[发明专利]脱毛酶制剂的制备方法及其在黄牛皮脱毛中的应用

说明书

本发明涉及制革生产中的脱毛酶，特别是指脱毛酶制剂的制备方法及其在黄牛皮脱毛中的应用。脱毛酶制剂的制备是将枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis CGMCC No.14836接种于发酵培养基中发酵，当OD₆₀₀值为0.5‑1时加入诱导剂IPTG，转速调至250‑300转/分钟的条件下培养40‑44小时后终止发酵制成含有脱毛酶的发酵液；将制成的含有脱毛酶的发酵液离心收集上清液，加入防腐剂制成脱毛酶液体制剂。本发明解决了常规酶脱毛需与其它种类酶制剂或化学助剂协同脱毛，且脱毛时间长，控制不严仍旧容易损伤粒面的缺陷。具有脱毛效果与传统灰碱法脱毛效果相当，其成革的物理性能优于灰碱法，且成革的手感柔软等优点。

技术领域

本发明涉及制革生产中的脱毛酶，特别是指脱毛酶制剂的制备方法及其在黄牛皮脱毛中的应用。

背景技术

长期以来灰碱法在制革脱毛工艺中因脱毛效果好、工艺简单而占主导地位，但毛被和表皮被硫化钠溶解，产生的废水、废渣、有毒气体对环境污染严重，污染物的排放量达制革总污染物的40％。市场需求促进制革业的发展，同时也要求其发展建立在节能减排、低碳环保的基础上。蛋白酶在清洁化脱毛工艺中有极大应用前景，与传统灰减法相比无毒、无害，不仅可减少硫化物污染，减少废水中的COD和BOD含量，而且还可回收完整的动物毛发，增加经济效益。现在环保问题已经成为世界性的重要问题，我国近些年对环保的力度也越来越大。

近年关于制革脱毛清洁工艺主要有酶法脱毛、在灰碱法基础上的保毛脱毛、有机胺脱毛、过氧化氢氧脱毛和其他脱毛方法。其中酶脱毛法是使用生物制剂—酶进行脱毛的方法，酶作用于皮面可以破坏表皮生发层和毛鞘细胞组织，削弱毛、表皮和真皮粒面层的联系。较其他清洁工艺而言，酶法脱毛条件温和，真皮中角蛋白水解少，毛与表皮容易分离、回收，是目前为止最有可能代替灰碱法实现工业化脱毛的方法。目前国内所使用的制革脱毛用的酶制剂成份复杂，如AS1.398枯草杆菌中性蛋白酶、166放线菌中性蛋白酶、209短小芽孢杆菌碱性蛋白酶等均是多种蛋白组成的粗酶混合物。在实际应用中对脱毛工艺的技术要求高，皮粒面容易造成伤害，甚至烂皮，还有小毛脱不净的情况。为了解酶系中各成分的作用，李志强等首先对AS1.398、166、209等酶制剂中酪蛋白水解酶和胶原纤维水解酶组分进行了分离，并就这两种组分对脱毛的作用进行了研究。结果发现，在现有脱毛温度条件下，脱毛蛋白酶的组分中酶脱毛具有主要贡献的是酪蛋白酶组分，而胶原酶不仅不会对脱毛产生贡献，反而是造成成革粒面松面、烂面的原因(李志强.酶法脱毛机理研究.四川大学博士学位论文，2000；李志强，等.枯草杆菌AS1.398蛋白酶中胶原水解酶的研究.皮革科学与工程，1991,1(3):16-20)。因此，去除或者抑制胶原蛋白酶是向安全高效的酶脱毛跨出最为关键的一步。程海明等的研究是在35℃-42℃下，先加入胶原酶抑制剂对浸水、去肉后的牛皮进行预处理，然后按常规加入脱毛酶制剂进行3-9小时脱毛处理即可按常规进行后续的机械去毛、浸灰、脱灰、软化、浸酸、鞣制工序(程海明，等.CN201510075480.2，一种用于消除牛皮皮革粒面伤害的酶脱毛方法)。虽然抑制了胶原酶的活性，皮粒面没有受到损伤，但制革工人操作比较粗放，此种脱毛方式在实际应用中不好掌握，且未见有推广应用。

现有的酶脱毛工艺是复合其它酶制剂增强综合脱毛效率，降低蛋白酶对皮子的损伤，如：公开号CN101235422A的专利文献中公开的动物皮复合酶脱毛剂及其应用及公开号CN106048104A的专利文献中公开的制革用碱性复合脱毛酶制剂及其应用工艺；或者在脱毛时添加化学助剂，抑制脱毛酶中胶原蛋白酶的活力，如：公开号为CN103060487A中公开的减小皮革损伤的脱毛酶制剂，未有使用单一酶制剂并不添加助剂进行脱毛工艺的技术。

申请人于申请号为201711335714.8中的专利文献中公开了利用中性蛋白酶基因转化的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis CGMCC No.14836，经申请人实验证实，将枯草芽孢杆菌工程菌接种于基础发酵培养基进行初步发酵，在未对培养基及发酵条件进行充分优化的条件下，酶活比对照提高了33％-53％。