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user: 3. 结果与讨论 3.1. 工业脂肪酶活力测定 在工业脂肪酶活力测定过程中，稀释倍数是一个值得注意的问题，只有在合适的稀释倍数下测定，才能得到可靠的酶活 [ 10 ] 。不同稀释倍数下工业脂肪酶的活力如图1所示。 由图1可以看出，稀释倍数在500以内时，随着稀释倍数的增大，测得的酶活先增大后减小，当稀释倍数为200时，酶活达到最大。可能是由于，稀释倍数在200以下时，酶的浓度始终相对底物太大，底物可全部被水解，在这种情况下，稀释倍数越大，其酶活越高；稀释倍数大于200时，酶的浓度相对底物太小，底物不能全部被水解，在这种情况下，稀释倍数增大，其酶活降低，当稀释倍数进一步增大，由于稀释倍数太大，滴定误差较大(样品与空白样耗碱量的差值为在1~2 mL之间时滴定结果较准确)。故测定酶活时，酶液最佳稀释倍数应在200倍左右，该倍数下测得工业脂肪酶的活力在500.0 U/mL左右。 3.2. 工业脂肪酶应用于洗毛可行性探究 工业脂肪酶用量4%，浴比1:35，60℃洗毛2 h，比较对比样0 (去离子水洗毛)、对比样1 (pH值7.0缓冲液洗毛)及样品2 (pH值7.0的酶液洗毛)毛样的外观及手感，并测定三者的含脂率，结果分别如图2及表1所示。 图2中从左到右依次为洗毛后的对比样0 (去离子水洗毛)、对比样1 (缓冲液洗毛)和样品2 (酶液洗毛)毛样。由图2可以看出，毛样白度由高到低顺序：样品(米白色) > 对比样1 (灰白色) > 对比样0 (灰褐色)；毛样手感：对比样0很黏腻，对比样1有点黏手，样品基本不黏手。 由表1可以看出，采用工业脂肪酶洗毛前后毛样含脂率由13.63%降低至1.91%，说明工业脂肪酶用于原毛洗毛可以降低羊毛含脂率。 综上所述，工业脂肪酶可以用于原毛洗毛试验，从而获得手感及白度较好、含脂率较低的洗净毛。 3.3. 工业脂肪酶在洗毛中的应用性能研究 工业脂肪酶在洗毛的过程中，酶的用量、洗毛温度、体系的pH值、时间及浴比对洗毛效果都会产生一定的影响，因此，系统研究这些因素对洗毛效果的影响，以获得合适的洗毛工艺条件。 3.3.1. 酶用量 pH值7.0，浴比1:35，工业脂肪酶的用量分别为0%、0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、5%，60℃洗毛2 h，测洗净毛含脂率，结果如图3所示。 由图3可以看出，随着酶用量的增大，洗净毛含脂率逐渐减小，当酶用量大于0.5%之后，随着工业脂肪酶用量的继续增加，洗净毛含脂率虽然有一定程度的减小但趋势变缓，因此，采用工业脂肪酶洗毛时合适的用量为0.5%左右。 3.3.2. 洗毛温度 酶用量0.5%，pH值7.0，浴比1:35，温度分别为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，洗毛2 h，测洗净毛的含脂率，结果如图4所示。 图1. 稀释倍数对酶活的影响 图2. 洗净毛毛样 图3. 酶用量对洗净毛含脂率的影响 Table 1 The fat content of three scoured wool sample 毛样 含脂率(%) 对比样0 13.63 对比样1 3.98 样品2 1.91 表1. 三种毛样含脂率 由图4可以看出，随着洗毛温度的升高，洗净毛的含脂率先减小后增大，当温度为60℃时，洗净毛含脂率最小，这是因为在最适温度以下时，随着温度的升高，酶活性增大，当达到最适温度以后，随着温度进一步升高，酶逐渐失活，活性降低，因此，合适的洗毛温度在60℃左右。 3.3.3. 洗毛体系的pH值 洗毛体系的pH值通常会对原毛纤维上油脂的去除产生较大的影响。酶用量0.5%，洗毛温度60℃，浴比1:35，改变缓冲液的pH值，分别为6.0、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、10.0，洗毛2 h，测洗净毛的含脂率，结果如图5所示。 由图5可以看出，随着洗毛pH值的增大，洗净毛的含脂率逐渐减小，当pH值达8.0之后，洗净毛含脂率虽有一定的减小但减小的趋势较缓慢。这是由于工业脂肪酶的适用pH值范围较广，在pH4~12条件下均能保留大量活性，洗毛pH值大于8.0之后，油脂在碱性条件下容易去除。但是，pH值太大，羊毛纤维会受到损伤 [ 11 ] ，因此，对于洗毛体系合适的洗毛pH值在8.0左右。 3.3.4. 洗毛时间 酶用量0.5%，温度60℃，pH值7.0，浴比1:35，洗毛时间分别为：0.5、1、1.5、2、4、6、8、10、12 h，洗毛后测洗净毛的含脂率，结果如图6所示。 由图6可以看出，随着洗毛时间的延长，洗净毛含脂率逐渐降低，当洗毛时间大于2 h之后，洗净毛含脂率虽有一定降低但趋势变缓，综合考虑生产成本及周期等因素，选择合适的洗毛时间为2 h。 3.3.5. 洗毛浴比 酶用量0.5%，温度60℃，pH值7.0，浴比分别为1:20、1:30、1:35、1:40、1:45、1:50、1:60、1:70、1:80、1:100，洗毛2 h，洗毛后测洗净毛的含脂率，结果如图7所示。 由图7可以看出，随着洗毛浴比的增大，洗净毛的含脂率逐渐降低，但是当浴比大于1:40之后，洗净毛含脂率虽然有一定程度的减小但趋势变缓，且浴比增大酶的用量也会加大，综合考虑节水节能及废水处理负荷等因素，确定适宜的洗毛浴比为1:40左右。 3.4. 酶制剂的复配 生物酶催化反应具有高度的专一性，但是为了提高工业脂肪酶的应用性能，添加不同类型的表面活 图4. 洗毛温度对洗净毛含脂率的影响 性剂，研究其对洗毛效果的影响，以获得合适的酶促进剂，从而制备出合适的酶制剂。 3.4.1. 筛选合适的促进剂 由于工业脂肪酶单独用于洗毛时，效果并不显著，因此，考虑将其与表面活性剂复配以改善洗毛效果。 选用了5种不同类型的表面活性剂，如Reax LS (阴离子型)、HM A-474B (阴离子型)、HM SFA (阴离子型)、1227 (阳离子型)和渗透剂JFC，分别将5种表面活性剂与工业脂肪酶复配之后对原毛进行洗毛，从失重率、洗净毛白度及洗净毛含脂率等方面对洗毛效果进行评价，通过洗毛效果的比较筛选出合适的促进剂。 分别将5种表面活性剂与工业脂肪酶复配用于原毛洗毛，酶用量1%，表面活性剂的浓度为1%，pH值7.5，浴比1:35，在60℃下洗毛2 h，测定毛样失重率、洗净毛含脂率及白度值，结果如表2所示。 由表2可以看出，在相同洗毛条件下，HM A-474B (阴离子型)与工业脂肪酶复配之后洗毛获得的毛样失重率最大，洗净毛白度最好，洗净毛含脂率最低。综合考虑毛样失重率、洗净毛白度及洗净毛含脂率三方面因素HM A-474B (阴离子型)与工业脂肪酶复配获得的洗毛效果最好，因此，选用表面活性剂 图5. pH值对洗净毛含脂率的影响 图6. 洗毛时间对洗净毛含脂率的影响 HM A-474B (阴离子型)作为工业脂肪酶洗毛试验的促进剂。 3.4.2. 酶与促进剂的复配比例 酶制剂用量1 g/L，pH值7.5，浴比1:35，酶：HM A-474B分别为1:0、5:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:5、0:1，在60℃下洗毛2 h，洗毛后测洗净毛的含脂率，结果如图8所示。 Table 2 The weight-loss ratio， fat content and whiteness of various sample 表面活性剂 毛样失重率(%) 洗净毛白度值 洗净毛含脂率(%) HM A-474B 38.08 75.2 0.37 HM SFA 35.50 69.3 0.53 Reax LS 32.83 71.6 0.60 1227 0.80 13.1 2.09 渗透剂JFC 32.61 71.7 0.63 表2. 毛样失重率、含脂率及白度值 图7. 浴比对洗净毛含脂率的影响 图8. 复配比例对洗净毛含脂率的影响 图9. 酶制剂的用量对洗净毛含脂率的影响 由图8可以看出，随着酶:HM A-474B值的减小，洗净毛含脂率呈先减小后增加的趋势，且当酶:HM A-474B达到1:2后洗净毛含脂率减小趋势变缓，因此，酶与促进剂(HM A-474B)的合适配比为1:2左右。 3.4.3. 酶制剂的合适用量 酶：HM A-474B为1:2，pH值7.5，浴比1:35，酶制剂用量分别为0、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、5 g/L，在60℃下洗毛2 h，洗毛后测洗净毛的含脂率，结果如图9所示。 由图9可以看出，随着酶制剂用量的增大，洗净毛含脂率逐渐减小，当酶制剂用量大于0.1 g/L之后，随着酶制剂用量的继续增大，洗净毛的含脂率几乎没有降低，因此，酶制剂洗毛时的合适用量为0.1 g/L左右。