生物酶是壹種無毒環保的生物催化劑,其化學本質是蛋白質。酶的生產和應用在國內外已有80多年的歷史。20世紀80年代,生物工程作為壹門高新技術在中國迅速發展。酶的生產和應用領域逐漸擴大,酶在紡織工業中的應用也越來越成熟。從過去的棉織物退漿、蠶絲脫膠,到現在廣泛應用於紡織染整的各個領域,體現了生物酶在染整行業的優勢。目前,酶處理工藝已被公認為符合環保要求的綠色生產工藝。它不僅提高了紡織品的服用性能,而且無毒、用量少、廢水可生物降解、無汙染,有利於生態環保。
生物酶的作用機理
酶蛋白與其他蛋白質的區別在於所有的酶都有活性中心。酶可以分為四種結構:第壹種結構是氨基酸的排列順序;二級結構是肽鏈的平面空間構象;三級結構是肽鏈的三維構象;四級結構是肽鏈通過非* *價鍵相互結合形成壹個完整的蛋白質分子。真正起決定作用的是酶的壹級結構,它的變化會改變酶的性質(失活或變性)。酶的作用機制被Koshland的“誘導契合”理論所認可,主要包括:當底物與酶的活性位點結合時,酶的構象發生變化。催化基團的正確取向對催化是必要的。底物誘導酶蛋白的構象變化,導致催化基團的正確定位和底物與酶活性位點的結合。
染整工業用生物酶的種類
生物酶技術在染整中的應用主要有兩個方面:(1)天然纖維織物的前處理,用生物酶去除纖維或織物上的雜質,為後續的染整加工創造條件。(2)織物整理後,用生物酶去除纖維表面的絨毛,或減少纖維用量,以改善織物的外觀、手感和風格。目前使用的生物酶主要有以下幾種。
果膠酶
果膠酶主要由果膠裂解酶、多聚半乳糖醛酸酶、果膠裂解酶和果膠酯酶組成。果膠物質是高度酯化的聚半乳糖醛酸。果膠酶作用於果膠時,果膠裂解酶、多聚半乳糖醛酸酶和果膠酸裂解酶直接作用於果膠聚合物分子鏈內部的糖鍵,而果膠酯酶水解多聚半乳糖醛酸酶,為多聚半乳糖醛酸酶和果膠酸裂解酶創造更多的位置。
脂肪酶
脂肪酶能將脂肪水解成甘油和脂肪酸,脂肪酸被B進壹步氧化,壹次脫去壹個C2物質生成乙酰輔酶a(N-環己基辛胺),進入TCA(三羧酸)環完全氧化或乙醛酸環合成糖類。
蛋白酶
微生物分泌的蛋白酶因菌株而異。比如枯草芽孢桿菌分泌明膠酶和酪蛋白酶,可以水解明膠和酪蛋白。費氏鏈黴菌分泌角蛋白酶,可水解動物毛發、角、蹄的角蛋白。蛋白質被蛋白酶分解成肽,再被肽酶水解成氨基酸。
纖維素酶
纖維素酶是壹個多組分的酶系統,紡織工業中使用的纖維素酶大部分是由木黴屬真菌制成的。纖維素二糖水解酶,也稱為外切纖維素酶,由CHB I和CHB II兩種酶組成,而內切葡聚糖酶,也稱為內切纖維素酶,由至少五種纖維素酶組成(EG I,EG II,EG HI,EG IV,EG V)。此外,還有13葡萄糖醛酸酶。這些纖維素酶在纖維素的水解中具有協同作用。