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根霉液体发酵生产碱性果胶酶及应用研究

张翠

   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4 d。根霉GZ-11产碱性果胶酶的摇床培养条件为:种龄20 h,接种量6%,培养温度28℃,摇床转速160 r/min,PG初始pH4.0,PGL初始pH5.0,装液量50 mL/250 mL。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-80 2.5,K2HPO4 4.0,KH2PO4 4.0。优化后PG酶活力为159.28万IU/mL,PGL酶活力为20.65 IU/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10 min,PGL添加量1200 IU/L,精练浴pH8.6,精练时间40 min,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Scourzyme 301L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。……   
[关键词]:根霉;碱性果胶酶;液体发酵;生物精练;稳定剂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:江南大学2009年
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