對于堿性脂肪酶可以選擇廉價(jià)易得的苯甲酸鈉作為防腐劑，用量在0.05% ~ 0.15% 之間時(shí)對酶活的穩(wěn)定性影響沒有顯著差別[1]。但與山梨酸類防腐劑相比較而言，苯甲酸鈉的毒性更大一些。蔡為榮的研究表明，山梨酸鉀或者苯甲酸鈉作為香蕉泥的防腐劑時(shí)，添加檸檬酸、EDTA、抗壞血酸對防腐效果有顯著的增效作用[11]。
目前有研究[12-13] 表明，一種新型的生物防腐劑——溶菌酶，作為天然的防腐劑具有廣闊的應(yīng)用前景。溶菌酶是一種無毒、無害、安全性很高的高鹽基蛋白質(zhì)，其發(fā)揮防腐作用的機(jī)理是其專一地作用于肽聚糖分子的N-乙酰胞壁酸和乙酰葡萄糖氨之間的β-1,4糖苷鏈斷裂，使得細(xì)菌細(xì)胞壁變得松弛繼而失去對細(xì)胞的保護(hù)，最后導(dǎo)致細(xì)菌溶解死亡。對于這類天然防腐劑應(yīng)用于紡織用酶制劑的抗菌防腐方面尚未見諸報(bào)道。
1.3酶制劑復(fù)配中的表面活性劑及金屬離子影響
在紡織印染加工中往往需要加入大量的表面活性劑，酶制劑的復(fù)配中也需要加入合適的表面活性劑來提高酶的催化效率或者增益處理效果。王超等的研究指出，非離子表面活性劑能對酸性纖維素酶的活性起到促進(jìn)作用。主要原因在于非離子的表面活性劑與酶的結(jié)合弱，不會(huì)對酶的構(gòu)象產(chǎn)生很大的影響，由此酶能夠容易的解吸附并且移動(dòng)到其他的結(jié)合部位，繼而具有很好的活性[14]。文飛等的研究表明，陰離子或者陽離子的表面活性劑易與纖維素酶結(jié)合，對酶制劑的性能影響顯著，不利于酶制劑的穩(wěn)定性和活性，在復(fù)配中應(yīng)當(dāng)盡量避免使用[15]。張?jiān)鰪?qiáng)等的研究也指明在牛仔布生化酶洗過程中離子型表面活性劑對于酶活起負(fù)作用，非離子型表面活性劑在低于CMC時(shí)對酶活能起促進(jìn)作用，而高于CMC時(shí)則是抑制作用[16]。
與此同時(shí)，上述文獻(xiàn)資料也涉及了金屬離子對于酶制劑的影響。研究表明，Na+、Ca2+、Zn2+、Mg2+、Co2+等離子在一定濃度范圍時(shí)對纖維素酶具有激活作用，而超過這一濃度時(shí)逐漸產(chǎn)生抑制作用；而一些金屬離子Ni+、Cu2+、Ag+、Pd2+、Li+、Fe2+、Fe3+、I- 等對纖維素酶活力有明顯的抑制作用。對于Mn2+的作用說法則存在相互矛盾的方面。總而言之，一些金屬離子可能由于能屏蔽蛋白表面的多余電荷而有利于酶的穩(wěn)定性 ，另一些離子則可能是由于重金屬鹽能使得蛋白質(zhì)變性而導(dǎo)致其失活。金屬離子的添加都有一個(gè)合適的濃度范圍并且以酶的種類以及其它一些條件作用下的實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。
2 紡織用酶制劑的復(fù)配
紡織產(chǎn)品印染加工過程中由于天然纖維其成分復(fù)雜，在進(jìn)行染色或者后整理前都要經(jīng)過一系列前處理工藝，而前處理正是酶制劑實(shí)際應(yīng)用的主要領(lǐng)域。目前在紡織印染行業(yè)中廣泛使用的酶包括淀粉酶、果膠酶、過氧化氫酶、纖維素酶以及一些蛋白酶等。
酶制劑涉及的工藝主要有淀粉酶對于棉織物淀粉漿料的退漿，果膠酶用于棉織物精練中去除果膠，過氧化氫酶用于去除氧漂后殘余的過氧化氫，纖維素酶用于纖維素織物的生物拋光和牛仔布的酶水洗，而蛋白酶則主要用于羊毛的防氈縮整理。
實(shí)踐證明，單純的酶制劑并不能滿足紡織印染加工的工藝要求，在酶的使用過程中既要加入穩(wěn)定劑來減緩酶由于使用環(huán)境的變化而帶來的不穩(wěn)定，同時(shí)還要配合使用紡織助劑來增益處理效果。酶制劑的復(fù)配既可以是單種類酶制劑與其他助劑的復(fù)配也可以是多種類酶制劑以及其他試劑的配合使用。
2.1單種類酶制劑的復(fù)配
事實(shí)上，多種種類的酶的復(fù)配由于受到適用的pH范圍差異過大等因素影響而變得異常困難，所以很多情況下是單種類酶的復(fù)配更為常見和有實(shí)用價(jià)值。以常用的纖維素酶、淀粉酶、果膠酶來介紹單種類酶制劑的復(fù)配。
2.1.1 纖維素酶的復(fù)配
纖維素酶在棉織物生物拋光或者牛仔布酶水洗方面的應(yīng)用潛力巨大，但單純的纖維素酶并不能達(dá)到良好的處理效果，纖維素酶與紡織助劑以及酶保護(hù)劑的復(fù)配能很好的提高纖維素酶的應(yīng)用效果。Kumar Akhil等在對纖維素纖維用于酶水洗的研究中推測內(nèi)在的纖維素酶作用機(jī)理是內(nèi)切葡聚酶通過主要進(jìn)攻起源于纖維素纖維的無定形區(qū)來削弱松散表面形態(tài)的纖維，而不是主要降解纖維素[17]。可見纖維素酶復(fù)配時(shí)需要特別關(guān)注復(fù)配添加物對于內(nèi)切葡聚酶的影響。江南大學(xué)周洪等研究了纖維素酶復(fù)配時(shí)相關(guān)助劑對酶活力的影響表明，對于酸性纖維素酶而言，包括脂肪醇聚氧乙烯醚化合物、PVP系列化合物、聚醇類表面活性劑、金屬氯化物都能促進(jìn)該酶的酶活，而對中性的纖維素酶則無明顯的效果[18]。文飛等對復(fù)配纖維素酶組分的研究則指出，山梨醇、苯甲酸鈉、氯化鈉在合適的濃度條件下能促進(jìn)纖維素酶的酶活[19]。呂景春等的研究表明，纖維素酶APL與山梨醇、氯化鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚以及苯甲酸鈉的復(fù)配產(chǎn)品在生物拋光效果上優(yōu)于單一的纖維素酶APL的作用[20]。
2.1.2 淀粉酶的復(fù)配
淀粉酶是紡織中最早使用的工業(yè)酶制劑，廣泛應(yīng)用于淀粉漿料的退漿。淀粉酶的復(fù)配如前文穩(wěn)定劑章節(jié)中所提到的，主要是加入穩(wěn)定劑以促成淀粉酶制劑能在較高溫度條件下保持較高的酶活。當(dāng)然隨著中溫型淀粉酶和高溫型淀粉酶的出現(xiàn)，在酶退漿工藝中有了更多的選擇。
在我國華北地區(qū)經(jīng)常使用淀粉與PVA漿的混合漿料進(jìn)行織物上漿，這就給單純的淀粉酶退漿帶來困難，尋求淀粉酶與PVA降解酶的配合使用是當(dāng)前研究的重點(diǎn)課題之一[1]。
2.1.3 果膠酶的復(fù)配
果膠酶是用于棉織物酶精練的重要酶制劑，根據(jù)應(yīng)用條件可以分為酸性果膠酶和堿性果膠酶。除原果膠酶外，酸性果膠酶（聚半乳糖醛酸酶）是酶精練加工研究初期的重點(diǎn)研究的品種，而且由于其在食品工業(yè)中已經(jīng)廣泛使用，商品化酶制劑易得，故而被大量用于棉織物的精練處理。但是由于棉織物不耐酸，酸性果膠酶的使用會(huì)帶來棉織物強(qiáng)力的損傷，取而代之的是更為合適的堿性果膠酶。江南大學(xué)陳晟等對于堿性果膠酶的研究表明，在堿性果膠酶使用中添加一定濃度的乙酸鈉和MgCl2•2H2O能提高其的應(yīng)用特性，以及在此基礎(chǔ)上添加對羥基苯甲酸異丁酯能起到良好的防腐作用[21-22]。
但由于堿性果膠酶相關(guān)基礎(chǔ)理論研究的缺失，包括堿性果膠酶對于棉纖維上果膠質(zhì)的降解模式和酶解動(dòng)力學(xué)、吸附特性等基本規(guī)律尚不清楚，對酶精練過程棉膠質(zhì)、棉臘等疏水性物質(zhì)的去除機(jī)制以及潤濕性的影響因素等也沒有普遍接受的觀點(diǎn)，以及現(xiàn)有堿性果膠酶處理后其對于棉籽殼的去除基本無效果，導(dǎo)致織物的白度不如常規(guī)堿絲光，加之該種酶制劑的成本較高使得堿性果膠酶只停留在實(shí)驗(yàn)室研究和試生產(chǎn)階段尚未大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)與應(yīng)用。
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