1试验
1.1材料及仪器
织物:纯棉纱卡21s x21 s,108×58(石家庄宏达纺织有限公司).
药品:中温α-淀粉酶LA(活力3000)、高温α-淀粉酶HA(活力2000)和非离子渗透剂wP(石家庄美施达生物化工有限公司),其他化学试剂(均为分析纯,石家庄现代化学仪器仪表公司).仪器:电子天平,WSD-Ш全自动型白度仪,HD026N型电子织物强力仪,LCK-800纺织品毛细效应测试仪,RC-Y2400高温染样机,756紫外/可见分光光度计,秒表,SHA-C水浴恒温振荡器.
1.2淀粉酶分解率的测定
1.2.1溶液配制
碘液:称取碘(I2)11 g、碘化钾(KI)22 g.用少量水使碘完全溶解,然后定容至500 mL;吸取上述原碘液2.00mL,加碘化钾20 g,用水溶解并定容至500 mL,贮于棕色瓶中待用.可溶性淀粉溶液(20 g/L):称取可溶性淀粉(以绝干质量计)10 g(精确至0.001 g),用水调成浆状物,在搅拌下缓缓倾人70 mL沸水中,然后以30 mL水分几次冲洗装淀粉的烧杯,洗液并人其中,加热至完全透明,冷却并定容至500 mL.此溶液需要当天配制.
磷酸缓冲液(pH 6.2):称取磷酸氢二钠(11.31±0.02)g、柠檬酸(2.02±0.02)g,用水溶解并定容至250 mL.使缓冲液pH值(用pH计测定)为6.2.
待测酶液:吸取液体LA和HA原液各1 mL,移人500 mL容量瓶中,定容后供测定用.把LA和HA按质量比1:1混合形成混合酶(MA),吸取该酶液2 mL,移入500 mL容量瓶中,定容后供测定用.
1.2.2测定
吸取可溶性淀粉溶液50 mL于试管中,加入磷酸缓冲液12.5 mL,于不同温度恒温水浴中预热5 min;再加入稀释好的待测酶液1.00 mL,立刻记时,摇匀,准确反应5 min;立即吸取反应液1.00 mL于稀碘液5.00 mL中,摇匀,并以稀碘液作空白,于660 nm波长下,用10mm比色皿,迅速测定其吸光度(A).
1.2.3淀粉分解率(SHR)的计算
SHR=(1-A2/A1)x100%,式中,A1、A2:分别为可溶性淀粉分解前、后的吸光度.
1.3退浆
准确称取一定量(20 g)织物.在染杯中分别加入1%(owf)的LA、HA、MA和渗透剂WP,然后加入自来水,使其形成浴比为1:20的溶液.另加一份水作为空白.方文入织物后盖好染杯,在不同温度下处理30 min.
I.4织物上淀粉浆料去除率的测定
1.4.1试剂配制
高氯酸溶液:取300 g 70%高氯酸溶液定容至500mL(42%溶液);酚酞试剂:取0.5 g酚酞,用乙醇溶解,并稀释至100 mL 95%0乙醇中;氢氧化钠溶液:取60 g定容至250 mL,得6 mol/L溶液;醋酸溶液:取60 g定容至500 mL,得2 mol/L溶液;碘化钾溶液:取10 g定容至100 mL,得10%溶液;碘酸钾溶液:取1.07 g定容至100 mL,得0.05 mol/L溶液.
1.4.2测定
分别取退浆前后棉织物各2g(精确至0.0001g),将棉织物剪成5mam×5mm左右的小块,加入约30mL高氯酸溶液(42%),室温下搅拌30min,加人100mL蒸馏水、酚酞指示剂2滴,加入6mol/L氢氧化钠至溶液呈淡粉色,滴加2mol/L醋酸至淡粉色消失.过滤,将滤液转移至250mL容量瓶中,用蒸馏水冲洗织物并抽滤2次,将冲洗液转移至容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度.吸取该溶液5mL,置于50mL容量瓶中,加入2mol/L醋酸溶液25mL、10%碘化钾溶液0.5mL、0.05mol/L碘酸钾溶液2mL,再用蒸馏水稀释至刻度,在避光处放置显色5min,以含2mol/L醋酸溶液25mL、10%碘化钾溶液0.5mL、0.05mol/L碘酸钾溶液2 mL的空白退浆溶液作参比,在620nm处测定吸光度(B).
1.4.3织物上淀粉浆料去除率(SR)的计算
SR=(1-B2/B1)x100%,式中,B1、B2分别为退浆前、后织物处理液的吸光度.
2结果与讨论
2.1温度对不同酶作用下淀粉分解率的影响
2.1.1中温酶LA
从表1可看出,中温淀粉酶在30~70℃范围内,淀粉分解率随温度增加逐渐升高,表明中温淀粉酶的活力逐渐增大,70℃时活力最高.超过80℃后活力迅速下降,100℃时活力仅为70℃时的24%左右.
表1不同温度下中温淀粉酶的淀粉分解率
2.1.2高温酶HA
不同温度下高温淀粉酶的淀粉分解率见表2
表2不同温度下高温淀粉酶的淀粉分解率
从表2可以看出,高温淀粉酶在30~100℃范围内,淀粉的分解率随温度增加逐渐升高,表明高温淀粉酶的活力逐渐增大.在30~50℃之间酶的活力非常低.超过80℃后,随着温度的升高活力也提升到较高的水平,在90~100℃范围内活力最高.
2.1.3混合酶MA
从表3看出,尽管MA的用量是LA和HA用量的2倍,但淀粉的分解率并非LA和MA作用的简单加和,最高的分解率甚至还低于IA单独使用时的最高分解率.也就是说酶的作用活力并没有提高.但淀粉分解率在30~100℃范围内均表现出比较高的水平,最高和最低相差10%左右,成为一个宽温淀粉酶.
表3不同温度下混合淀粉酶的淀粉分解率
2.2 3种酶退浆时对织物上的淀粉去除率
织物退浆后的淀粉去除率见表4.
表4织物退浆后的淀粉去除率
由表4可知,织物退浆后,中温淀粉酶在30℃和70℃时淀粉去除率较高,在1 00℃时,去除率只有24.0%.而高温淀粉酶在70℃和100℃时有较高的去除率,但在30℃时却只有10.9%混合酶在30℃、70℃和100℃都能保持较高的去除率,表明混合酶实现了在较宽温度范围内有较高退浆能力且性能稳定的目标.
3结论
中温淀粉酶在70℃以下有较高活力,高于80℃时,活力迅速下降;高温淀粉酶在80℃以上活力较高,50℃以下活力很低.把中高温淀粉酶混合后,活力并没有简单的加和,即使在70℃度左右,其活力还略低于单一的酶种,而}昆合酶却能在较宽的温度范围内(30~100℃)保持较高的活力,实现了宽温退浆.