碱性果胶酶的制备及其在纺织前处理中的应用

论文摘要

本文从土壤及腐败的水果中共筛选到22株产碱性果胶酶的菌株。其中一株从腐败的苹果表皮中分离而得的细菌产酶活力最高,经革兰氏染色及芽胞染色后显微镜下观察,为革兰氏阳性、杆状、有芽胞,大部分为中生。利用Biolog自动菌种鉴定仪对该菌株进行鉴定,为饲料类芽孢杆菌（Paenibacillus pabuli）,命名为Paenibacillus pabuliWZ008,由中国典型培养物保藏中心保藏,编号为CCTCCNo.M207183。产碱性果胶酶的此类菌株目前国内外没有报道。采用单因素实验和响应面优化设计对Paenibacillus pabuliWZ008产碱性果胶酶的产酶条件进行了优化。最适培养基组成为:麸皮1%,蛋白胨0.15%,CaCO3 0.5%,果胶0.6%。最适培养条件为:初始pH 7.8,温度30℃,接种量16%,装液量500 mL三角瓶装30 mL培养基,发酵时间60 h,Paenibacillus pabuli WZ008产碱性果胶酶活力可达47.90 U/mL。Paenibacillus pabuli WZ008所产碱性果胶酶的最适作用pH为9.6,且pH稳定性较好;最适作用温度为60℃,但55℃条件下温度稳定性比60℃要好。酶液中添加适量的Ca2+和一种特定的表面活性剂（150-柔软剂）可提高酶活力。本文研究了自制的碱性果胶酶处理棉织物的工艺条件,并与碱精练织物的效果进行了实验对比。碱性果胶酶酶精练工艺的最佳条件为:酶用量100 U/g、浴比1:10、处理时间120min、pH 9.6、温度55℃。酶精练后的织物毛效达8.2 cm,绝对减重率为2.26%,织物上裂解的不饱和聚半乳糖醛酸量为22.91μmol。与碱精练相比,织物手感更柔软,织物纤维的损失小,而且酶精练条件温和,用水量低,环境污染少,具有良好的工业化前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 果胶质
• 1.2 果胶酶
• 1.2.1 果胶酶分类及其作用方式
• 1.2.2 果胶酶活力的测定方法
• 1.3 微生物发酵法生产碱性果胶酶
• 1.3.1 碱性果胶酶生产菌研究状况
• 1.3.2 培养条件对微生物产碱性果胶酶的影响
• 1.3.3 常用的实验优化设计方法
• 1.4 碱性果胶酶在纺织中的应用
• 1.4.1 酶精练理论
• 1.4.2 国内外研究进展
• 1.5 本课题的研究内容和意义
• 1.5.1 本课题的研究意义
• 1.5.2 本课题的研究内容
• 第二章 产碱性果胶酶的菌株筛选及鉴定
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料与仪器设备
• 2.2.2 方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 菌种筛选
• 2.3.2 菌种鉴定
• 2.4 本章小结
• 第三章 碱性果胶酶培养条件优化及酶学性质研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料与仪器设备
• 3.2.2 方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 单因素实验
• 3.3.2 Plackett-burman实验
• 3.3.3 应用响应面设计法确定重要因素的最佳水平
• 3.3.4 酶学性质
• 3.4 本章小结
• 第四章 碱性果胶酶在纺织前处理中的应用
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 材料与仪器设备
• 4.2.2 方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 酶精练单因素实验
• 4.3.2 酶精练与碱精练对比
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录