[發明專利]脫毛酶制劑的制備方法及其在黃牛皮脫毛中的應用

有效

• 申請號: 201811316697.8
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109321556B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 鄭翔;楊何寶;秦夢;高沛汝;劉春卯;秦艷梅;馬清河
• 申請（專利權）人: 河北省微生物研究所有限公司
• 主分類號: C12N9/56
• 分類號: C12N9/56;C14C1/06;C12R1/125
• 代理公司: 石家莊海天知識產權代理有限公司 13101
• 代理人: 田文其

本發明涉及制革生產中的脫毛酶，特別是指脫毛酶制劑的制備方法及其在黃牛皮脫毛中的應用。脫毛酶制劑的制備是將枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis CGMCC No.14836接種于發酵培養基中發酵，當OD₆₀₀值為0.5?1時加入誘導劑IPTG，轉速調至250?300轉/分鐘的條件下培養40?44小時后終止發酵制成含有脫毛酶的發酵液；將制成的含有脫毛酶的發酵液離心收集上清液，加入防腐劑制成脫毛酶液體制劑。本發明解決了常規酶脫毛需與其它種類酶制劑或化學助劑協同脫毛，且脫毛時間長，控制不嚴仍舊容易損傷粒面的缺陷。具有脫毛效果與傳統灰堿法脫毛效果相當，其成革的物理性能優于灰堿法，且成革的手感柔軟等優點。

技術領域

本發明涉及制革生產中的脫毛酶，特別是指脫毛酶制劑的制備方法及其在黃牛皮脫毛中的應用。

背景技術

長期以來灰堿法在制革脫毛工藝中因脫毛效果好、工藝簡單而占主導地位，但毛被和表皮被硫化鈉溶解，產生的廢水、廢渣、有毒氣體對環境污染嚴重，污染物的排放量達制革總污染物的40％。市場需求促進制革業的發展，同時也要求其發展建立在節能減排、低碳環保的基礎上。蛋白酶在清潔化脫毛工藝中有極大應用前景，與傳統灰減法相比無毒、無害，不僅可減少硫化物污染，減少廢水中的COD和BOD含量，而且還可回收完整的動物毛發，增加經濟效益。現在環保問題已經成為世界性的重要問題，我國近些年對環保的力度也越來越大。

近年關于制革脫毛清潔工藝主要有酶法脫毛、在灰堿法基礎上的保毛脫毛、有機胺脫毛、過氧化氫氧脫毛和其他脫毛方法。其中酶脫毛法是使用生物制劑—酶進行脫毛的方法，酶作用于皮面可以破壞表皮生發層和毛鞘細胞組織，削弱毛、表皮和真皮粒面層的聯系。較其他清潔工藝而言，酶法脫毛條件溫和，真皮中角蛋白水解少，毛與表皮容易分離、回收，是目前為止最有可能代替灰堿法實現工業化脫毛的方法。目前國內所使用的制革脫毛用的酶制劑成份復雜，如AS1.398枯草桿菌中性蛋白酶、166放線菌中性蛋白酶、209短小芽孢桿菌堿性蛋白酶等均是多種蛋白組成的粗酶混合物。在實際應用中對脫毛工藝的技術要求高，皮粒面容易造成傷害，甚至爛皮，還有小毛脫不凈的情況。為了解酶系中各成分的作用，李志強等首先對AS1.398、166、209等酶制劑中酪蛋白水解酶和膠原纖維水解酶組分進行了分離，并就這兩種組分對脫毛的作用進行了研究。結果發現，在現有脫毛溫度條件下，脫毛蛋白酶的組分中酶脫毛具有主要貢獻的是酪蛋白酶組分，而膠原酶不僅不會對脫毛產生貢獻，反而是造成成革粒面松面、爛面的原因(李志強.酶法脫毛機理研究.四川大學博士學位論文，2000；李志強，等.枯草桿菌AS1.398蛋白酶中膠原水解酶的研究.皮革科學與工程，1991,1(3):16-20)。因此，去除或者抑制膠原蛋白酶是向安全高效的酶脫毛跨出最為關鍵的一步。程海明等的研究是在35℃-42℃下，先加入膠原酶抑制劑對浸水、去肉后的牛皮進行預處理，然后按常規加入脫毛酶制劑進行3-9小時脫毛處理即可按常規進行后續的機械去毛、浸灰、脫灰、軟化、浸酸、鞣制工序(程海明，等.CN201510075480.2，一種用于消除牛皮皮革粒面傷害的酶脫毛方法)。雖然抑制了膠原酶的活性，皮粒面沒有受到損傷，但制革工人操作比較粗放，此種脫毛方式在實際應用中不好掌握，且未見有推廣應用。

現有的酶脫毛工藝是復合其它酶制劑增強綜合脫毛效率，降低蛋白酶對皮子的損傷，如：公開號CN101235422A的專利文獻中公開的動物皮復合酶脫毛劑及其應用及公開號CN106048104A的專利文獻中公開的制革用堿性復合脫毛酶制劑及其應用工藝；或者在脫毛時添加化學助劑，抑制脫毛酶中膠原蛋白酶的活力，如：公開號為CN103060487A中公開的減小皮革損傷的脫毛酶制劑，未有使用單一酶制劑并不添加助劑進行脫毛工藝的技術。

申請人于申請號為201711335714.8中的專利文獻中公開了利用中性蛋白酶基因轉化的枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis CGMCC No.14836，經申請人實驗證實，將枯草芽孢桿菌工程菌接種于基礎發酵培養基進行初步發酵，在未對培養基及發酵條件進行充分優化的條件下，酶活比對照提高了33％-53％。