木瓜蛋白酶与还原剂A复配脱胶的工艺条件＊

杜峥 胡海龙 师体海 易世雄 邓一民

（西南大学 纺织服装学院，重庆400715）

酶是生物体内的催化剂，现代科学技术的发展使酶酶在纺织领域的应用逐渐扩大，如用于羊毛表面改性 、制革中的应用、生物抛光、防毡缩，等等［1－5］。蚕丝的酶精练可以在较低的温度、较温和的pH值条件下进行，能耗低、化学试剂用量少，属于绿色加工和整理，加工过程不易损伤丝素、精炼丝不易起毛丝且蓬松性好［6］，涉及的酶类有来自细菌的S114、ZS742、1398中性蛋白酶，209、2709碱性蛋白酶等，来自动物的胰酶等以及来自植物的蛋白酶［7－9］。

木瓜蛋白酶提取自番木瓜，工作条件宽泛，高温的适应性好［10］，采用木瓜蛋白酶对生丝和坯绸的脱胶效果好，是一种优秀的丝类脱胶用蛋白酶类［9，11］。但是如果仅仅采用木瓜蛋白酶脱胶，用酶量高，生产用成本高，难于在实际生产中推广应用，因此相应助剂的开发及其配套工艺的开发，是木瓜蛋白酶在丝类原料整理中实际应用的关键。在前期的研究中发现，助剂A与木瓜蛋白酶复配可以提高脱胶的减量率，本实验通过单因子实验，调查在不同条件下复配剂对生丝脱胶的减量，由此确定木瓜蛋白酶与还原剂A复配用于生丝脱胶的最佳工艺条件。

1 材料与方法

1．1 材料

家蚕生丝：21～22dtex，由重庆金凤丝绸有限公司提供。

1．2 试剂和仪器

1．2．1 试剂

木瓜蛋白酶（比活性＞3500U／mg，上海生工生物），还原剂A（AR，由成都市科龙化工试剂厂提供）。

1．2．2 主要仪器

JA2003A电子天平（上海精天电子仪器厂）、SHA－B恒温振荡器（江苏金坛市亿通电子有限公司）、Y802N八篮恒温烘箱（常州市第二纺织机械厂）、pH计FE20（上海阔思电子有限公司）。

1．3 方法

分别配制木瓜蛋白酶和还原剂原液（现配现用），脱胶时根据需要浓度稀释。

将生丝直接浸入脱胶液中在一定温度下恒温震荡到规定时间进行脱胶，脱胶完毕取出脱胶丝、灭活酶、洗涤、烘干、称量、计算减量率。脱胶条件为：温度40℃～80℃、pH4～10、时间40min～80min、浴比1：50。脱胶完毕后沸煮5min灭活酶，然后用60℃～70℃温水洗涤3次，烘干（105℃）至恒重，取出脱胶丝直接称量计算减量率（见下式）。

实验设置3次重复，结果采用平均值，以水在同样条件下脱胶作为参比。脱胶液的配制采用蒸馏水、洗涤用水及酶灭活用水采用自来水。

2 结果与讨论

2．1 温度对脱胶的影响

为了确定木瓜蛋白酶与还原剂A复配用于蚕丝脱胶较为合适的温度，用木瓜蛋白酶0．1g／L、还原剂 A1．5g／L对生丝脱胶，脱胶条件为：时间60min、浴比1∶50、温度40℃～80℃、pH8．5，结果如图1。温度≤60℃，随着脱胶温度的升高，酶与还原剂A复配脱胶的减量也随之增加；当温度升高至70℃，随着温度的升高，脱胶的减量明显降低。从脱胶效果与节约两方面考虑，60℃是酶与还原剂A复配脱胶的较佳温度条件。

2．2 脱胶液pH值对脱胶的影响

为了确定木瓜蛋白酶与还原剂A复配用于蚕丝脱胶较为合适的pH值，用木瓜蛋白酶0．1g／L、还原剂 A 1．5g／L对生丝脱胶，脱胶条件为：时间60min、浴比1∶50、温度50℃、pH4～10，结果如图2。从图2来看，木瓜蛋白酶与还原剂A复配的减量，在碱性条件下略高于中性与弱酸性条件，中性与弱酸性条件略高于酸性条件，总的来说变化不是很大，由于木瓜蛋白酶与还原剂A复配后溶液的pH值为8．5，所以可以直接用于脱胶而不必调节pH值。

图1 温度的作用

图2 脱胶液pH值对脱胶的影响

图3 时间的作用

2．3 温度对脱胶的影响

为了确定木瓜蛋白酶与还原剂A复配用于蚕丝脱胶较为合适的时间，用木瓜蛋白酶0．1g／L、还原剂 A 1．5g／L对生丝脱胶，脱胶条件为：浴比1：50、温度50℃、pH8．5、时间40min～80min，脱胶减量结果如图3。从图3可以看出，用木瓜蛋白酶与还原剂A复配脱胶时，脱胶时间70min较好。

3 结论

通过单因子实验，确定用木瓜蛋白酶与还原剂A复配用于蚕丝脱胶的最佳工艺条件为：脱胶温度60℃、pH值为8．5、脱胶时间70min。

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［11］邓一民，张高军，敬凌霄，等．蚕丝木瓜蛋白酶脱胶工艺条件探讨［J］．丝绸，2009，（8）：20－22，28．