解果胶的酶，根据水解方式的不同，它可以分为原果胶酶，果胶酶和果胶裂解酶。果胶酶作为一种生物催化剂，具有高效性、专一性、作用温和以及生态无污染等特点。近年来随着生物技术的发展和对环境保护的关注，果胶酶的应用范围也越来越广。在食品领域方面，果胶酶主要用于果蔬汁的提取与澄清，红酒和茶的发酵，以及油类物质的提取；在造纸工业中的应用主要包括果胶酶生物制浆、生物漂白及废水处理；在纺织工业果胶酶应用于棉织物的精练和苎麻纤维的脱胶；同时果胶酶在饲料工业、医药、环境等领域也有相应的应用。棉纤维中含有果胶、蜡质、含氮物质、天然色素等多种杂质，这些杂质的存在将对后续的染色及后整理效果产生较大的影响，故在棉织物染色和后整理前需进行精练以去除杂质。麻纤维通常处在麻茎的表皮层下，由果胶、半纤维素、蜡质等附生物粘结在一起，需通过脱胶处理后麻纤维才能进行纺织加工。在棉织物的精练和麻织物的脱胶过程中，果胶酶可以水解位于角质层和细胞壁之间的果胶，纤维之间的空隙变大，使得更多的果胶和其他杂质被暴漏出来，从而有利于果胶和杂质的进一步去除，提高精练效果。由于果胶酶具有专一性，对纤维素纤维本身并没有影响，故处理后纤维强度不会下降；此外，经过果胶酶处理后织物的白度和吸水性明显提高，柔软度在一定程度上也有明显改善。因此，果胶酶在棉精练和麻脱胶中都起着非常重要的作用。目前，我国在棉织物的精练技术主要是通过强碱等化学方法来去除果胶及其他杂质，而麻织物主要通过化学沤麻等方法去除果胶。这些化学精练和脱胶方法势必会对环境造成严重污染，而且也面临着能耗大，水耗大等难题。常规的生物酶精练和脱胶虽然能在一定程度上解决环境污染等问题，但却因为生物酶容易受环境和处理条件的影响而使果胶酶的活性及稳定性降低，从而导致精练效率和脱胶效率低等问题。因而开发一种可以提高果胶酶的活性或保持果胶酶活性稳定性的方法是解决上述问题的关键之一。超临界流体技术具有优越的节能减排、生态环保等优势。近年来，超临界二氧化碳流体无水染色技术已得到越来越多的重视和应用，这在源头上大大减少了环境污染和能耗。
技术实现思路
本专利技术针对现有果胶酶活性低以及活性稳定性差的问题，提供一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法。本专利技术的一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将果胶酶均匀分布置于多孔薄型材料中，并封装；(2)将封装的果胶酶悬空置于超临界流体装置专用的处理釜中；(3)密闭系统后，在压强为6-20MPa，温度为30-80℃的条件下，采用超临界流体进行循环处理0.5-4h；(4)将上述处理后的果胶酶在温度为-10℃-5℃条件下保存。进一步的，所述果胶酶为黑曲霉所产生的果胶酶。进一步的，所述的果胶酶形态为固体粉末。进一步的，所述步骤(1)中多孔薄型材料由金属丝制成。进一步的，所述步骤(1)中多孔薄型材料由纤维材料制成。进一步的，所述步骤(3)中超临界流体为超临界二氧化碳流体。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术提供了一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法，是将果胶酶用多孔薄型材料均匀分布并封装悬空置于超临界流体中处理，通过改变超临界流体的状态实现对果胶酶的处理，从而提高果胶酶的活性及稳定性；1、本专利技术方法工艺简单，操作简便，能够提高果胶酶活性和稳定性，从而改善了传统果胶酶精练和脱胶的低效率问题，且对织物本身不造成损伤并节约成本；2、避免了传统化学精练和脱胶对环境造成的污染；3、金属丝或纤维材料制成的多孔薄型材料更有利于超临界流体通过，果胶酶的处理效果更好；4、超临界二氧化碳流体具有绿色环保、节能减排等优点。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下为本专利技术的较佳实施例，并配合附图，详细说明如后。附图说明图1为本专利技术实施例1中果胶酶活性测试方法中的标准吸光度曲线；图2为本专利技术实施例1中果胶酶活性测试方法中的标准工作曲线；图3为本专利技术实施例1、2、3中处理温度对果胶酶活性及活性保留率影响图，处理压强为15Mpa，处理时间为1.0h；图4为本专利技术实施例4、5、6、7中处理时间对果胶酶活性及活性保留率影响图，处理温度为40℃，处理压强为15MPa；图5为本专利技术实施例8、9、10中处理压强对果胶酶活性及活性保留率影响图，处理温度为40℃，处理压强为15MPa。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。下列实施例中所涉及的试剂如下：四水合酒石酸钾钠、苯酚、无水亚硫酸钠、氢氧化钠、一水合柠檬酸、柠檬酸钠、无水葡萄糖和果胶酶均为分析纯，3,5-二硝基水杨酸和果胶为化学纯。实施例1：本实施例提供一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法。本案例提供的提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法包括以下步骤：称取0.500g果胶酶，均匀分布置于薄型多孔材料中并封装；将封装的果胶酶悬挂于处理釜内，将处理釜置于超临界流体装置中；密闭系统后，在压强为15MPa，温度为30℃，处理时间为1.0h的条件下对果胶酶进行处理；将上述处理后的果胶酶在温度为-10℃-5℃条件下保存，并根据果胶酶的活性测试方法进行活性测试。本实施例中果胶酶由黑曲霉所产生，薄型多孔材料由金属丝或纤维材料制成，超临界流体是超临界二氧化碳流体。上述活性测试方法包括以下步骤：(1)溶液配制：果胶酶溶液(0.5mg/mL)：准确称取果胶酶0.025g，用柠檬酸盐缓冲液溶解并定容至50mL。柠檬酸盐缓冲液(pH5.5，0.05mol/L)：准确称取柠檬酸10.500g，氢氧化钠5.000g，缓慢加入800mL水，用柠檬酸钠调节pH至5.5，定容到1000mL。果胶溶液(1％)：准确称取果胶1.000g，用缓冲液溶解并定容到100mL。DNS溶液的配制：称取3,5-二硝基水杨酸3.150g，加入水500mL溶解，水浴45℃，逐步加入氢氧化钠20.000g，搅拌至溶解，逐步加酒石酸钾钠91.000g、苯酚2.500g、亚硫酸钠2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将果胶酶均匀分布置于多孔薄型材料中，并封装；(2)将封装的果胶酶悬空置于超临界流体装置专用的处理釜中；(3)密闭系统后，在压强为6‑20MPa，温度为30‑80℃的条件下，采用超临界流体进行循环处理0.5‑4h；(4)将处理后的果胶酶在温度为‑10℃‑5℃条件下保存。

【技术特征摘要】
1.一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将果胶酶均匀分布置于多孔薄型材料中，并封装；
(2)将封装的果胶酶悬空置于超临界流体装置专用的处理釜中；
(3)密闭系统后，在压强为6-20MPa，温度为30-80℃的条件下，采用超临界流体进行循环处理0.5-4h；
(4)将处理后的果胶酶在温度为-10℃-5℃条件下保存。
2.根据权利要求1所述的一种提高果胶酶活性及稳定性的超临界流体处理方法，其特征在于：所述的果胶酶为黑曲霉所产生的果胶酶。
3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙家杰，彭亦康，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32