以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及制革化学与工程技术领域，提供一种以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶及其制备方法，所述以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为固定化酶用载体，该载体亲水性好，且有较高的机械强度，空隙多，多孔性赋予了微球对酶有很好的物理吸附性能，能够有效实现酶的固定化，提升酶的固载量和活力，且具有良好的稳定性和可重复使用性，将以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶用于生皮脱毛和分散胶原纤维，生产条件温和，对皮胶原水解过程和胶原纤维的分离松散程度的可控性提高，可以避免生产中产品质量的波动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制革专用固定化酶制备的
，特别涉及一种。
技术介绍
脱毛是通过一系列物理、化学的方法使毛脱离真皮或被溶解的过程。传统灰碱脱毛法，脱毛效果好，干净且迅速，操作简便，容易控制，但对胶原纤维松散作用好，且对皮的破坏不大，脱毛裸皮粒纹清晰。但是硫化物的污染严重，且大量角蛋白水解使得废水中有机物含量大大提高，同时产生大量碱性污泥，难以处理。酶法脱毛法与传统灰碱脱毛法相比，最大的优点是酶法脱毛是保毛法脱毛，能回收高质量的毛，在脱毛过程中不产生无毒无害气体，污染很小，不仅消除了硫化物污染，还可以减小废水中的B0D和固体悬浮物含量。 但是目前在皮革工业中采用的酶法脱毛法主要存在以下缺点:(1)酶制剂的稳定性差，容易失活；(2)酶制剂通常与其它材料在同体系中使用，工序中使用的某些材料容易导致酶的失活；(3)酶的催化活性过高，工艺可控性差。因此，有必要研究固定化酶在制革领域中的应用，以形成保护和缓释之效果，增强制革专用酶制剂的耐用性和延长酶促反应时间，但在固定化酶技术中，载体的选择对固定化酶的活性及使用特性有着至关重要的作用，为了得到具有良好催化性能、载量高、成本低的固定化酶，现有技术利用了价格低廉，易得的天然高分子，如:活性炭、娃藻土、明巩、壳聚糖以及海藻酸I丐等作为固定化载体，其中，壳聚糖、海藻酸钙作为固定化载体的研究比较广泛，但使用这些天然高分子作为固定化酶载体时，由于它们与酶的相容性及亲和性有限，得到的固定化酶中的酶的固载量及活力较低。而且常规酶法脱毛，大部分脱毛酶对皮内组分的作用没有针对性，在脱毛的同时能大量水解胶原，条件上不易控制，操作不当，会使皮松面、烂面，且毛通常不能完全除去。
技术实现思路
因此，针对上述的问题，本专利技术提出一种。所述以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为固定化酶用载体，该载体亲水性好，且有较高的机械强度，空隙多，多孔性赋予了微球对酶有很好的物理吸附性能，能够有效实现酶的固定化，提升酶的固载量和活力，并且采用所述以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶进行脱毛处理后的裸皮皮面洁白，粒面毛孔清晰，脱毛完全，并且该脱毛过程简单易操作，实用性高。而且所述以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶的制备方法工艺简单易实现，适合大批量化生产使用。 为实现上述技术问题，本专利技术采取的解决方案为: 以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶，具有如下性质: (1)外观:米白色粉末；(2)pH 值:5.0-7.5 ； (3)干燥失重8%； (4)酶活力:20000u/g； (5)酶活残留率:多99%； (6)砷含量:0.001% ； (7)重金属含量:0.001%。 上述以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶的制备方法，包括如下步骤: 步骤1、制备多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球； 步骤2、将100重量份多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球室温下浸泡于1%的高碘酸溶液中60-240min，充分氧化后，过滤，洗涤，浸泡于100ml蒸馏水中，再加入10-15重量份1-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳化二亚胺，并在20-30°C水浴中振荡反应60-120min，过滤并用去离子水洗去载体上残留的碳化二亚胺； 步骤3、准确称取10g复合酶溶于1000 ml pH值为5.0-8.0的、离子强度为0.l-0.5mol/L的缓冲液中，配制成复合脱毛酶溶液，然后于5°C、1500r/min下离心15min，收集上层清液； 步骤4、将步骤2的多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球加入到复合脱毛酶溶液中，使酶与多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球质量比为1:1，于15-40°C水浴中振荡反应30-90min，过滤并用去离子水洗去载体上残留的复合脱毛酶，即得到以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶。 进一步的是，步骤3中所述复合酶为每100重量份复合酶中包含50-65重量份的中性蛋白酶、10-15重量份的α淀粉酶、5-10重量份糖化酶、10-15重量份的胰酶、5_8重量份的脂肪酶、2- 5重量份的弹性蛋白酶。 进一步的是，步骤1包括如下步骤:步骤①、在90°C条件下将100重量份的聚乙烯醇溶于蒸馏水中制备聚乙烯醇溶液，所述聚乙烯醇与蒸馏水的比例为lg:20ml ;步骤②、在40-50°C，转速200r/min，搅拌时间60min的条件下将100重量份的羧甲基纤维素溶于溶剂中制备羧甲基纤维素溶液，所述溶剂可为氢氧化钠溶液、甲基吗啉溶液、尿素溶液或氨水中的至少一种，所述羧甲基纤维素与溶剂的比例为lg:20ml ;步骤③、将步骤②所得的羧甲基纤维素溶液溶于油相中，所述羧甲基纤维素溶液与油相体积比为1:1，加入10-20重量份的乳化剂，在40-60°C、转速600r/min的条件下，充分乳化90min后，以5ml/min的速度加入步骤①准备好的聚乙烯醇溶液，持续搅拌120min后，盐酸调节pH至3_5，保持转速不变，搅拌30min ;步骤④、加入3-10重量份交联剂，在40-60°C、转速600r/min的条件下，搅拌180min ;步骤⑤、加入去离子水，去离子水作为固化剂，羧甲基纤维素溶液与去离子水的体积比为1: 3，加完去离子水后降低转速150r/min，继续搅拌10-30min ;步骤⑥、分液除去上层油脂，下层抽滤，依次用蒸馏水、丙酮、乙醇洗涤就可获得多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球。 进一步的是，步骤③中的油相可为蓖麻油、石蜡橄榄油中的至少一种；步骤③中的乳化剂可为乳化剂可为司班80、司班20、吐温20、吐温80中的至少一种；步骤④中的交联剂为戊二醛。 通过采用前述技术方案，本专利技术的有益效果是:如上所述设计的以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶及制备方法相较于现有技术具有如下优势: 1、本专利技术所述以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为固定化酶用载体，该载体亲水性好，且有较高的机械强度，空隙多，一方面经过氧化的多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球的羧基与酶分子上的游离氨基存在一定的共价结合、多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球上的羟基与酶分子之间具有一定程度的亲和力以及碳化二亚胺的共价连接等作用实现酶的固定化，另一方面多孔性赋予了微球对酶有很好的物理吸附性能，因此，能够有效实现酶的固定化，提升酶的固载量和活力，酶具有良好的稳定性和可重复使用性，因此，将所述以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶用于生皮脱毛和分散胶原纤维，生产条件温和，对皮胶原水解过程和胶原纤维的分离松散程度的可控性提高，可以避免生产中产品质量的波动，避免因可控性低操作不当造成的皮松面、烂面、脱毛不完全的问题；而且纤维素是最廉价最丰富的天然高分子材料之一，它容易被改性，同时易被降解，环保性好。 2、本专利技术所述以多孔羧甲基纤维素-聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶的制备方法中所用复合酶包括有中性蛋白酶、α淀粉酶、糖化酶、胰酶、脂肪酶、弹性蛋白酶；其中，中性蛋白酶有利于硫酸皮肤素的除去，促进束缚胶原纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
以多孔羧甲基纤维素‑聚乙烯醇微球为载体的固定化复合脱毛酶，其特征在于，具有如下性质：（1）外观 ：米白色粉末；（2）pH值：5.0‑7.5；（3）干燥失重：≤8%；（4）酶活力：20000u/g；（5）酶活残留率：≥99%；（6）砷含量：0.001%；（7）重金属含量：0.001%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：但卫华，吴美莉，张玉红，温会涛，梁永贤，吴渝玉，杨义清，
申请(专利权)人：兴业皮革科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35