[發明專利]無氨軟化復合酶制劑及其在皮革軟化工藝中的應用

有效

• 申請號: 201210392442.6
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102876818A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王亞楠;石碧;曾運航;廖學品;張文華;曹明蓉
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C14C1/08
• 分類號: C14C1/08
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 鄧繼軒

技術領域

本發明涉及一種無氨軟化復合酶制劑及其在皮革軟化工藝中的應用，屬于皮革的清潔化生產技術領域。

背景技術

傳統皮革生產過程中的氨氮污染較為嚴重，制革綜合廢水的氨氮濃度達100~300?mg/L。由于制革廢水具有氮含量高，碳氮比失衡的特點，在經過生化處理后，其氨氮濃度仍然在50~100?mg/L，遠超出國家規定的廢水排放標準，成為廢水處理的一大難點。因此，從源頭上，即皮革生產過程中減少氨氮的產生是解決氨氮污染的關鍵。研究表明，脫灰和軟化工序中加入的銨鹽是制革廢水氨氮的主要來源，占制革廢水氨氮總量的80%以上，其中軟化廢水的氨氮濃度高達300~1000?mg/L。所以，開發無氨軟化技術對于削減制革氨氮污染十分必要。

軟化的主要目的是除去皮中的非膠原蛋白質，并分散膠原纖維，為后續鞣制做好準備。蛋白酶是軟化時必不可少的材料。用于軟化的蛋白酶有胰蛋白酶、微生物中性蛋白酶和微生物堿性蛋白酶等，其中胰蛋白酶因具有適中的水解能力，良好的軟化效果和較高的安全性而被認為是最好的軟化用蛋白酶，其應用也最為廣泛。蛋白酶通常與銨鹽（硫酸銨或氯化銨）、稀釋劑及其他添加劑組分按一定比例配成酶制劑后再進行使用。其中，銨鹽砸工材料的非膠原蛋白質，其中，其中??是酶制劑中最常見的重要組分之一。另外也會出現在軟化過程中外加銨鹽的情況。有文獻表明，銨鹽的加入對軟化效果有一定的促進作用（Wilson,?J.?A.;?The?mechanism?of?bating.?Ind.?Eng.?Chem.?12,?1087-1090,?1920.，Wilson,?J.?A.?and?Daub,?G.;?A?critical?study?of?bating.?Ind.?Eng.?Chem.?13,?1137-1141,?1921.，Stubbings,?R.;?Practical?bating.?The?effect?of?bating?variables?on?side?and?calf?leather?qualities.?J.?Am.?Leather?Chem.?Assoc.?52,?298-311,?1957.）。人們通常認為銨鹽有利于軟化的原因是它對蛋白酶有激活作用，而且具有良好的pH緩沖性，但到目前為止并未對其作用機理進行詳細探究。

中國專利CN?101319254?A和CN?101886147?A公開了兩種以降低制革整體污染為目的的全過程清潔生產工藝，其中包含有無氨軟化工序。但在對該工序進行描述時，只提到采用了某皮革化料公司提供的商品無氨軟化酶，有關此類商品的組分構成、適用范圍、使用時是否需要外加銨鹽、軟化過程中蛋白質和鈣的溶解情況、具體應用情況和效果未見任何報道。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種無氨軟化復合酶制劑及其在皮革軟化工藝中的應用，其特點是基于銨鹽在軟化中的作用機理而提供一種完全不含銨鹽、也不需要在使用過程中外加銨鹽的無氨軟化復合酶制劑，并將其應用于皮革軟化工藝中，達到與使用銨鹽相同甚至更優的軟化效果，并解決傳統軟化工藝使用銨鹽所造成的氨氮污染問題。

本發明者在研究銨鹽在軟化中的作用機理過程中發現，軟化時加入銨鹽可使浴液pH保持在7.5~8.5，在此pH范圍內蛋白酶活力相對穩定。同時發現，銨鹽的加入對蛋白酶活力幾乎沒有影響（見表1），所以銨鹽對蛋白酶沒有激活作用。另一方面，銨鹽具有脫除皮中鈣的作用。從表2的實驗結果可以看出，軟化加入的銨鹽可有效脫除裸皮中的鈣，這有利于蛋白酶進入裸皮催化皮蛋白質水解，促進了皮蛋白質的除去，使軟化效果得到增強。因此，脫鈣是銨鹽能促進皮革軟化的主要原因。

表1

表2

本發明的目的由以下技術措施實現，其中所用原料份數除特別說明外，均為重量份數。

無氨軟化復合酶制劑由以下組分組成：

蛋白酶???????????????????????1～20份

脫鈣劑???????????????????????2～20份

稀釋劑???????????????????????1～50份。

所述蛋白酶為胰蛋白酶、微生物中性蛋白酶和微生物堿性蛋白酶中的至少一種。

所述脫鈣劑為以下兩類物質中的至少一類：

①有機酸及其鹽

有機酸為檸檬酸和乙二胺四乙酸（EDTA）中的至少一種，其含量為5～25wt%；有機酸鹽為檸檬酸鈉和乙二胺四乙酸四鈉（EDTA四鈉）中的至少一種，其含量為95～75wt%；

②磷酸鹽