罗布麻生物酶脱胶技术研究

罗布麻生物酶脱胶技术研究

赵胜民;郑来久

【摘要】针对罗布麻韧皮纤维成分的特性进行脱胶.并以温度、时间、pH值、浴比为控制条件,进行了单因子试验和正交试验,结果表明四因素的优先等级为温度时间pH浴比,时间因素影响较大,通过残胶率和失重率两项指标的综合评价,得出了罗布麻的最优脱胶控制参数为:脱胶时间48 h,浴比1/30,pH=8,θ=34℃.同时对脱胶后的纤维进行了检测:纤维强度5.48 cN/dtex;断裂伸长率4.25%;纤维支数2339支;回潮率10.2%.为罗布麻韧皮纤维采用酶法脱胶提供了依据.

【期刊名称】《大连工业大学学报》

【年(卷),期】2008(027)003

【总页数】4页(P282-285)

【关键词】罗布麻;果胶酶;脱胶;纤维检测

【作者】赵胜民;郑来久

【作者单位】大连工业大学,纺织轻工学院,辽宁,大连,116034;大连工业大学,纺织轻工学院,辽宁,大连,116034

【正文语种】中文

【中图分类】S563.7;TS102.229

0 引言

我国在新疆塔里木河中下游和青海柴达木盆地有着大量的罗布麻资源，随着西部大

开发这种资源愈来愈引起人们的重视。罗布麻韧皮中除含有果胶、纤维素、半纤维素、木质素外，还含有强心苷、槲皮苷、鞣质、酚类、黄酮、丹桂酸和甾醇等物质[1-4],所以，罗布麻的脱胶相对于其他麻类脱胶难度较大。目前罗布麻的脱胶还在试验阶段，有人用菌进行脱胶[5]。为了探索罗布麻的生物酶脱胶，实现清洁化加工技术，本文针对罗布麻生物酶脱胶进行了探讨。

1 材料与方法设计

1.1 材料

罗布麻采样地为青海柴达木盆地，果胶酶由实验室复配(果胶酶∶半纤维素酶

=4∶1 ，酶购买于天津佳益公司)。

1.2 方法设计

1.2.1 单因子试验

取原麻干皮10 g置于500 mL烧杯中，加入果胶酶1.5 g，放在恒温水浴内按照实验条件脱胶。

(1)温度。配取pH=7的浸泡液，浴比为1/30，脱胶时间72 h，分别设置温度为25、30、35、40、45 ℃。

(2)时间。配取pH=7的浸泡液，浴比为1/30，温度为30 ℃，分别脱胶时间为24、48、72、96、120 h。

(3)pH值。温度为30 ℃，浴比为1/30，脱胶72 h，分别调节浸泡液的pH值为5、6、7、8、9。

(4)浴比。配取pH=7的浸泡液，温度为30 ℃，脱胶时间72 h，分别设置浴比为1/25、1/30、1/35、1/40、1/45。

1.2.2 正交试验设计

根据单因子试验结果确定表1中的正交试验因素水平。

表1 正交试验因子水平表Tab.1 Level of factor watch on orthnonal test水平

因素t/h(A)浴比(B)pH(C)θ/℃(D)1481/256302721/307353961/35840

取原麻10 g置于500 mL烧杯中，加入1.5 g果胶酶，放在恒温水浴内按照表2实验条件脱胶。

表2 正交试验设计表Tab.2 Experimental design using orthogonal table水平因素t/h(A)浴比

(B)pH(C)θ/℃(D)1481/256302481/307353481/358404721/257405721/3083 06721/356357961/258358961/306409961/35730

1.2.3 生物酶脱胶效果评测指标

(1)失重率；(2)残胶率。

1.2.4 罗布麻纤维性能测试

(1)束纤维断裂强力及断裂伸长测试；(2)纤维细度。

1.2.5 扫描电子显微镜测试

通过扫描电子显微镜(SEM)照片，将脱胶后纤维与未脱胶纤维进行对比，观察检验脱胶效果。

1.2.6 红外光谱图的对比

通过红外光谱谱图，将脱胶后纤维与未脱胶纤维进行对比，观察检验脱胶效果。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

按照“1.2”方法进行单因子全面试验，结果如表3～6。

表3 时间对脱胶效果的影响Tab.3 Influence of time on degumming

resultt/h24487296120残胶率/%47.545.941.439.338.4失重率

/%69.363.150.455.257.3

从表3 来看，脱胶时间为72 h，失重率最低，残胶率也相对较低，因此选择72 h 为基准选取正交试验范围。

表4 pH对脱胶效果的影响Tab.4 Influence of pH on degumming resultpH值56789残胶率/%43.236.435.840.047.1失重率/%29.437.134.334.255.6

从表4 可见，pH值在6～7时，残胶率较低，但pH值为6时失重率高于pH值

为7时的失重率，所以选择pH值为7作为基准选取正交试验范围。

在实验过程中，pH值不只是对残胶率和失重率有影响，不同pH值下的罗布麻脱胶时散发出的气味明显不同，pH值为5时散发出的是酸味，pH值为6和7时散发出的气味微臭，而当pH值为8时散发出的气味特别臭，pH值为9时却散发出类似茶香味。对脱胶后纤维的颜色也有明显的影响，pH值为6、7、8时纤维颜色较正常，而pH值为5时纤维发黑，为9时纤维微微发红。

表5 浴比对脱胶效果的影响Tab.5 Influence of bath ratio on degumming result浴比1/251/301/351/401/45残胶率/%40.539.741.246.746.9失重率

/%29.732.337.640.839.1

从表5可见，浴比为1/30时，残胶率和失重率都较低，因此选用浴比为1/30作

为基准选取正交试验范围。

表6 温度对脱胶效果的影响Tab.6 Influence of temperature on degumming resultθ/℃2530354045残胶率/%43.440.139.342.446.7失重率

/%30.035.344.149.041.5

从表 6可见，温度为30～35 ℃时残胶率都较低，但35 ℃时失重率较高，所以选择30 ℃作为基准选取正交试验范围。通过以上结论确定了如表1所示的因素水平，并设计了如表2所示的正交试验方案，进行正交试验。

2.2 正交试验结果

表7 正交试验结果表Tab.7 Table of front scissors experiment水平因素t/h (A)浴比(B)pH (C)θ/℃ (D) 平均残胶率

/%121/2563046.7221/3073541.5321/3584037.9431/2574040.6531/308304