摘要
纺织工业中，棉织物生物精练代替传统的碱煮炼具有环保、节能等优点，碱性果胶酶是生物精练中主要的酶制剂。目前碱性果胶酶多由细菌、放线菌产生，而根霉产碱性果胶酶尚未见任何报道。本论文对新发现可产碱性果胶酶的根霉GZ-11进行了液体发酵产酶研究，优化了培养条件，研究了碱性果胶酶的酶学性质，并试验了该酶在棉织物生物精练中的应用效果。 通过测定不同培养时间聚半乳糖醛酸酶PG、聚半乳糖醛酸裂解酶PGL、菌体干重及发酵液残糖，确定发酵周期为4d。根霉GZ-11产碱性果胶酶的摇床培养条件为：种龄20h，接种量6%，培养温度28℃，摇床转速160r/min，PG初始pH4.0，PGL初始pH5.0，装液量50mL/250mL。在此发酵条件下，通过单因素和L18(35)正交试验得到该菌株摇瓶液体发酵的最佳培养基组成为(g/L)：橘皮粉20.0，可溶性淀粉10.0，硫酸铵20.0，麸皮45.0，Ca2+0.33，Tween-802.5，K2HPO44.0，KH2PO44.0。优化后PG酶活力为159.28万IU/mL，PGL酶活力为20.65IU/mL，比发酵基础培养基分别提高了34.98%和62.21%。 对根霉碱性果胶酶酶学性质进行了研究：PG、PGL的最适pH分别为8.6和9.4，最适反应温度分别为50℃和45℃。PG在温度低于50℃，pH4.0～9.4的环境中可以较好的保持酶活力；PGL在温度低于45℃，pH5.0～11.0的环境中可以较好的保持酶活力。Na+和Ca2+对酶有一定的激活作用，K+、Zn2+、Mg2+和Hg2+对酶有一定的抑制作用。 通过单因素和正交试验得出PGL的最佳稳定剂配方为：糊精5%，EDTA2%，乙二醇3%，乙酸钠2%。在酶液中加入此复合稳定剂后，PGL的酶活残留率比不加入稳定剂高出67.35%。 通过单因素试验，得出自制碱性果胶酶处理棉织物的最佳精练条件为：棉织物沸水预处理10min，PGL添加量1200IU/L，精练浴pH8.6，精练时间40min，精练温度60℃。在此精练条件下，添加复合稳定剂后，棉织物毛效和失重率分别提高了110.95%和129.66%。用自制碱性果胶酶处理后棉织物的失重率、毛效与诺维信公司Scourzyme301L产品处理后的失重率、毛效相接近，基本上达到常规碱精练工艺的要求，手感较柔软，表面光滑。
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