生物酶的作用机理及其应用

生物酶的作用机理及其应用

[摘要]：生物酶经过科学家一个多世纪的研究，通常认为已知的酶达3000多种。生物酶是具有活性和专一性的生物催化剂，它本身也是蛋白质，可被生物降解，酶催化作用的条件相当温和，所以，从环保和节能方面来说，它是极具潜力的催化剂。

[关键词]：酶；生物酶；作用机理；保鲜；应用

生物酶是一种具有重量活性的蛋白质，普遍存在于生物体内，它具有催化生物化学反应速度的功能，凡与生命活动相关的生物化学反应无不需要酶的催化。酶具有专一性和可逆性的特性，即某种酶只能催化特定的化学反应，而生物化学反应在不同条件下可以逆转进行，但也有少数化学反应过程是不可逆的，酶在这些生化反应中具有关键性的作用。

l生物酶的特性

生物酶是具有催化功能的蛋白质。象其他蛋白质一样，酶分子由氨基酸长链组成。其中一部分链成螺旋状，一部分成折叠的薄片结构，而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来，而使整个酶分子成为特定的三维结构。生物酶是从生物体中产生的，它具有特殊的催化功能，其特性如下：

⑴专一性：一种酶只能催化一类物质的化学反应，即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。

⑵低反应条件：酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件，而可在较温和的常温、常压下进行。

⑶高效性：用酶作催化剂，酶的催化效率是一般无机催化剂的103 106倍。

⑷易变性失活：在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时，酶蛋白的二级、三级结构有所改变。所以在大生产时，如有条件酶还可以回收利用。

⑸可降低生化反应的反应活化能：酶作为一种催化剂，能提高化学反应的速率，主要原因是降低了反应的活化能，使反应更易进行。而且酶在反应前后理论上是不被消耗的，所以还可回收利用。

2生物酶的作用机理

酶蛋白与其它蛋白质的不同之处在于酶都具有活性中心。酶可分为四级结构：一级结构是氨基酸的排列顺序；二级结构是肽链的平面空间构象；三级结构

酶在纺织中的应用

植物、动物以及微生物中都有酶，它们对细胞的功能具有重要的作用。酶已在啤酒、葡萄酒酿造业及食品加工业中应用了很多年。在这些行业中，它们被用来加工奶酪、改良人类消费所需的豆类及谷物、清洁柑橘类水果、制造稳定的浓缩果汁等。在纺织工业中，较为著名的是酶在传统的退浆工艺中的应用，而随着生物技术的发展，在纺织生产中酶的应用越来越多，从对纤维的改性到织物的漂白都有相应的酶制剂的使用。 1酶的认识 1．1酶的特性 催化剂是一类能改变反应速度，但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点, 而且反应完成后其本身不发生变化的物质。酶是一种特殊的催化剂，作为催化剂它有一定的特点。 （1）高催化效率：在与无机或有机催化剂相比的情况下，酶的催化效率高达107 ~ 1012倍，某些酶甚至可加快反应速率高达1014倍。酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。 （2）高度的专一性：酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。催化反应的专一性是酶最重要的特性之一, 是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处，这种原理通过图1所示的锁-钥匙原理可以形象的表达。 图1 锁-玥匙原理 （3）反应条件温和：酶来自生物体，因而一般酶催化反应均可在常温常压条件下进行，有利于生产控制，并可节约能源，降低设备成本。另外，酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行，对环境污染小，对设备的腐蚀小，生产安全性高。 1.2酶的作用机理和过程 酶和底物的作用机理和过程如下表示：酶与底物作用→形成酶和底物的复合物→生化作用→形成酶与底物过度态络合物→酶和生成物分离而释放反应生成物和原来的酶。这样可使整个反应的活化能降低, 从而加快了反应速度。生化反应完成后, 酶和生成物分离, 酶又可重新催化反应。 1.3影响酶活性的因素 酶催化反应的效率取决于以下因素：酶的浓度、反应物浓度、保温或反应时间、反应温度、系统的PH值、所存在的活化剂及阻化剂。 在最佳的温度和PH值下，酶的催化水解反应总的反应速度取决于形成酶反应复合物的时间和生成产物的时间。要使复合物易于形成, 酶的浓度应足够高。且在酶附近的反应物浓度也应较高。反应物的浓度太高,反而不利于反应进行。这是因为过多的反应集中于酶的连接点或反应点上, 形成瓶颈其中的一种或两种情况发生都会降低反应速率。若反应时间较长, 酶的用量应低一些，较高用量的酶可降低总的反应时间, 但也不能过高。

纤维素酶在纺织工业中的应用

纤维素酶在纺织工业中的应用 报告人：张雨菲16300270102 一、技术原理 纤维素酶(Cellulase)是一种复合酶，是由降解纤维素的一组酶的总称。 将纤维素酶分离可分为C1酶、Cx酶、葡萄糖苷等三种组分。用纤维素酶降解纤维素，C1酶仅能作用于纤维素的结晶部分，主要分解产物为纤维素二果糖；Cx酶仅能作用于可溶性纤维素的衍生物和膨胀或部分降解纤维素；葡萄糖苷分为外切β-1，4-葡聚糖酶和内切β-1，4-葡聚糖酶。内切β-1，4-葡聚糖酶可以随机切断纤维素链的β-1，4-苷键；外切β-1，4-葡聚糖酶可从纤维素链的非还原性末端分解下葡萄糖单位。它们的水解产物为纤维素二糖、纤维素寡糖和葡萄糖。葡萄糖苷酸可使C1酶、Cx酶的水解产物转化为葡萄糖。三种酶各有专一性，但能相互协调。 由纤维素酶催化的三种类型的反应：内切酶、外切纤维素酶、β-葡糖苷酶 纤维素酶的β-葡糖苷酶活性的细节

纤维素酶的作用机制非常复杂，现在为止还没有完全弄清楚。除了各组分对纤维素分子的分解作用，目前越来越多的研究显示纤维素酶各组分之间有协同作用。不过，大体上它的水解作用可以分为以下几步:(1)酶分子从水相转移到纤维的表面；(2)酶分子与纤维表面结合，形成E+S的复合物；(3)把水分子转移到酶与底物复合物的激活位点；(4)在酶与底物的复合物催化下，水与纤维的接触表面发生发应；(5)产生的产物转移到水相中。 二、技术应用 ①减量处理 纤维素织物用纤维素酶处理都伴随着纤维的减量或失重，并引起许多性能变化。减量处理主要是改善织物的柔软、弹性和悬垂性。棉织物经过纤维素酶整理后，手感和外观可以有很大的改善。因为织物表面的绒毛被去除，处理后的织物更光洁、颜色更鲜艳。织物的硬挺度和刚性降低，光滑度和悬垂性提高，使织物获得更好的手感。 ②生物抛光处理 生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面的整理工艺，以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。天然纤维素的结构复杂，结晶度高，在一定酶浓度和时间条件下很难把纤维素完全水解成葡萄糖单体，仅对织物表面或伸出织物表面的茸毛状短小纤维作用。生物抛光也就是去除从纤维表面伸出的细微纤维，经纤维素酶处理后稍经机械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的织物。生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。 ③水洗和石磨处理 纤维素酶还广泛应用于牛仔裤产品的洗涤加工，代替石洗加工工艺。最早应用在靛蓝牛仔服装的洗涤整理上，以获得与石磨相同的染料脱色，洗白等褪色防旧效果。这种加工的原理是，首先将牛仔服装上的浆料充分去除，充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用；纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解，造成纤维在洗涤时发生脱落，在纤维素酶处理时，牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦，加速服装表面纤维的脱落，并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一起去除，产生石磨洗涤的效果，并具有独特的外观和柔软的手感。 ④其它处理 除上述处理外，纤维素酶还与脂肪酶、果胶酶共同应用于棉织物的精练加工，去除棉纤维中的天然杂质，为后续染色、印花和整理加工创造条件。酶精练后的织物润湿性、强度保留率与碱精练相同，失重率较少，耗水率低。纤维素酶整理也用于粘胶、Lyocell和醋酸纤维织物，能改善织物的手感、悬垂性，去除织物表面的绒毛，减少了粘胶织物的起球倾向和Lyocell织物的原纤化倾向。苎麻织物存在手感粗糙性差、穿着刺痒感问题，严重影响了苎麻织物的服用性能，通过纤维素酶减量整理，能够使织物获得柔软的手感和光洁的布面，刺痒感消失或改善。 三、技术优缺点 优点：①纤维素酶处理具有环保、节能、高效、无毒等特点，其副产品和废液可以作为肥料, 对环境无害。②酶具有专一性, 特定的酶只能水解特定的化学键。③酶在温和的温度、pH 和压力下使用。 缺点：①使用酶会提高成本,。②且酶对温度、pH 、湿度和污染物敏感。 ③酶的货架期比化学药品短。

酶在生活和生产当中的应用

酶在生活和生产当中的应用 1.洗涤剂工业： 加酶洗衣粉——碱性蛋白酶类易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍。 2.乳制品工业： 凝乳酶——奶酪生产的凝结剂，并可用于分解蛋白质。 乳糖酶——降解乳糖为葡萄糖和半乳糖，获得没有乳糖的牛乳制品，有利于乳品的消化吸收。 3.纺织工业： 淀粉酶——广泛地应用于纺织品的褪浆，其中细菌淀粉酶能忍受100～110℃的高温操作条件。 纤维素酶——代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布，提高牛仔服质量。 4.医疗和药品工业： 胰蛋白酶——用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。 5.酿酒工业： 麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶——将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽，从而提高乙醇的产量。 1.洗涤剂和个人用品工业用酶： 洗涤剂是工业用酶最大的应用领域。在洗衣、洗碗、公共清洗及隐形眼镜等的清洗中，酶无处不在。蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、可除去衣领、袖口处的污渍及血渍、菜渍、油渍等一系列生活污垢；而纤维毒酶的参与则通过对棉织物纤维的修复作用而达到“织物复新” 的效果。 含有淀粉葡萄糖和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌班的形成，减少口臭。将来，多酚氧化酶在合适的介质中可完成生物染化的工作。这将使爱美人进一步心再的心为美丽而付出受化学品毒害的代价。 2酶在食品工业的应用： 3酶在纺织品整理中的应用：

4.饲料工业用酶： 5啤酒工业酿造用酶：传统方法将谷物转化成啤酒的酶的来自麦芽。如要麦芽汗中酶活性变化或过低可能导致一系列质量问题：提取率低，麦汗分离时间长，发酵慢，啤酒的口味及稳定性差等。 工业酶可用来补充麦芽天然含有的酶，用辅料（玉米、小麦、大米、等淀粉类原料）酿啤酒，大麦酿啤酒时分别加入α淀粉酶、β-葡聚糖酶及蛋白酶可确保酿造质量。 麦芽汗分离和啤酒过滤是酿酒工艺两个常见的难关。在糖化过程中的β葡聚糖酶和戊聚糖酶的应用可解决这些问题。 啤酒发酵初期酵母产生的双乙酰使啤酒有一种类似乳酪味道。当啤酒中双乙酰的含量下降到某一水平（大约0.07PPM）时，则标志着啤酒的成熟。发酵早期加入α乙酰乳酸脱羧酶可促进双乙酰分解，缩短啤酒发酵时间并确保良好的风味 6酶与燃料酒精： 7淀粉糖工业用酶；20世纪60年代，糖化酶的应用很使快大多数葡萄糖生产工艺都由酸水解变成酶小解。由于酶瓜的高效性和专一性，人们可以大规模地生产纯度更高、更易结晶的产品。1973年，固定化葡萄糖异构酶的开发使得高果糖浆的工业化生产成为可能。这一工业还迅速采用了由分子生物学和遗传工程学得到的新酶，使工艺不断得到优化和突破。 淀粉（主要来源于小麦、玉米、木薯和马铃薯等）制糖的主要转化步骤是液化、糖化和异构化。 在淀粉悬浮液中加入耐温型的α-淀粉酶，搅拌后通过喷射液化器在105110C的温度下经一系列管道统停留约5MIN，使淀粉完全糊化。部分液化了的淀粉经板式换热所产生的麦芽糊精经糖化酶或真菌α-淀粉酶进一步糖化，可生产各种不同甜度的甜味剂，如麦芽糖浆及高转化糖浆。应用α-淀粉酶、糖化酶及普鲁兰酶可生产高麦芽糖浆和中转化糖浆，其麦芽糖含量接近80%。 另外，淀粉经酶水解后还可发酵生产酒精、多元醇、维生素C和青毒素及其他抗生素等8发酵工业与酶：中华民族早在5000年前就开始利用微生物发酵生产食品、酿造调味品和饮用酒类，是世界上最早应用发酵技术的民族之一。 随着人类对微生物生理活动规律认识的加深，利用外源的高活力工业酶制剂将淀粉分解成为菌种利用效率最高的葡萄糖，并加入到发酵培养基中。形成了在时间与空间上均可分别进行的糖化和发酵工艺。这种工艺将工业化的α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶（即糖化）的应用引入发酵工业，并立即带来发酵工业技术进步的巨大飞跃。 时至今日，仅仅是淀粉分解为葡萄糖的酶制剂已远远不能满足发酵工业的需求，具备以下特征的酶越来越受到发酵工业的青睐：更宽的PH、温度适应范围；更少的副产物生成；减少化学品使用以处于环境保护。 除了上述两种酶的应用外，越来越多的酶被不断地引入到发酵工业中以使人们可利用更多的原料来源，或使生产过程更环保和便利。 9制革工业用酶：

纤维素酶在纺织行业的应用

纤维素酶在纺织行业的应用 1 引言 纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物，绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。 纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。目前，纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业，尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。 2 纤维素酶 纤维素酶的研究最早是1906年Seilliere在蜗牛的消化液中发现了分解纤维素的纤维素酶。纤维素酶是能水解纤维素β-1，4-葡萄糖苷键，使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称，它不是单一酶，而是起协同作用的多组分酶系。 纤维素酶的来源非常广泛，昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。主要的有：康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物，而嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。 纤维素酶分子是由球状的催化结构域（CD）通过一个富含脯氨酸或羟基氨基酸的连接桥（Linker）和纤维素结合结构域（CBD）三部分组成。连接桥的作用可能是保持CD和CBD之间的距离。纤维素结合结构域执行着调节酶对可溶和非可溶性底物专一性活力的作用，对酶的催化活力是非常必需的。催化作用域的三维结构极其复杂，对酶的催化活力起决定作用。[1，4] 3 纤维素酶对纤维素的作用机理 目前，一种理论认为：纤维素酶水解纤维素是β-1，4-内切葡聚糖（纤维二糖水解）酶（EG，Endo-β-Glucanase）,β-1,4-外切葡聚糖（纤维二糖水解）酶（CBH,Cellobiohydrolase）和β-葡萄糖苷酶（BG, β-Glucosidase）协同作用下进行的。首先，EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链，使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端，为CBH酶水解纤维素创造条件，CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖，因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为：EG→CBH→BG。 目前的研究表明，EG酶实际上至少包括EGⅠ、 EGⅡ、 EGⅢ和 EGⅤ四种，CBH 至少包括CBHⅠ和CBHⅡ两种。 另外一种理论认为：纤维素酶是由葡聚糖内切酶（Cx酶）、葡聚糖外切酶（C1酶）、β-葡萄糖苷酶三个主要成分所组成的诱导型复合酶系。其中C1酶起水化作用，它作用于不溶性的固体表面，使形成结晶结构的纤维素链开裂，长链分子的末端部分游离，从而使纤维素链易于水化。Cx酶随机水解非结晶纤维素、可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4-寡聚物，葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维三糖水解成葡萄糖。该假说的基本降解模式如下：

生物酶在染整工业中的应用现状和发展前景

随全球对环保的日益重视及人们对纺织品要求的提高，纺织染整工业受到很大的挑战。传统的染整工艺需要耗用大量的水和化学物质：如强酸、强碱、氧化剂、还原剂等，不仅消耗资源，损伤纤维材料，而且产生严重污染。解决这一问题的根本途径在于寻找对纤维和环保不具有侵犯性的工业过程，即发展环境友好型染整工艺，实施绿色染整加工。 生物酶是一种无毒、对环境友好的生物催化剂，其化学本质为蛋白质。酶的生产和应用，在国内外已具有80多年历史，进入20世纪80年代，生物工程作为一门新兴高新术在我国得到了迅速发展，酶的制造和应用领域逐渐扩大，酶在纺织工业中的应用也日臻成熟，由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶，至现在在纺织染整的各领域的广泛应用，体现了生物酶在染整工业中的优越性。现在酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺，它不仅使纺织品的服用性能得到改善和提高，又因无毒无害，用量少，可生物降解废水，无污染而有利于生态环保的保护。本文从酶的特性及作用机理，阐述了生物酶在常见纤维品种上的应用，展望了生物酶在染整工业中的应用前景。 l 生物酶的特性和作用机理 1．1生物酶的结构和特性 生物酶是具有催化功能的蛋白质。象其他蛋白质一样，酶分子由氨基酸长链组成。其中一部分链成螺旋状，一部分成折叠的薄片结构，而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来，而使整个酶分子成为特定的三维结构。生物酶是从生物体中产生的，它具有特殊的催化功能，其特性如下： 高效性：用酶作催化剂，酶的催化效率是一般无机催化剂的103 106倍。 专一性：一种酶只能催化一类物质的化学反应，即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。 低反应条件：酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件，而可在较温和的常温、常压下进行。 易变性失活：在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时，酶蛋白的二级、三级结构有所改变。所以在大生产时，如有条件酶还可以回收利用。 可降低生化反应的反应活化能：酶作为一种催化剂，能提高化学反应的速率，主要原因是降低了反应的活化能，使反应更易进行。而且酶在反应前后理论上是不被消耗的，所以还可回收利用。 1．2生物酶的作用机理 酶蛋白与其它蛋白质的不同之处在于酶都具有活性中心。酶可分为四级结构：一级结构是氨基酸的排列顺序；二级结构是肽链的平面空间构象；三级结构是肽链的立体空间构象；四级结构是肽链以非共价键相互结合成为完整的蛋白质分子。真正起决定作用的是酶的一级结构，它的改变将改变酶的性质(失活或变性)。酶的作用机理比较被认同的是Koshland的“诱导契合”学说，其主要内容是：当底物结合到酶的活性部位时，酶的构象有一个改变。催化基团的正确定向对于催化作用是必要的。底物诱导酶蛋白构象的变化，导致催化基团的正确定位与底物结合到酶的活性部位上去。 2 应用于染整工业的生物酶的种类 生物酶技术应用于染整加工主要有两个方面：(1)天然纤维织物的前处理加工，用生物酶去除纤维或织物上的杂质，为后续染整加工创造条件。(2)织物的后整理加工，用生物酶去除纤维表面的绒毛，或使纤维减量，以改善织物的外观、手感和风格。目前应用的生物酶主要有以下几种。 2．1果胶酶 果胶酶主要是由果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶和果胶酯酶组成。果胶物质

生物酶技术在印染工业中的应用

生物酶技术在印染工业中的应用 本文重点介绍了生物技术在纺织染整行业中的研究 现状及应用研究成果，并对其未来的应用前景进行了展望。 This paper mainly introduced current research and application situation of bio-enzyme in dyeing and finishing industry in domestic and overseas markets, and finally presented a brief overview for the development of bio-enzyme applied in textile industry. 近年来，生物技术在印染行业中的应用越来越广泛，例如生物前处理、生物后整理技术和生物技术在染化料中的应用，以及生物技术在印染废水处理中的应用等。酶具有生物降解性，对环境友好，同时经酶处理的纺织品具有许多特殊的功能，大大提高了纺织品的服用性能和附加值，能满足市场上不同消费群体的需求，具有很好的发展前景。 1 生物酶在前处理中的应用 前处理工序一般流程长、处理条件强烈（高温、高浓度、强碱、强氧化剂）、占地面积大、工作环境差和排污量大、含杂复杂、时间长且加工质量难以控制，而且使用化学法前处理污染严重、水资源耗量大、废水处理负担重。前处理过

程可能的污染源包括：①精练中所用的酸碱会导致废水含极端的pH值；②由于精练工序一般在高温下进行，因而产生高温的废水；③废水的高悬浮物主要来自退浆及精练工序所产生的毛屑、纤维及淀粉、胶和蜡等杂质，使废水中的BOD 值提高，另外常用的醋酸等酸化剂也会提高BOD值；④废水的COD高主要来自PVA等化学浆料。 1.1 生物酶在退浆中的应用 采用酶法退浆，具有以下特点。 （1）酶退浆废水pH值低，可生化性好，符合清洁生产和绿色环保要求。 （2）酶退浆作用快，效果好，退浆率高达7 级，而传统碱退浆只能达到 4 级。 （3）碱退浆使浆料疏松、膨化，未将其分解为小分子物质，因此对水洗要求较高，水量、温度控制不当，会使浆料重新凝结、聚集，沾污布面，形成浆斑，从而造成大批量半制品回修。而酶退浆则使浆料在酶的作用下催化分解为水溶性很高的小分子物质，浆液粘稠度低，不会再次凝结。 （4）酶退浆半制品手感柔软，强力损伤小。对强降比较严重的功能性整理（如免烫、阻燃整理等）品种，特别适合采用酶退浆。 淀粉酶是纺织工业中最早进行工业化应用的酶制剂之一，如采用淀粉酶代替碱去除坯布上的淀粉浆料。使用淀粉

酶在纺织工业中的应用

毕业论文毕业设计论文 设计（论文）题目：酶在纺织工业中的应用 开始日期：2013 年9 月 1 日 完成日期：2013 年11 月11 日 指导教师：康北莉 学生专业：染整专业 班级：染整 1101 日期：2013-10-12 学生姓名：景永强 化工与纺织学院

酶在纺织工业中的应用 摘要 生物酶是一种天然的大分子量蛋白质,能有效催化化学反应的进程,具有作用条件温和以及操作安全的特点,被喻为"生物催化剂". 生物酶能完全生物降解,很小的用量就能发挥突出的效能,因而 已越来越多地被应用于纺织染整加工中,如酶退浆、酶精练、酶漂白和酶整理等。 酶制剂作为一种生物制剂,无毒无害,它的开发应用顺应了绿色 生产加工和可持续发展的要求,具有广阔的应用前景.文章以棉织物 为例,介绍生物酶在染整加工中的应用. 本文介绍了纺织印染工业所用生物酶制剂的种类,作用机理,选 择性以及生物酶在纺织印染工业中用。并且分析了国内外的研究现状,以及生物酶技术在纺织印染工业中的前景。 [关键字]: 生物酶，应用，纺织印染工业，前景

目录 摘要 (1) 目录 (2) 第一章纺织工业中染整工艺的介绍 (3) 1.染整工艺的简介 (3) (1)织物的精炼 (4) (2)织物的染色 (4) (3)织物的印花 (4) (4)织物的整理工作 (6) 第二章生物酶的特性和作用机理 (6) 1.生物酶的结构和特性 (6) 2.生物酶的作用机理 (6) 第三章纺织印染行业所用生物酶制剂的种类 (8) 1.纤维素酶 (8) 2.蛋白酶 (8) 3.淀粉酶 (9) 4.脂肪酶 (9) 5.果胶酶 (9) 6.过氧化氢酶 (9) 7.漆酶 (10) 8.葡萄糖氧化酶 (10) 第四章生物酶在纺织印染行业的具体应用 (11) 1.生物酶的广泛应用 (11) 2.棉纺织物的退浆和精练 (11) 3.棉纺织物生物酶整理 (11) 4.印花后处理用酶 (12) 5.生物酶制剂在其他方面的应用 (12) 第五章酶在漂白中的应用 (13) 第六章酶在退浆中的应用 (14) 第七章酶在染整加工中的具体应用 (15) 1.酶在染整加工中的最新应用成果 (16) 结论 (18) 参考文献 (19) 致谢 (20)

酶工程在纺织领域的应用

专选课《纺织生物技术基础》 大作业 姓名 学号 班级轻化工程

酶工程在染整前处理中的应用 摘要本文主要介绍了生物酶的种类和特点，以及其在染整工业前处理中的应用,讨论了目前这些生物技术用于染整工业的优势及存在的主要问题,展望了生物技术应用于染整工业的前景。 关键字生物酶；纺织染整；前处理；展望 Application of Enzyme Engineering in Dyeing and Finishing Pretreatment Abstract This paper mainly describes the types and characteristics of enzymes,and elaborate theapplication in pretreatment of dyeing and finishing industry. The article also discusses advantagesand main problems of biotechnology for dyeing and finishing industry,looks to the prospects of biotechnology applied to dyeing and finishing industry. Key words Enzyme; Textile Dyeing and Finishing; Pretreatment; Future development. 随着世界人口的迅速增长,纺织染整工业不断发展。传统的染整工艺需要耗用大量的水和化学物质,不仅消耗资源,而且产生严重污染。随着生物工程技术的发展及纺织绿色加工要求的提高，酶工艺已成为纺织加工的重要发展方向之一。目前，纺织酶加工工艺已涉及了几乎所有的纺织湿加工领域，酶制剂的种类不断丰富，出现了一系列的高性能纺织专用酶产品。纺织酶加工理论、酶加工设备和工艺也有了很大发展。纺织酶加工作为生化技术在传统纺织行业中的成功应用，是纺织加工的新领域，它和传统的纺织湿加工技术有很大的不同，纺织加工的特点决定了纺织用酶制剂是一个富有开拓前景的领域。目前国际上关于生物酶在染整工业中应用的研究十分活跃,本文将对生物酶在纺织染整前处理领域的应用作相应的介绍。[1] 1染整用生物酶制剂的种类及特点 酶是一种由生物体产生的高效生物催化剂广泛地存在于动物内脏、植物茎叶果实和微生物体中生物体新陈代谢的生化反应。绝大多数是在酶催化下进行的。酶可以引起氧化还原、水解裂解和凝聚等反应酶的品种繁多。随着遗传学生物工程学的发展酶的生产与应用也得到了进一步的重视和发展，在纺织上使用酶对纤维材料进行处理已有多年历史。最初大多集中在丝麻的脱胶和棉织物的退浆方面，近几十年来采用酶对纤维素纤维和羊毛纤维进行的减量加工或改性加工。[2]在欧美和日本得到大力开发，特别是用纤维素酶处理纤维素纤维使其表面光洁，从而改善织物手感和服用性能，其工业化应用日趋广泛。进入80年代后用蛋白酶对羊毛纤维进行减量加工，即剥鳞片处理从而使其细度变小光泽更好，加工后的产品手感轻薄柔软滑爽，且具有防缩性和抗起球性，可作为夏季服装面料可见酶在纺织加工中有着广泛的用途。 1.1α-淀粉酶 α-淀粉酶用在染整前处理的退浆工艺中，主要用来处理以淀粉浆为主的浆料，是应用比较成功的酶制剂。我国有很好的α-淀粉酶菌种，尤其适用于原纤化Lyocell产品的退浆，能够保证处理质量的稳定。目前已研发出了淀粉酶制剂的宽域（pH值和温度）产品，这对酶退浆工艺的控制十分有利。同时还研发了耐高温的α-淀粉酶制剂，这种酶制剂可适应连续化的高温退浆工艺，有利

酶在印染加工中的应用

酶在染整中的应用酶工程是研究酶的生产和应用的一门技术性学科。经过了这个学期对酶技术的系统学习，我对酶的一些基本性质原理以及生产等方面已经有了较为深入的认识。而关于这些酶技术知识的学习，最终都是为了更好的应用到生产实践中去，所以对酶在各方面工业生产中的实际应用也是很重要的一个学习方面，所以现借助有关资料，谈一谈我对酶在染整方面应用的了解。随全球对环保的日益重视及人们对纺织品要求的提高，纺织染整工业受到很大的挑战。传统的染整工艺需要耗用大量的水和化学物质：如强酸、强碱、氧化剂、还原剂等，不仅消耗资源，损伤纤维材料，而且产生严重污染。解决这一问题的根本途径在于寻找对纤维和环保不具有侵犯性的工业过程，即发展环境友好型染整工艺，实施绿色染整加工。 生物酶是一种无毒、对环境友好的生物催化剂。酶在纺织工业中的应用日臻成熟，由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶，至现在在纺织染整的各领域的广泛应用，如生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的有一下应用：1生物酶在羊毛改性及毛纺织品后整理中的应用；2柔软改性处；3防毡缩改性处理理；4低温染色的改性处理；5羊毛的丝光改性处理6土种绵羊底绒仿山羊绒及羊毛细化改性处理；7抗起毛起球处理；8柔软改性处理。这体现了生物酶在染整工业中的优越性。现在酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺，它不仅使纺织品的服用性能得到改善和提高，又因无毒无害，用量少，可生物降解废水，无污染而有利于生态环保的保护。生物酶的特性和作用机理1生物酶的结构和特性：

生物酶是具有催化功能的蛋白质。象其他蛋白质一样，酶分子由氨基酸长链组成。其中一部分链成螺旋状，一部分成折叠的薄片结构，而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来，而使整个酶分子成为特定的三维结构。生物酶是从生物体中产生的，它具有特殊的催化功能，其特性如下：a高效性：用酶作催化剂，酶的催化效率是一般无机催化剂的103 106倍。b专一性：一种酶只能催化一类物质的化学反应，即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。c低反应条件：酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件，而可在较温和的常温、常压下进行。d易变性失活：在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时，酶蛋白的二级、三级结构有所改变。所以在大生产时，如有条件酶还可以回收利用。e可降低生化反应的反应活化能：酶作为一种催化剂，能提高化学反应的速率，主要原因是降低了反应的活化能，使反应更易进行。而且酶在反应前后理论上是不被消耗的，所以还可回收利用。 f．环保性：无毒，可生物降解。2生物酶的作用机理: 酶蛋白与其它蛋白质的不同之处在于酶都具有活性中心。酶可分为四级结构：一级结构是氨基酸的排列顺序；二级结构是肽链的平面空间构象；三级结构是肽链的立体空间构象；四级结构是肽链以非共价键相互结合成为完整的蛋白质分子。真正起决定作用的是酶的一级结构，它的改变将改变酶的性质(失活或变性)。酶的作用机理比较被认同的是Koshland的“诱导契合”学说，其主要内容是：当底物结合到酶

酶在纺织工业中的应用设计607746

酶在纺织工业中的应用设计607746

毕业设计论文设计（论文）题目：酶在纺织工业中的应用

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

生物酶在纺织品加工中的应用

生物酶在纺织品加工中的应用 ————纤维素酶应用 1、前言 生物酶是一种无毒、无害，对环境友好的生物催化剂。生物酶用于纺织印染工业具有较大的优越性：作为一种生物催化剂，无毒无害；生产地程中处理条件温和，作用专一；需用量少，节约成本；反应后释放的酶可继续催化另一个反应；产生的污染容易处理。 酶制剂的生物处理主要是用特定的酶制剂作用到纱线表面的一种生物化学处理过程。生物处理的目的是：清洁织物表面，减少表面绒毛；防止织物的起球性；改善织物手感性能；改善织物悬垂度；增进织物的吸水性；改善织物与染料的亲和力、给色率和色光。[1] 生物酶制剂经过科学家一个多世纪的研究，已被认知达3000多种，目前在纺织印染加工中使用较广泛的酶制剂主要是纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、脂肪酶、过氧化酶、漆酶、葡萄糖氧化酶八类：①纤维素酶。纤维素是由各种不同催化特性的酶组成的多组分的酶体系。一般认为，纤维酶主要由CBIⅠ、CBH Ⅱ和葡萄糖苷酶组成的，这些酶在纤维素水解过程中具有协同作用。②果胶酶。果胶酶主要由果胶裂解酶、果胶酯酶、聚半乳糖醛酸酶和果胶酸盐裂解酶组成。 ③脂肪酶。脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸，脂肪酸可进一步氧化合成糖类； ④过氧化氢分解酶。过氧化氢酶是一种氧化还原性酶，它可以催化分解过氧化氢，生成水和氧气。⑤蛋白酶。由微生物分泌的蛋白酶由于所用菌种不同而差别很大，但大体是一样的，就是由蛋白酶将蛋白质分解为肽，肽再水解生成氨基酸。⑥淀粉酶。淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称，通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料，由于淀粉酶的高效性及专一性，酶退浆的退浆率高，退浆快，污染少，产品比酸法、减法更柔软，且不损伤纤维。⑦漆酶、葡萄糖氧化酶。漆酶是一种氧化还原酶，诺和信公司的Denilit II S就是通过基因改性的黑曲霉漆酶，可以进行牛仔服装仿旧整理工艺，获得的织物手感厚实，表面光洁、色泽明快、淡雅。葡萄糖氧化酶主要进行织物的漂白整理，这种酶处理对双氧水的产生非常有效，处理使不需添加双氧水稳定剂，处理后织物手感柔软、丰满。而本文主要探讨纤

生物酶在造纸中的应用

生物酶在造纸中的应用 制浆造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一，但也是森林、能源、化学品等资源消耗和环境污染的大户。全球的造纸工业每年要砍伐数亿立方米的林木，而其中约半数变为废弃物又被排回了周围的大气和水流中，给人类生存的生态环境造成了巨大威胁和危害。减少能源和化学品消耗、提高纸浆得率、污水生物处理等都是克服上述困难的根本途径。而生物技术恰恰在这些方面都是可以大有作为的。 1、前言 近年来生物技术在纸浆造纸工业中取得了突飞猛进的发展，在制浆造纸工业中使用的生物酶主要有：纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶、脂肪酶等。这些酶在制浆、漂白、脱墨、树脂控制、改善纤维性能等方面发挥着重大的作用。 2、生物酶的应用 2.1 生物制浆 经过生物酶降解的原料，结合化学、机械制浆再进一步分离出纤维原料的过程叫生物制浆。不同的原料会用到不同的生物酶。如韧皮纤维会有果胶质，可选用果胶酶分解果胶质，释放出纤维素。而草浆和木浆均含有较多的木素，可以通过木素降解与化学制浆、机械制浆相结合的方式来制浆。生物制浆的基本生产工艺：木片→酶处理→化学或机械制浆生物化学浆和生物机械浆具有能耗低、环境压力轻、耗碱量大幅下降、强度性能好。 2.2 生物漂白 用于纸浆漂白的酶主要有半纤维素酶和木素降解酶，半纤维素酶包括木聚糖酶和聚露糖酶。木素降解酶主要有木素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶。生物漂白的目的主要是少用化学漂白剂来改善纸浆的性能和减少漂白的污染。聚木糖酶用于纸浆的漂白预处理能够提高纸浆的白度、降低漂剂用量和漂白段废水的污染负荷，对浆的粘度和成纸强度无不利影响。对于那些大量使用二氧化氯和双氧水的漂白工艺而言，能够显著降低生产成本。但是，从其助漂机理中我们可以

生物技术在纺织工业中的应用

生物技术在纺织工业中的应用 摘要介绍了生物技术在纺织工业中的广泛应用，包括新型纺织纤维的开发、化学处理、纺织品风格整理等方面。新纤维的开发为纺织工业拓宽了原材料领域，而生物酶在纺织工业的应用顺应了清洁生产以及节能环保这一全球大趋势。 关键词生物技术；新纤维；生物酶；织物整理 生物技术是指利用生物学的各种研究方法和手段，应用先进的生物工程技术生产出适用于各种特定要求的物质，最终实现为各个行业服务的目的的一种新型跨学科技术。【3】随着生物技术日新月异的发展，其在纺织工业中的应用也日渐广泛，并取得了理想的效果。 1．生物技术在新纤维开发上的应用【1,2】 将现代生物技术运用于纺织纤维的开发领域已经取得了非常大的成功。这不仅有效的改进了现有纺织原料存在的不足，还可根据需要开发出适合纺织生产的新纤维，扩大了原料的范围，为纤维材料的研发开辟了新的途径。 天然彩色棉纤维: 将发色基冈植入白棉的基因中，通过基因重组将发色基冈整合到棉花的基冈组中，进而表达出目的基闪的色泽，从而获得具有天然色彩的彩棉纤维。其它新型棉纤维.利用现代生物技术中的基因工程技术可向棉纤维中引入其它成分，形成天然多成分棉， 蜘蛛丝: 通过对蜘蛛丝蛋白的研究获得了相对应的基因，将该基因通过转基因手段植入奶牛和山羊乳腺细胞的DNA中，从其分泌的乳汁中可以获得经过重组的蜘蛛丝蛋白，并可从中提取到与蜘蛛丝性能相似的丝蛋白纤维。另外可利用微生物发酵技术将表达蜘蛛丝蛋白的有关基因，重组到可以用发酵法大量生产蛋白质的诸如大肠杆菌或酵母菌等这一类微生物的基因组中，通过发酵培养使其产生大量的蜘蛛丝蛋白。 改性羊毛: 运用DNA分析技术及DNA片段分离技术鉴别出优秀的绵羊，从而更加科学准确的选择良种绵羊，以便大批繁殖还将能控制羊毛细度的基因植入绵羊体内，从而获得又细又长又软的羊毛，为生产高档轻薄型毛织物提供了原料。 具有生物特性的纺织纤维，如：抗微生物技术在纺织品中的应用、甲壳素和壳聚糖在纺织上的应用、Lyocell纤维、聚乳酸纤维、大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维、竹纤维等。 2生物技术在织物整理中的应用 随着人类环境保护和安全健康意识的不断提高，纺织品印染加工对环境的污染及纺织服装残留的各种有害物质对人类健康的影响越来越引起世界各国的关注，绿色染整加工已成为纺织业可持续发展的基础。企业对清洁生产的认识逐步增强，节能环保的新技术、新工艺、新设备的推广应用将是大势所趋。生物酶制剂，作为一种节能减