專(zhuān)利名稱(chēng)：一種包裹淀粉酶的組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織漿料領(lǐng)域，具體為一種包裹淀粉酶的組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
淀粉的價(jià)格便宜、可再生、可生物降解，是一種最常見(jiàn)、應(yīng)用最廣的紡織漿料。淀粉顆粒含有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種成分，它們都是α-D-葡萄糖的聚合物。直鏈淀粉的平均分子量在IO6以上，支鏈淀粉的平均分子量可達(dá)到IO7 - IO90淀粉漿料煮漿的目的是使淀粉顆粒在熱水中糊化。由于淀粉的分子量太高，使得煮漿后的水體粘度很大，對(duì)纖維的滲透性太差，容易形成表面上漿。因此作為漿料使用時(shí)，淀粉需要經(jīng)過(guò)變性使其分子量變小， 降低其水體粘度，便于漿紗滲透。例如，酸解淀粉或氧化淀粉，是變性淀粉的常用化學(xué)變性方法，需要專(zhuān)用加工設(shè)備和化學(xué)加工工藝，不能完全避免廢水或廢氣的排放。采用淀粉酶對(duì)淀粉處理是對(duì)淀粉的生物變性，無(wú)毒無(wú)害，也是紡織漿料常用的降粘變性方法之一。淀粉酶屬于水解酶的一種，是淀粉水解的生物催化劑，按降解方式分為α -淀粉酶、β -淀粉酶、糖化酶、異淀粉酶和環(huán)糊精生成酶，其中的中溫型(50 - 70°C) α -淀粉酶是紡織漿料最常用和有效的淀粉酶。α -淀粉酶將淀粉長(zhǎng)鏈分子水解成短鏈分子時(shí)，以無(wú)規(guī)方式切斷淀粉大分子內(nèi)部的α -1，4糖苷鍵而使淀粉分子量降低，可生成糊精、麥芽糖甚至葡萄糖，因產(chǎn)物的末端葡萄糖殘基中Cl碳原子為α-構(gòu)型，故稱(chēng)為α-淀粉酶。α-淀粉酶一般不能切斷α_1，6甙鍵，也不能切斷分支點(diǎn)附近的α-1，4甙鍵，其降解產(chǎn)物中保留了支鏈淀粉的特征，使得淀粉漿液透明度較好，漿膜具有較好的韌性，所以酶變性淀粉具有較好的漿紗性能。由于淀粉酶催化水解淀粉的專(zhuān)一性和高效性，它可與原淀粉混合后，在淀粉煮漿過(guò)程中完成對(duì)淀粉的降解改性。中溫型淀粉酶在60°C以下較為穩(wěn)定，最適作用溫度60 — 70°C，在70 — 90°C之間可快速水解淀粉，隨著溫度升高，其反應(yīng)速度加快，失活也加快；隨后將漿液升溫至90°C 以上，淀粉酶失活，得到粘度穩(wěn)定的淀粉漿液。因此，這種低成本、環(huán)境友好、高效率和良好應(yīng)用性能的淀粉變性方法在經(jīng)紗上漿工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是，淀粉酶在貯存過(guò)程中容易失活，特別是與淀粉混合后容易吸收淀粉中的水分，在夏季高溫貯存條件下活性逐漸降低，影響淀粉酶的穩(wěn)定性。因此，需要尋求淀粉酶在淀粉混合物中保持其活性穩(wěn)定的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中淀粉酶與淀粉的混合物在貯存過(guò)程中不穩(wěn)定的現(xiàn)象，提供一種包裹淀粉酶的組合物及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種包裹淀粉酶的組合物，該組合物由以下組分組成，按重量份計(jì)，其組分的用量為 α -淀粉酶0. 2 — 1份
固體漿紗油脂30 - 50份氯化鈣氯化鈉原淀粉
0. 3 - 1 份 10 - 30 份 30 - 50 份
所述的α-淀粉酶為固體顆粒，中溫型，最適作用溫度為60 - 70°C，最適ρΗ值為5 — 7. 5，酶活力為1000 - 6000 U，常見(jiàn)的商品名稱(chēng)“BF7658酶”。U為生物中酶活力大小的國(guó)際單位，指在特定條件下，表示1分鐘內(nèi)能轉(zhuǎn)化ι μ mol底物的酶量或者底物中1 μ mol有關(guān)
基團(tuán)所需的酶量。所述的固體漿紗油脂為動(dòng)物油和硬化油的混合物，或動(dòng)物油和硬脂酸單甘油酯的混合物，或動(dòng)物油與硬化油和硬脂酸單甘油酯的混合物，其熔點(diǎn)調(diào)節(jié)為45 - 50°C。所述的動(dòng)物油為牛油、豬油或羊油的任一種。所述的原淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉和小麥淀粉中的任一種。包裹淀粉酶的組合物的制備方法，將30 - 50份固體漿紗油脂加熱熔融，加入到混合機(jī)中，冷卻到50 - 55°C，保持熔融態(tài)；在攪拌狀態(tài)下將0. 2 — 1份中溫型α -淀粉酶倒入油脂熔體，攪拌均勻，并緩慢冷卻至熔體固化，停止攪拌；將混合物取出放入混合破碎機(jī)， 加入磨碎后的0. 3 — 1份氯化鈣和10 - 30份氯化鈉，混合破碎使顆粒變細(xì)，過(guò)40目篩網(wǎng)； 最后加入30 - 50份原淀粉，混勻，獲得包裹淀粉酶組合物。每100份原淀粉與2 - 3份包裹淀粉酶的組合物混合組成淀粉漿料，在淀粉煮漿時(shí)，固體油脂包裹的淀粉酶在加熱的水中被釋放，原位催化水解淀粉，使淀粉漿液的粘度降低，該淀粉漿料用于紡織經(jīng)紗上漿。包裹淀粉酶組合物用于與原淀粉混合組成淀粉漿料，貯存保質(zhì)期至少可長(zhǎng)達(dá)一年，在淀粉煮漿時(shí)，固體油脂包裹的淀粉酶在加熱的水中被釋放，原位催化水解淀粉，使淀粉分子量降低，滿(mǎn)足經(jīng)紗上漿的需要。本發(fā)明對(duì)于包裹淀粉酶組合物的酶活力穩(wěn)定效果的檢驗(yàn)，采用NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定包裹淀粉酶組合物與原淀粉組成的淀粉漿料，按照重量百分比6%加水煮漿，測(cè)試方法按照中華人民共和國(guó)紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T15001-2008執(zhí)行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用固態(tài)油脂包裹淀粉酶，與氯化鈣和氯化鈉混合粉碎， 加入原淀粉組成淀粉變性劑。其有益效果為該變性劑與原淀粉的組合物在貯存過(guò)程中，油脂保護(hù)淀粉酶不受到水氣的影響，保持淀粉酶的活性；而在煮漿過(guò)程中，油脂熔化釋放出淀粉酶，可同時(shí)完成淀粉煮漿和降解兩個(gè)過(guò)程。組合物中的油脂也是紡織漿料的平滑劑和柔軟劑，氯化鈣維持淀粉酶的活性和穩(wěn)定性，氯化鈉和原淀粉是組合物的填充劑。本發(fā)明中的組合物成本低廉，安全無(wú)毒，使用方便，對(duì)淀粉酶穩(wěn)定效果好，降低了紡織漿料的生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。有必要在此指出的是，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例1
本實(shí)施例中的包裹淀粉酶的組合物按以下重量份組成 BF7658 淀粉酶(1000 U)1 份豬油10份
硬化油40份
氯化鈣0. 3份
食鹽20份
玉米淀粉30份
先將豬油和硬化油加熱熔融，加入到混合機(jī)中，冷卻到50°C，保持熔融態(tài)；在攪拌下將 酶活性單位為1000 U的BF7658淀粉酶撒入豬油和硬化油熔體，攪拌均勻，緩慢冷卻至漿紗 蠟片熔體固化，停止攪拌；將混合物取出放入混合破碎機(jī)，加入磨碎后的氯化鈣和氯化鈉， 混合破碎使顆粒變細(xì)，過(guò)40目篩網(wǎng)；最后加入玉米淀粉混勻，出料裝袋，獲得“包裏淀粉酶 組合物1# ”。該包裹淀粉酶組合物1#與玉米淀粉混合，按照每100份玉米淀粉加入淀粉酶組 合物2份，組成“淀粉漿料1#”。取12份“淀粉漿料1#”，加入用188份自來(lái)水配成的6%的 漿液，在攪拌下該漿液從常溫起，在30分鐘內(nèi)升溫至95°C，保溫糊化30分鐘，粘度峰不明 顯，類(lèi)似于化學(xué)變性淀粉，粘度8. 36 mPa* s;漿液成膜后漿膜透明，強(qiáng)力好。將“淀粉漿料 1#”用塑料袋包裝，在常溫下儲(chǔ)存一年，采用以上相同的粘度測(cè)定法，6%漿液的粘度為8. 38 mPa s，結(jié)果表明淀粉酶被漿紗蠟片包裹后保持了其生物活性。實(shí)施例2
本實(shí)施例中的包裹淀粉酶的組合物按以下重量份組成 BF7658 淀粉酶(2000 U)0. 3 份
牛油10份
硬化油20份
氯化鈣0. 5份
氯化鈉25份
玉米淀粉45份
制備方法
先將牛油和硬化油加熱熔融，加入到混合機(jī)中，冷卻到53°C ；保持熔融態(tài)和在攪拌下將 BF7658淀粉酶(2000 U)撒入牛油和硬化油熔體，攪拌均勻，緩慢冷卻至熔體固化，停止攪 拌；將混合物取出放入混合破碎機(jī)，加入磨碎后的氯化鈣和氯化鈉，混合破碎使顆粒變細(xì)， 過(guò)40目篩網(wǎng)；最后加入玉米淀粉混勻，出料裝袋，獲得“包裹淀粉酶組合物姊”。該“包裹淀粉酶組合物拋”與玉米淀粉混合，按照每100份玉米淀粉加入淀粉酶組 合物3份，組成“淀粉漿料2林，，。取12份“淀粉漿料姊”，加入188份自來(lái)水配成6%漿液濃 度，在攪拌下該漿液從常溫起30分鐘升溫至95°C，保溫糊化30分鐘，粘度峰不明顯，類(lèi)似于 化學(xué)變性淀粉，粘度11. 52 mPa* s;漿液成膜后漿膜透明，強(qiáng)力好。將“淀粉漿料姊”用塑 料袋包裝，在常溫下儲(chǔ)存一年，采用以上相同的粘度測(cè)定法，6%漿液粘度11. 60 mPa s，結(jié) 果表明淀粉酶被硬化油包裹后保持了其生物活性。實(shí)施例3
本實(shí)施例中的包裹淀粉酶的組合物按以下重量份組成
a-淀粉酶(3000 U)0.2份
羊油10份硬脂酸單甘油酯
24份
氯化鈣氯化鈉木薯淀粉
0.5份 30份 36份
制備方法
先將羊油和硬脂酸單甘油酯加熱熔融，加入到混合機(jī)中，冷卻到^°C，保持熔融態(tài)；在攪拌下將α -淀粉酶撒入羊油和硬脂酸單甘油酯熔體，攪拌均勻緩慢冷卻至熔體固化，停止攪拌；將混合物取出放入混合破碎機(jī)，加入磨碎后的氯化鈣和氯化鈉，混合破碎使顆粒變細(xì)，過(guò)40目篩網(wǎng)；最后加入木薯淀粉混勻，出料裝袋，獲得“包裹淀粉酶組合物3#”。該“包裹淀粉酶組合物3#”與木薯淀粉混合，按照每100份木薯淀粉加入淀粉酶組合物3份，組成“淀粉漿料3#”。取12份“淀粉漿料3#”，加入188份自來(lái)水配成6%漿液濃度，在攪拌下該漿液從常溫起，在30分鐘內(nèi)升溫至95°C，保溫糊化30分鐘，粘度峰不明顯，類(lèi)似于化學(xué)變性淀粉，粘度12.46 mPa· s;漿液成膜后漿膜透明，強(qiáng)力好。將“淀粉漿料3#”用塑料袋包裝，在常溫下儲(chǔ)存一年，采用以上相同的粘度測(cè)定法，6%漿液粘度12. 50 mPa · s，結(jié)果表明淀粉酶被硬脂酸單甘油酯包裹后保持了其生物活性。實(shí)施例4
本實(shí)施例中的包裹淀粉酶的組合物按以下重量份組成 α-淀粉酶(6000 U)0.2份
豬油10份
硬化油10份
硬脂酸單甘油酯10份
氯化鈣1份
氯化鈉20份
小麥淀粉50份
先將豬油、硬化油與硬脂酸單甘油酯混合加熱熔融，加入到混合機(jī)中，冷卻到^°C，保持熔融態(tài)；在攪拌下將α-淀粉酶撒入豬油、硬化油與硬脂酸單甘油酯的熔體，攪拌均勻， 緩慢冷卻至熔體固化，停止攪拌；將混合物取出放入混合破碎機(jī)，加入磨碎后的氯化鈣和氯化鈉，混合破碎使顆粒變細(xì)，過(guò)40目篩網(wǎng)；最后加入小麥淀粉混勻，出料裝袋，獲得“包裹淀粉酶組合物4# ”。該“包裹淀粉酶組合物4#”與小麥淀粉混合，按照每100份小麥淀粉加入淀粉酶組合物2份，組成“淀粉漿料4#”。取12份“淀粉漿料4#”，加入188份自來(lái)水配成6%的漿液，在攪拌下該漿液從常溫起，在30分鐘內(nèi)升溫至95°C，保溫糊化30分鐘，粘度峰不明顯， 類(lèi)似于化學(xué)變性淀粉，粘度6. 32 mPa· s;漿液成膜后漿膜透明，強(qiáng)力好。將“淀粉漿料4#” 用塑料袋包裝，在常溫下儲(chǔ)存一年，采用以上相同的粘度測(cè)定法，6%漿液粘度6. 35 mPa · s， 結(jié)果表明淀粉酶被硬化油和硬脂酸單甘油酯的混合固體油脂包裹后保持了其生物活性。對(duì)比例1 配方
BF7658 淀粉酶(2000 U) 0. 3 份玉米淀粉100份制備方法
將BF7658淀粉酶(2000 U)和玉米淀粉加入到混合機(jī)中攪拌均勻，出料裝袋，獲得“對(duì)比淀粉酶組合物1# ”。該組合物與玉米淀粉混合，按照每100份玉米淀粉加入淀粉酶組合物3份，組成 “對(duì)比淀粉漿料1#”。取12份“對(duì)比淀粉漿料1#”，加入188份自來(lái)水配成6%漿液濃度，在攪拌下該漿液從常溫起30分鐘升溫至95°C，保溫糊化30分鐘，粘度峰不明顯，類(lèi)似于化學(xué)變性淀粉，粘度10. 27 mPa · s ；漿液成膜后漿膜透明，強(qiáng)力好。將“對(duì)比淀粉漿料1#”用塑料袋包裝，在常溫下儲(chǔ)存一年，采用以上相同的粘度測(cè)定法，6%漿液粘度60. 56 mPa - S0結(jié)果表明未被固體油脂包裹、也未加無(wú)機(jī)鹽的淀粉酶與淀粉混合貯存1年后，煮漿時(shí)出現(xiàn)明顯的粘度峰，其粘度與玉米淀粉粘度(62. 14 mPa*s)幾乎相同。與實(shí)施例2相比，對(duì)比例1直接采用相同量的淀粉酶與玉米淀粉混合?！暗矸蹪{料姊”的粘度稍低高于“對(duì)比淀粉漿料1#”，說(shuō)明淀粉酶在經(jīng)過(guò)硬化油包裹工藝后，酶活性稍有降低；但是“對(duì)比淀粉漿料1#”貯存1年后的粘度幾乎與未加淀粉酶的淀粉樣品相同，說(shuō)明淀粉酶直接與淀粉混合后貯存1年，淀粉酶幾乎完全失效。對(duì)比例2 配方
BF7658 淀粉酶(2000 U) 0. 3 份氯化鈣0. 5份
氯化鈉25份
玉米淀粉75份
制備方法
將BF7658淀粉酶(2000 U)和玉米淀粉加入到混合機(jī)中攪拌均勻，加入磨碎后的氯化鈣和氯化鈉混勻，出料裝袋，獲得“對(duì)比淀粉酶組合物2#”。該組合物與玉米淀粉混合，按照每100份玉米淀粉加入淀粉酶組合物3份，組成 “對(duì)比淀粉漿料姊”。取12份“對(duì)比淀粉漿料姊”，加入188份自來(lái)水配成6%漿液濃度，在攪拌下該漿液從常溫起30分鐘升溫至95°C，保溫糊化30分鐘，粘度峰不明顯，類(lèi)似于化學(xué)變性淀粉，粘度9. 80 mPa· s;漿液成膜后漿膜透明，強(qiáng)力好。將“對(duì)比淀粉漿料姊”用塑料袋包裝，在常溫下儲(chǔ)存一年，采用以上相同的粘度測(cè)定法，6%漿液粘度36. 65 mPa*s。結(jié)果表明未被固體油脂包裹的淀粉酶在貯存1年后酶的生物活性減低很多。與實(shí)施例2相比，對(duì)比例2未采用硬化油對(duì)淀粉酶包裹，用玉米淀粉代替硬化油的添加量。“淀粉漿料2#”的粘度稍高于“對(duì)比淀粉漿料2#”，說(shuō)明淀粉酶經(jīng)過(guò)硬化油包裹工藝后，酶活性稍有降低；但是“對(duì)比淀粉漿料2#”貯存1年后的粘度比貯存前增加約3倍， 說(shuō)明未包裹淀粉酶的貯存穩(wěn)定性較差。與對(duì)比例1相比，對(duì)比例2配方中添加了無(wú)機(jī)鹽穩(wěn)定劑，“對(duì)比淀粉漿料2#”的粘度稍低于“對(duì)比淀粉漿料1#”；在貯存1年后，這種差別更為明顯。說(shuō)明氯化鈣和氯化鈉對(duì)淀粉酶具有穩(wěn)定作用。
權(quán)利要求
1. 一種包裹淀粉酶的組合物，其特征在于該組合物由以下組分組成，按重量份計(jì)，其組分的用量為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裹淀粉酶的組合物，其特征在于所述的α-淀粉酶為固體顆粒，中溫型，最適作用溫度為60 - 70°C，最適pH值為5 — 7. 5，酶活力為1000 — 6000單位(U)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裹淀粉酶的組合物，其特征在于所述的固體漿紗油脂為動(dòng)物油和硬化油的混合物，或動(dòng)物油和硬脂酸單甘油酯的混合物，或動(dòng)物油與硬化油和硬脂酸單甘油酯的混合物，其熔點(diǎn)調(diào)節(jié)為45 - 50°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體漿紗油脂，其特征在于所述的動(dòng)物油為牛油、豬油或羊油的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裹淀粉酶的組合物，其特征在于所述的原淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉和小麥淀粉中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1一5所述的包裹淀粉酶的組合物的制備方法，其特征在于將30— 50份固體漿紗油脂加熱熔融，加入到混合機(jī)中，冷卻到50 — 55°C，保持熔融態(tài)；在攪拌狀態(tài)下將0. 2 — 1份中溫型α -淀粉酶倒入油脂熔體，攪拌均勻，并緩慢冷卻至熔體固化，停止攪拌；將混合物取出放入混合破碎機(jī)，加入磨碎后的0. 3 — 1份氯化鈣和10 - 30份氯化鈉，混合破碎使顆粒變細(xì)，過(guò)40目篩網(wǎng)；最后加入30 — 50份原淀粉，混勻，獲得包裹淀粉酶組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1一5所述的包裹淀粉酶的組合物的制備方法，其特征在于每100份原淀粉與2 - 3份包裹淀粉酶的組合物混合組成淀粉漿料，在淀粉煮漿時(shí)，固體油脂包裹的淀粉酶在加熱的水中被釋放，原位催化水解淀粉，使淀粉漿液的粘度降低，該淀粉漿料用于紡織經(jīng)紗上漿。α -淀粉酶固體漿紗油月I0. 2 - 1 份 30 - 50 份 0. 3 - 1 份 10 - 30 份 30 - 50 份。氯化鈣氯化鈉原淀粉
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種包裹淀粉酶的組合物及其制備方法，其組合物按重量份計(jì)為α-淀粉酶0.2－1份、固體漿紗油脂30－50份、氯化鈣0.3－1份、氯化鈉10－30份、原淀粉30－50份。將30－50份固體漿紗油脂加熱熔融，加入到混合機(jī)中，冷卻到50－55℃，保持熔融態(tài)；在攪拌狀態(tài)下將0.2－1份中溫型α-淀粉酶倒入油脂熔體，攪拌均勻，并緩慢冷卻至熔體固化，在淀粉煮漿時(shí)，固體油脂包裹的淀粉酶在加熱的水中被釋放，原位催化水解淀粉，使淀粉分子量降低，滿(mǎn)足經(jīng)紗上漿的需要。本發(fā)明的包裹淀粉酶組合物成本低廉，安全無(wú)毒，使用方便，貯存保質(zhì)期至少可長(zhǎng)達(dá)一年，對(duì)淀粉酶穩(wěn)定效果好，降低了紡織漿料的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C12N9/96GK102286451SQ20111020628
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者朱譜新, 杜宗良, 涂丹鳳, 賈安榮 申請(qǐng)人:四川絲麗侖新紡織有限責(zé)任公司