專利名稱：：由黑曲霉產(chǎn)生的復合酶及其在亞麻粗紗煮練中的應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種由黑曲霉產(chǎn)生的復合酶，本發(fā)明還涉及一種該復合酶在亞麻粗紗煮練中的應用方法。
背景技術(shù)：
：亞麻粗紗的煮練是亞麻紡紗加工生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，目的是為了去除亞麻粗紗中的果膠、木質(zhì)素、蠟狀物等天然雜質(zhì)，使纖維具有更好的分離度和吸水性，以此來改善亞麻纖維的可紡性。傳統(tǒng)的亞麻粗紗煮練工藝采用的都是化學方法，是在一定的溫度和壓力條件下通過氫氧化鈉的沸煮來實現(xiàn)的。這種傳統(tǒng)的煮練工藝的缺點很多，第一是耗能、耗水量大，并需排出大量的強堿廢水，不僅要浪費大量的水資源，而且還存在著嚴重的環(huán)境污染問題。第二是堿煮練的工藝條件要求嚴格，成本較高，而且對亞麻纖維損傷大，對織物內(nèi)在質(zhì)量也會造成很大的影響。我國是亞麻原料的生產(chǎn)大國，而且也是全球亞麻紡織品的主要供應商，隨著近年來人類綠色環(huán)保理念的更新，人們對亞麻紡織品的需求量越來越大，對亞麻紡織品的質(zhì)量要求也是越來越高。面對著如此廣闊的市場空間和嚴峻挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的亞麻粗紗煮練方法無論是從纖維質(zhì)量還是從環(huán)保方面都不能夠滿足亞麻紡織品的發(fā)展需求。為了克服傳統(tǒng)亞麻纖維煮練工藝的嚴重不足，近年來人們開始探討酶法亞麻粗紗煮練工藝，試圖將一些生物酶應用于亞麻紗的煮練過程。由于這項研究開展的時間很短，目前，已公開的資料并不多見，尤其是相關(guān)的生物酶制劑更是特別缺乏，嚴重地制約了該行業(yè)的發(fā)展速度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種由黑曲霉產(chǎn)生的復合酶，使用該復合酶不僅可以明顯提高亞麻纖維的成品質(zhì)量，而且還能避免傳統(tǒng)氯漂工藝對工人及環(huán)境帶來的危害。本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種該復合酶在亞麻粗紗煮練中的應用方法。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案本發(fā)明由黑曲霉產(chǎn)生的復合酶是以保藏號為CGMCCNo.1897的黑曲霉HYA4(AspergiIlusniger)為菌種，經(jīng)過斜面保藏培養(yǎng)，固體發(fā)酵培養(yǎng)，浸提過濾制備而成。其中固體發(fā)酵的培養(yǎng)基為麩皮稻草粉硫酸銨=3:2:0.125。上述的黑曲霉HYA4菌株來源于從黑龍江省齊齊哈爾市近郊采集的土壤樣品，經(jīng)樣品分離、初篩、固體發(fā)酵復篩首先獲得果膠復合酶產(chǎn)生菌，再以此菌為出發(fā)菌株，經(jīng)紫外線和亞硝基胍誘變處理，并以果膠酶為篩選依據(jù)得到。在獲取上述的黑曲霉HYA4菌株后，我們首先將其應用于亞麻加工過程中的脫膠工藝，所采取的具體技術(shù)方案是“菌株用馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基斜面保藏培養(yǎng)，麩皮、豆粕、硫酸銨、硝酸鈉組成的固體發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵后，其發(fā)酵物于室溫條件下天然水靜止浸提，所獲的浸提液具有很強果膠酶和一定的木聚糖酶活力，該菌株不表現(xiàn)出纖維素酶活力，果膠酶活力大于3000μmol/g,木聚糖酶活力大于100μmol/g。，，由于該菌株的培養(yǎng)產(chǎn)物的果膠酶活力很強，在亞麻脫膠工藝的應用取得了極大的成功。該項研究成果我們已于2007年3月12日我們向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交了申請?zhí)枮?00710088588.8，發(fā)明名稱為“一種由黑曲霉產(chǎn)生的脫膠酶及其在亞麻脫膠中的應用”的發(fā)明專利申請。在完成了黑曲霉HYA4在亞麻脫膠中的應用課題之后，我們又開始了將其應用于亞麻粗紗煮練工藝的繼續(xù)研究，本發(fā)明就是有關(guān)這方面的部分研究進展。如前所述，亞麻粗紗煮練的目的是為了去除亞麻粗紗中的果膠、木質(zhì)素、蠟狀物等天然雜質(zhì)。針對去除亞麻粗紗中的果膠，我們已經(jīng)獲得的脫膠酶顯然已具有強大的優(yōu)勢，但是該脫膠酶有一個重要的缺陷就是并不表現(xiàn)出纖維素酶活力。做為亞麻粗紗煮練的另外一個目的還包括要除去其中的木質(zhì)素，這就要求所選用煮練酶還必須具有很強的纖維素酶活力。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，用稻草粉代替了原有的豆粕，脫膠酶固體發(fā)酵培養(yǎng)基的原料及重量配比為麩皮稻草粉硫酸銨=3:2:0.125。經(jīng)過其它與脫膠酶相近似的培養(yǎng)方法處理后，得到的浸提液干培養(yǎng)基果膠酶活力可達3000μmol/g,纖維素酶活力可達500μmol/g。以下是本發(fā)明亞麻粗紗煮練復合酶在亞麻粗紗煮練工藝中的具體應用方法。將上述粗酶液稀釋至果膠酶活力為200300ymol/mL，然后用于亞麻粗紗的煮練，具體工藝為(1)硫酸洗的工藝硫酸3g/L，浴比120，30°C處理30min后水洗，烘干。(2)復合酶處理工藝浴比120，pH5.0，40°C處理60min后水洗。(3)草酸洗的工藝草酸5g/L，浴比120，30°C處理20min后水洗。(4)雙氧水處理工藝雙氧水3g/L，氫氧化鈉2g/L，亞硫酸鈉2g/L，浴比120，100°C處理Ih后水洗，烘干。本發(fā)明的積極效果是所使用的黑曲霉HYA4菌株為食品安全級，不僅無毒性，產(chǎn)酶量大，而且酶系齊全，培養(yǎng)條件也較粗放。由于產(chǎn)生的復合酶為胞外酶，提取制備都十分方便。本發(fā)明的復合酶不僅具有極強的果膠酶活力，而且還具有很強的纖維素酶活力，干培養(yǎng)基果膠酶活力可達3000μmol/g,纖維素酶活力可達500μmol/g。將該復合酶用于亞麻粗紗煮練可產(chǎn)生纖維素酶和果膠酶的協(xié)同作用，即果膠酶使纖維中的果膠分解，纖維素酶使初生細胞壁中的纖維素大分子分解，將纖維表面及部分初生胞壁去除，以此來達到煮練目的。使用該復合酶不僅可提高亞麻纖維的分裂度，明顯減少麻粒、毛羽，降低紗線強力損失，而且還徹底解決了氯漂工藝對工人及環(huán)境帶來的危害，具有節(jié)約水電、減少污水處理費用、降低生產(chǎn)成本等多重優(yōu)勢。本發(fā)明所使用的菌種為黑曲霉(Aspergillusniger)HYA4菌株，該菌株已由本申請人于2006年12月25日向中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)提供了保藏，其保藏號為CGMCCNo.1897。具體實施例方式例1菌種使用黑曲霉HYA4菌株，為了使該菌種能夠保持穩(wěn)定的高產(chǎn)特性，斜面保藏培養(yǎng)基使用馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基；斜面培養(yǎng)基的原料及制備方法為馬鈴薯200g去皮，切塊煮沸30min，然后用紗布過濾，再加葡萄糖20g及瓊脂20g，溶化后補足水至IOOOml，pH自然。121°C滅菌30min，傾斜擺放成斜面，用接種環(huán)劃線接種，36°C恒溫培養(yǎng)57天后于4°C冰箱保藏備用。例2本發(fā)明所使用的固體發(fā)酵培養(yǎng)基為麩皮稻草粉硫酸銨=3:2:0.125，ρΗ5·0，培養(yǎng)基料水比為12；121°C滅菌30min；培養(yǎng)溫度36°C，培養(yǎng)時間72h。例3上述固體發(fā)酵結(jié)束后，將固體發(fā)酵物于室溫條件下用自來水浸提，浸提時間為lh，浴比為1lOw/v，過濾得亞麻粗紗煮練用粗酶液，將上述粗酶液取樣，稀釋400倍，依照3，5-硝基水楊酸法測定果膠酶和纖維素酶活力。例4將上述粗酶液稀釋至果膠酶活力為200300μmol/mL，用于亞麻粗紗的煮練，亞麻粗紗煮練的工藝為(1)硫酸洗的工藝硫酸3g/L，浴比120，30°C處理30min后水洗，烘干。(2)復合酶處理工藝浴比120，pH5.0，40"C處理60min后水洗。(3)草酸洗的工藝草酸5g/L，浴比120，30°C處理20min后水洗。(4)雙氧水處理工藝雙氧水3g/L，氫氧化鈉2g/L，亞硫酸鈉2g/L，浴比120，100°C處理Ih后水洗，jysTO本發(fā)明與傳統(tǒng)煮練的相關(guān)指標對比如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種由黑曲霉產(chǎn)生的復合酶，其特征是該復合酶是是以保藏號為CGMCCNo.1897的黑曲霉HYA4(Aspergillusniger)為菌種，經(jīng)過斜面保藏培養(yǎng)，固體發(fā)酵培養(yǎng)，浸提過濾制備而成；其中固體發(fā)酵培養(yǎng)基的原料及重量比為麩皮∶稻草粉∶硫酸銨＝3∶2∶0.125。2.一種如權(quán)利權(quán)利要求1所述由黑曲霉產(chǎn)生的復合酶在亞麻粗紗煮練過程中的應用。全文摘要本發(fā)明公開了一種由黑曲霉產(chǎn)生的復合酶，該復合酶是是以保藏號為CGMCCNo.1897的黑曲霉HYA4(Aspergillusniger)為菌種，經(jīng)過斜面保藏培養(yǎng)，固體發(fā)酵培養(yǎng)，浸提過濾制備而成；其中固體發(fā)酵的培養(yǎng)基由麩皮、稻草粉和硫酸銨組成；其優(yōu)點是所使用的黑曲霉HYA4菌株為食品安全級，不僅無毒性，產(chǎn)酶量大，而且酶系齊全，培養(yǎng)條件也較粗放。培育出的復合酶不僅具有極強的果膠酶活力，而且還具有很強的纖維素酶活力。使用該復合酶不僅可提高亞麻纖維的分裂度，明顯減少麻粒、毛羽，降低紗線強力損失，而且還徹底解決了氯漂工藝對工人及環(huán)境帶來的危害，具有節(jié)約水電、減少污水處理費用、降低生產(chǎn)成本等多重優(yōu)勢。文檔編號C12R1/685GK101805725SQ200910072048公開日2010年8月18日申請日期2009年5月13日優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日發(fā)明者劉曉蘭,田英華,鄭喜群申請人:齊齊哈爾大學