酶在染呢整加工中的应用.ppt

酶在染整加工中的应用 虞波 酶的特性和分类 酶又称酵素，是一种生物催化剂，通常是由生物体产生的具有催化作用的一类蛋白质。 目前已发现2000多种。分子量在数万至数十万之间。生物体内的含量一般极少，能参与生物体的各种生理生化活动，起催化剂的作用。 酶不同于一般的催化剂， 它有特殊的催化能力，在常温和常压下其催化效率比一般催化剂高107~1013倍，如一个过氧化氢酶分子在一分钟内能使500万个过氧化氢分 子分解为水和氢，比铁离子的催化效率高109倍。 酶还有严格的专一性，一种酶一般只能专一地催化某一种或某一类化学反应。 其缺点是不稳定，易受外界条件（如酸、碱和热等因素）的影响而变性失活。 工业上：主要利用微生物发酵法生产各种酶制剂，其中应用最多的是淀粉酶制剂和蛋白酶制剂。淀粉酶主要用于纺织业进行棉布退浆，食品工业上使淀粉水解生成葡萄糖。蛋白酶大量用于皮革脱毛、蚕丝脱胶等。 医学上：酶可作药物用于治病，如多酶片和胃蛋白酶是常用的助消化药。尿激酶可溶解血栓，是心肌梗死的急救药物。胰蛋白酶、糜蛋白酶等用于外科清创、化脓、腹腔浆膜粘连等的治疗。天门冬酰胺酶可使某种类型的白血病缓解。 农业上：在饲料中添加一定量纤维素酶可使饲料中的纤维素水解生成葡萄糖，提高饲料的营养价值。 医保用药，能溶解血栓，抑制血栓形成，改善微循环。 辅酶Q10是存在于人体细胞内、为细胞活动提供动力的一种辅酶，大量存在于肌肤表皮层。但是，人体本身能够制造的辅酶Q10在20岁达到峰值后便开始不断减少，到60岁时将只剩下20岁时的一半左右。辅酶Q10的减少成为肌肤乃至身体失去青春活力的重要原因之一。 ?缺少辅酶Q10的肌肤，细胞将失去能量，肌肤机能逐渐变弱，色斑、皱纹等容易生成。肌肤的抗氧化力也将下降，易受紫外线伤害，导致弹力及张力丧失。 应用于纺织工业约始于1857年，最初是用麦芽提取物除去织物上的淀粉浆料。 1900年，德国的Diaman公司应用退浆酶(Diastafor)进行退浆，它与老的酸退浆法相比，不但退浆效率高而且对织物无损伤。 1919年Rapidases酶进入市场，这种酶可使水溶液中的淀粉液化。 之后，随着酶的生物工程的进步，它们的适应性有了显著提高，可以在不同温度、pH值和电解质浓度下起高效的催化作用以满足更多的加工需要。 近10年来，另一快速增长的工业是工业用洗涤剂，它们应用于洗涤都离不开酶。而纺织染整加工中需要使用大量的不同类别的洗涤剂，这也是酶在染整加工中的重要应用之一。 酶在纺织染整加工中应用受到重视还有另外两个重要原因： 世界各国对纺织品及环境无害的要求越来越高，要求达到用“清洁无害的化学”方法来进行纺织染整加工，而传统的染整加工都或多或少采用了“有害的化学’’方法。而酶是天然蛋白质产品，它们容易完全生物降解，不会污染纺织品和环境。 目前非常注重纺织品的高档化和高附加值化，而用酶处理的纺织品可以产生许多特殊的功能，这也促使酶在纺织染整加工应用受到重视。 目前酶在染整加工中的应用: 进行纤维素和蛋白质纤维的高档化和高附加值化加工； 利用酶对漂白残余过氧化氢催化分解，提高洗涤效果； 利用酶来分解印花织物上的浆料，提高洗涤效果和改善织物手感； 此外，酶也用于麻的精练、羊毛原毛的脱脂、蚕丝精练等方面。 酶的特性和作用机理 酶一般具有蛋白质的一级、二级和三级结构，有的还具有蛋白质的四级结构特征。 一级结构：肽链的氨基酸残基的排列顺序，不同的酶有不同的氨基酸排列顺序； 二级结构：主链原子的局部的空间排列主要指肽链借助氢链结合，以α－螺旋、β－折叠、β－转角等形成的规则立体结构，不同酶的二级结构也不相同； 三级结构：整个分子或基团的空间排列，即卷曲的螺旋状肽链再以氢键、盐式键以及范德华力进一步折叠盘曲成更加复杂的立体结构，有了二级和三级结构(称为高级结构)之后，才具有酶的催化功能； 四级结构：由一、二、三级结构相似的单元再聚合而成蛋白质或酶的大分子。 由此可看出，蛋白质和酶分子并不仅仅是许多氨基酸组成的简单的线形肽链，而是具有非常复杂的立体结构的巨大分子。 这种精细和复杂的立体结构就决定了酶的一些独特的性质，例如极高的催化效率和催化的高度专一性，以及这种作用极易受外界条件的影响，包括高温高能辐射、强酸和强碱、重金属离子的作用等，都能导致空间立体精细结构的变形或损坏，从而使酶的催化能力发生变化或丧失，这也是应用酶处理时要严格控制处理条件的原因。 酶的一般蛋白质性质 沉淀作用 变性反应 呈色反应 沉淀作用: 蛋白质溶液受到外界因素的作用，使蛋白质溶液中胶体微粒周围的电荷和水化层遭到破坏或变薄，蛋白质容易发生沉淀，这时蛋白质分子本身未遭到重大破坏或变化，其原来的基本性质仍