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为了减少洗毛对环境造成的污染和纤维化学残留,研究了生物酶洗毛技术,根据原毛纤维特性,优选了枯草芽孢杆菌和解脂假丝酵母作为生物酶洗毛菌种,并对其发酵产酶条件进行优化。其中枯草芽孢杆菌的发酵产酶条件为:糊精11.568g/L,玉米粉22.462g/L,酵母膏10.202g/L,NaCl5g/L,接种量2%,装液量40mL/250mL三角瓶,初始pH7.0,转速225r/min,37℃培养48h,蛋白酶活力可高达3281.79U/mL;解脂假丝酵母的发酵产酶条件为:葡萄糖2.5g/L,蛋白胨5.685g/L,K2HPO45.51g/L,KH2PO42g/L,MgSO4·7H2O1g/L,橄榄油10g/L,Tween-803g/L,接种量1%,装液量30mL/250mL三角瓶,初始pH7.76,转速180r/min,28℃培养48h,脂肪酶活力可高达211.46U/mL。运用逐因子系列试验,确定生物酶洗毛的最优菌种方式为枯草芽孢杆菌+解脂假丝酵母,其酶液复配比例以1:4(枯草芽孢杆菌:解脂假丝酵母)为佳。Plackett-Burman设计筛选影响酶法洗毛的主效因子,在用最陡爬坡试验逼近其最大响应区域后,采用响应面分析法(RSM)对显著因子的最佳水平范围进行研究,通过对二次多项回归方程求解得知生物酶洗毛的最佳工艺参数为:酶用量6%,浴比1:33.28,温度40.44℃,pH7.0,时间18.11h。经过优化,洗净毛的含脂率由优化前的1.06%降低到0.75%,证明RSM法优化生物酶洗毛工艺是可行的。与传统洗毛相比,纤维直径由23.5μm降低到23.3μm,白度由58.4提高到69.7,断裂伸长率由30.82%提高到32.15%,断裂强力未有明显变化,但洗毛效果有了明显改善。为了从生物学角度阐述生物酶洗毛过程,对生物酶洗毛机理进行研究,分析了蛋白酶和脂肪酶的催化反应原理,阐述了洗毛后羊毛纤维结构变化及其对纤维性能的影响。生物酶洗毛过程中酶的催化水解是在固-液相之间进行的,和传统的酶水解具有不同的动力学内容。通过扫描电镜图片分析纤维表面形态可知,采用生物酶洗毛后,羊毛纤维表面几乎没有羊毛脂覆盖,羊毛鳞片叠合状态明显,洗毛效果达到了GB6977-86方法的水平。同时,羊毛表面的鳞片有裂纹,鳞片有裂缝、变钝,说明生物酶对羊毛鳞片有刻蚀作用,可改善羊毛纤维毡缩性,提高羊毛后加工效果。