3新型生物酶在漂白中的應用
3．葡萄糖氧化酶對棉織物的漂白
諸多研究表明：用葡萄糖氧化酶代替化學漂白劑來實現(xiàn)對棉織物的生物漂白處理應用前景極好[3-4]不僅在紡織品的印染加工中有所應用，還可將葡萄糖氧化酶加入到洗滌劑中制成日常的洗滌用品[361，對于咖啡、茶漬、紅酒等的去除有特殊效果．GOD對棉織物漂白通常以退漿f淀粉漿料=4％(ow1)]后廢液為原料，如果用淀粉酶退漿，則可以使淀粉分解為葡萄糖，可直接用于葡萄糖氧化酶的催化反應．葡萄糖氧化酶對棉織物的漂白一般分為：f1)在一定條件下用GOD催化葡萄糖氧化，產(chǎn)生足量的H202以滿足漂白的需要；(2)用產(chǎn)生的過氧化氫溶液進行漂白處理．
其中，如何保證產(chǎn)生足量的H2o是整個應用過程的關鍵．P．Anis等人I7187~8通過研究影響產(chǎn)生HO量的因素(如GOD用量、pH值、溫度、處理時間、葡萄糖用量)得出了最佳工藝：pH4．1(醋酸調節(jié))、GOD[酶活10U／g，用量0．O1％(owf)1、55℃處理45min、葡萄糖用量4024mg／L．采用此法產(chǎn)生的H202質量濃度為800～1000mg／L．T．Tzanov等人在研究中還發(fā)現(xiàn)，通風條件對過氧化氫的產(chǎn)量起著很關鍵的作用[313，因為在反應過程中需要有氧氣的參與．在對漂白應用的研究方面，通過對酶法漂白和傳統(tǒng)化學試劑漂白效果的比較，以CIE白度為指標，得出了合理的漂白工藝.
采用酶法對棉織物進行漂白，所得白度與傳統(tǒng)化學法效果較為接近；其中，用固定化酶所產(chǎn)生的白度效果基本上可以達到傳統(tǒng)H20漂白效果(不同的數(shù)據(jù)來源，結論可能存在偏差)，對于一些染深色或對織物白度要求不高的情況，用GOD進行處理完全可以滿足要求．P。Anis等人[37187對漂白pH值的研究結果表明：雖然酸性或中性條件可以不用或少用堿劑，但是產(chǎn)生的漂白效果卻很不理想，最佳的pH值仍是堿性條件0o～il)．而各最佳工藝的溫度條件還屬于高溫，因為低溫或室溫條件對白度提高并不明顯．
由此看來，GOD對棉織物漂白雖然已經(jīng)有了很大的進展，但是要想突破堿劑、高溫等條件的制約，達到傳統(tǒng)法漂白的效果，還需要進～步的研究．葡萄糖氧化酶雖然在棉織物漂白中的應用研究已有眾多成果，但在麻類織物中的漂白研究還未見報道，鑒于對棉織物漂白所產(chǎn)生的良好效果，相信GOD對麻類織物的漂白也將顯示出巨大的應用價值．
3．2漆酶對棉織物的漂白
最先將漆酶應用于棉織物漂白的是T．Tzanov等人[5]807，他們首次報道了用低濃度漆酶預處理結合H202可以增加織物白度這一成果．棉織物在H202漂白之前，利用漆酶價體體系在溫和條件下(60oC、pH=5、10min)對其進行間歇式或者浸軋預處理，可以減少H202用量而達到理想的效果．L．Pereira等人[6]69利用從Trameteshirsuta中分離出的漆酶對其漂白原理進行了研究．他們分別研究了不同的黃酮類物質被漆酶氧化的狀況，結果表明：桑色素、毛地黃黃酮、櫟精、蕓香甘可以被氧化，芹菜素則不受其影響；這些黃酮類物質的氧化則是棉織物白度提高的主要原因．然而對于棉織物中所有色素在一起時的漂白機理則比較復雜，但整個過程中氧氣的消耗則說明了黃酮類物質的氧化，而且氧化產(chǎn)物間的相互作用產(chǎn)生了易溶或易受H202影響的有色物質．這可能是棉織物漂白后白度增加的原因．C．Basto等人將超聲波結合漆酶對棉織物進行預處理.
結果表明：漂白后白度比單獨用漆酶預處理的白度還要高1．67．試驗還發(fā)現(xiàn)，高強度超聲波處理會造成酶活性的喪失，為此，可在處理液中加入高度降解的PVA作為漆酶的穩(wěn)定劑，同時還可以增加織物白度．可能原因是：(1)PVA增加了處理液粘度；(2)在超聲波或攪拌作用下，PVA被漆酶催化氧化，同時產(chǎn)生過氧化氫，有利于白度的進一步提高．最終結果表明：用低強度超聲波(7結合漆酶預處理30min，不會影響漆酶的活性，還可達到理想的白度效果．超聲波與漆酶的這種協(xié)同增白作用主要是因為超聲波的空化效應使得漆酶更容易進入到纖維內部，增大了接觸底物的機會，加速了色素物質的轉變．漆酶／介體體系較強的氧化還原作用還可用于牛仔服裝的水洗，除去靛藍染料，使其顏色變淺，呈現(xiàn)出返舊的效果．1996年，丹麥的Novozyme公司推出了第一只工業(yè)水洗漆酶／介體體系DeniLiteMT,并將其用于棉織物的漂白；2001年，印度的Zytex公司在LMS體系的基礎上開發(fā)了一種以特殊方式降解靛藍染料的商品酶制劑Zylite．
3．3木聚糖酶的輔助漂白
在纖維素織物的退漿和煮練過程中，一些非纖維素雜質的去除，尤其是漿料、果膠、木聚糖等雜質的去除可以提高織物的吸水性，從而有利于后續(xù)的漂白、染色等濕加工．Dhiman等人從Bacillusstearothermophilus中分離出一種寬pH值(6．0～12．5)、寬溫幅(37 85cC)的木聚糖酶，將其用于棉織物的退漿和煮練．在pH值9．5、70℃的條件下，用5g／L木聚糖酶對棉織物進行退漿(90min)和煮練(18orain)，木聚糖酶對織物中的雜質有特殊的作用效果，采用該酶法進行退漿和煮練，纖維變得更為柔軟和光滑．與傳統(tǒng)堿劑法相比，退漿后織物的白度提高11．8％，這種效果部分地歸功于淀粉、半纖維素的降解去除及還原糖的釋放；煮練后織物的失重率僅為O．83％，強力損失降低．
同時，木聚糖酶處理還可以使棉籽殼發(fā)生部分水解，因此有利于后續(xù)漂白時漂白劑進入到纖維內部[2ol塒，減少漂白劑用量．Kundu等人『41將木聚糖酶結合纖維素酶用于黃麻纖維的前處理，可以和常規(guī)工藝處理收到同樣的效果．利用0．2U／g纖維素酶和2．6U／g木聚糖酶的混合酶液在pH值5、45℃下對黃麻預處理6h，再用H202漂白，可使白度提高3％，還減少了H20用量．Day等人發(fā)明了一種新的用半纖維素酶增白麻類f亞麻、苧麻、黃麻、大麻等1纖維、紗線及織物的方法．所用的半纖維素酶包括多種酶如木聚糖酶、甘露聚糖酶、糖苷酶、葡萄糖苷酶、阿拉伯糖苷酶等，其中木聚糖酶是主要成分．將其在合適的pH值、溫度和助劑條件下對這些纖維素材料進行處理，能夠通過它們的相互作用使有色物質去除或改性，從而增加白度．如在pH值7．0f磷酸鹽緩沖溶液調節(jié))、40℃下對亞麻織物處理60min，然后進行淋洗，即可使其6值比處理前下降1．9．
4展望
葡萄糖氧化酶、漆酶和木聚糖酶在印染工業(yè)中的應用可節(jié)約水、電、化學試劑的用量，減少對環(huán)境的污染(如對退漿廢液的再利用)，還大幅降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本．這些漂白用酶與水解酶f如淀粉酶、纖維素酶、果膠酶等)的復配使用也使得用生物酶進行纖維素類織物的一浴法前處理成為可能，從而推動印染工業(yè)的進一步發(fā)展．目前，漂白用酶在印染加工中的應用仍存在一些不足，如中性、低溫條件下織物的白度還不能令人滿意，對酶的利用率仍較低等．
因此，今后對酶的研究還應在如下幾個方面多做努力:
擴大酶漂白的研究范圍．如葡萄糖氧化酶用于麻類織物的研究，具有還原氧化作用的漆酶在麻類織物中的應用；加強酶漂白的工藝研究．不同來源的酶其最佳的活性條件不一，用于處理時所采用的工藝也相異，處理的效果也就不同；在更為溫和的處理條件下，進一步提高白度及結合其他酶實現(xiàn)對棉織物的一浴法前處理是加速漂白酶應用的“推動力”；
注重對固定化酶制劑的研究．目前，在研究階段所使用的漂白酶仍多是游離酶，而且本身的產(chǎn)量就有限，成本較高．在篩選高產(chǎn)酶源較為困難的情況下，將其制成固定化酶制劑是提高利用率、降低成本的有效辦法之一．
<<上一頁[1][2][3]
相關信息 
推薦企業(yè) 推薦企業(yè)
推薦企業(yè)
編.gif)
您所在的位置：
