洗滌產品用單一酶以及多元酶制劑的造粒方法技術

本發明專利技術涉及生物酶生物酶與其混合物中酶粒狀或自由流動酶組成的制備，具體是一種洗滌產品用單一酶以及多元酶制劑的造粒方法。該造粒方法是由植物和/或微生物菌種發酵，經凈化、一次過濾、鹽拆、二次過濾、酶泥研磨、混合攪拌、擠壓成型、涂層及干燥得到成品的酶制劑顆粒。本發明專利技術對酶泥的研磨、混合和加穩定劑都進行了合理的選擇，尤其整個操作工藝酶一直是潤濕狀態，防止酶粉飛揚，有害人體健康。本發明專利技術構成成分簡單，制備方法容易，成本低廉。本發明專利技術可以進一步加大生物酶制劑在洗滌產品中的應用范圍，這對于我國的洗滌產品工業未來的減少碳排放等環保壓力以及減少洗滌產品對石油衍生品的依賴有著重要的現實意義。

Single enzyme for washing product and method for granulating multicomponent enzyme preparation

The invention relates to a preparation method of a biological enzyme enzyme and a mixture of enzyme granules or free flowing enzymes in the mixture. The granulation method is by plant and / or microbial fermentation, purification, primary filtration, salt removal, two filtration, mud mixing, enzyme grinding, extrusion molding, coating and drying to obtain the product of enzyme particles. The invention has the advantages of reasonable selection of the grinding, mixing and stabilizing agent of the enzyme mud, in particular, the whole operation process enzyme has been a wet state, which prevents the enzyme powder from flying and is harmful to human health. The invention has the advantages of simple structure, easy preparation method and low cost. The invention can further increase the scope of application of biological enzyme in detergent products, the China washing product industry in the future to reduce carbon emissions and other environmental pressures and reduce dependence on oil derivatives washing products has important practical significance.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及生物酶及其混合物中酶粒狀或自由流動酶組成的制備，具體是一種洗滌產品用單一酶以及多元酶制劑的造粒方法。
技術介紹
酶是一類具有專一性、高效性和溫和性的生物催化劑，應用于洗滌產品配方中能提高特定污漬去污性能，同時減少了洗滌產品中表面活性劑及助洗劑用量，減少環境污染。纖維素酶的去污機理是內切和外切葡聚糖酶首先共同作用于纖維素表面，內切葡聚糖酶作用在纖維素纖維的無定形區，隨機水解β-1,4-葡萄糖苷鍵，將纖維素大分子截短，產生新的多糖鏈末端；外切葡聚糖酶作用于纖維素多糖鏈的還原或非還原末端，從末端以纖維二糖為單位對纖維素進行切割，產生纖維二糖和葡萄糖。在內切和外切酶的共同作用下，纖維素被降解為可溶性寡聚葡萄糖，它們在β-葡萄糖苷酶的作用下被降解為葡萄糖。蛋白酶是洗滌產品工業中應用最廣泛的酶制劑。蛋白酶可將蛋白質水解為易于溶解或分散于洗滌產品溶液中的肽鏈和氨基酸，用于洗滌產品配方中有助于去除如汗漬、血漬、糞便、草漬。脂肪酶是由動植物及微生物產生的能在水—油界面催化甘油三酯水解的酶，而且在非水相介質中可催化酯合成反應。脂肪酶能夠很好地去除脂質性污漬如食用油脂類漬、唇膏、黃油及衣服袖口領口上的頑固污漬。工業洗滌產品中纖維素酶的酶活力一般為5000U/g、蛋白酶的酶活力一般在20萬U/g和脂肪酶的酶活力一般在15萬左右，在洗滌產品中添加量為重量比的1％～2％。將生物酶制劑制粒有如下優點：①改善流動性混合均勻；②以延長酶制劑保存期和顆粒強度；③防止產生塵埃，被人吸入體內，有害健康；④提高溶解度；⑤提高產品價值。由于洗滌工業酶制劑的添加量很小，因此要求酶制劑顆粒大小一般在50～60目左右，這樣有利于與其他粉狀洗滌產品混合均勻。目前國外酶制劑造粒主要采用流化床噴霧造粒，但是設備昂貴、工藝復雜、消耗能量大、對環境和人體均不利。由于生物酶制劑具有卓越的優越性，洗滌工業酶制劑的造粒是必然趨勢。應用擠出滾圓法可以制備顆粒大小為50～60目左右的顆粒，在合理的結構參數和工作條件下，擠出溫度可始終保持在50℃以下。通過對輔料配方的研究，應用擠出滾圓制各顆粒干燥后的成品的酶活可達80％以上，完全可以滿足實際生產對酶活要求的需要。擠出滾圓法制備的顆粒分布窄，大小均勻，成品率高、機械強度較好，酶活的保留高。此法生產能力大，范圍廣是制備單一酶或者多元酶制劑顆粒的理想方法之一。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有酶制劑造粒技術存在的諸多問題，提供了一種洗滌產品用單一酶以及多元酶制劑的造粒方法。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種洗滌產品用單一酶以及多元酶制劑的造粒方法，包括如下步驟：⑴發酵、凈化及一次過濾：一種或多種菌種在發酵罐內發酵，發酵液進行凈化，凈化時加入0.1～10％重量比的無水氯化鈣，0.1～10％重量比的堿式碳酸鹽，重量比0.1～15％的硫酸鹽，控制pH為3～10，靜置2～8小時，使發酵殘渣和菌體凝聚成絮狀物，使酶分子留在水中，過濾得到酶液；步驟⑴中所述重量比為各原料與發酵液的重量百分比；⑵鹽析及二次過濾：酶液中加入45～55％重量比的硫酸銨進入鹽析槽鹽析，靜置4～6小時使蛋白酶沉淀，過濾得到酶泥；步驟⑵中所述重量比為各原料與酶液的重量百分比；⑶酶泥研磨及混合攪拌：酶泥經濕磨成泥漿使酶活力損失不超過5～9％，然后把研磨的酶泥加10～70％滑石粉、2～12％重量比膨潤土，2～11％重量比的脂肪醇、0.5～1.2％重量比的色漿和1～12％重量比的表面活性劑混合攪拌，攪拌速度30～50r/min，時間為20～40min；步驟⑶中所述重量比為各原料與酶泥的重量百分比；⑷擠壓成型、涂層及干燥：混合后的酶泥混合物在擠壓機中的擠壓道形成酶顆粒，擠壓機雙頭螺桿的螺旋升角為10～30°，螺桿旋轉速度為20～60r/min，擠出篩網為0.5～0.9mm；酶顆粒表面采用1～10％重量比TiO2與聚醚、或PVP、或PVA的混合溶液涂覆層后，干燥，顆粒大小控制在0.6～1.0mm，即得產品。步驟⑷中所述重量比為涂覆原料(干物質)與酶顆粒的重量百分比。在實現本專利技術所述技術方案時，本領域技術人員可采用任意植物或微生物菌種進行發酵，例如芽孢桿菌，絲狀真菌，嗜堿細菌、地霉菌，毛霉菌，青霉菌，黑曲霉菌，假單胞菌，無色桿菌，伯克氏菌，產堿桿菌，節桿菌,色素桿菌，根霉菌等。另外，本專利技術提供了通過上述造粒方法獲得的產品作為洗滌助劑在洗衣粉、洗衣皂以及工業清洗劑中的應用。具體應用時，通過本專利技術造粒方法獲得的顆粒可以配制成手洗或機洗的洗衣劑，包括適于預處理玷污的織物的清潔添加劑組合物或織物軟化劑組合物，例如洗衣皂、洗衣粉等；或者是一般用于家庭硬表面清潔操作的洗滌劑組合物或用于手洗、機洗碗碟操作的組合物，例如洗潔精、洗滌劑等；或者是汽車專用、列車專用的清洗劑、洗滌劑等。具體使用方法為將本專利技術制得的顆粒作為洗滌助劑按2％的重量比添加于洗衣粉(或其他洗滌用品配方)中，可使洗衣粉對特定污漬的去污能力提高10％以上。本專利技術所述造粒方法，相對于現有技術具有如下有益效果：1、本專利技術對酶泥的研磨、混合和加穩定劑都進行了合理的選擇，尤其整個操作工藝酶一直是潤濕狀態，防止酶粉飛揚，有害人體健康。2、本專利技術采用的是雙螺桿擠壓改變螺旋升角為19～23°、螺桿轉速選為40r/min和擠出篩網是0.7～0.8mm制取的顆粒外表光潔，顆粒度均勻，得率達90％以上。3、本專利技術構成成分簡單，制備方法容易，成本低廉。本專利技術可以進一步加大生物酶制劑在洗滌產品中的應用范圍，這對于我國的洗滌產品工業未來的減少碳排放等環保壓力以及減少洗滌產品對石油衍生品的依賴有著重要的現實意義。實驗：擠出機螺旋升角對酶顆粒的影響在本專利技術所述技術方案的基礎上，為了更進一步的獲得優選方案，專利技術人在實施例7造粒方法的基礎上分別用螺旋升角為13°、17°和22°的擠出機進行實驗，實驗數據如表1和圖2所示。表1螺旋升角對基礎效果的影響由表1可以看出，生產效率隨著螺旋升角的增大而增大。增大螺旋升角，即增大了螺桿對物料的推進作用，有利于擠出過程的順利完成。螺旋升角為22°的螺桿的生產效率是13°螺桿的1.7倍，是17°螺桿的1.2倍，生產效率的增大較為明顯。螺旋升角對擠出溫度也有影響。隨著螺旋升角的增大，擠出溫度有下降的趨勢。這是因為，增大螺旋升角，能減少物料隨螺桿的一起轉動，并可在一定程度上減少物料的回流，避免了物料在擠出裝置中被螺桿反復擠壓而引起較大的溫升。由圖2可以看出，螺旋升角為13°和17°造粒后酶顆粒沒有螺旋升角為22°圓滑光潔。備注：實驗中專利技術人發現19～23°中任意角度的螺旋升角都具備圓滑光潔的特點，為對比簡便因此僅給出螺旋升角為22°的外觀形態圖。附圖說明圖1為采用本專利技術所述造粒方法造粒獲得的酶顆粒的外觀形態圖。圖中左圖為微觀圖，右圖為宏觀圖。由圖可以看出：制備的顆粒分布窄，大小均勻，成品率高。圖2為采用不同螺旋升角造粒后酶顆粒的外觀形態圖。圖中左圖的螺旋升角13°，中圖為17°，右圖為22°。圖3為實施例4中制得的纖維素酶、脂肪酶和淀粉酶三元復合酶制劑顆粒以1％的重量比加入到洗衣粉配方中進行去污力實驗與未添加酶的洗衣粉去污力實驗柱狀對比圖。從圖可知，三種國標污布JB-01、JB-02和JB-03在未添本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種洗滌產品用單一酶以及多元酶制劑的造粒方法，其特征在于，包括如下步驟：⑴發酵、凈化及一次過濾：一種或多種菌種在發酵罐內發酵，發酵液進行凈化，凈化時加入0.1~10%重量比的無水氯化鈣，0.1~10%重量比的堿式碳酸鹽，重量比0.1~15%的硫酸鹽，控制pH為3~10，靜置2~8小時，使發酵殘渣和菌體凝聚成絮狀物，使酶分子留在水中，過濾得到酶液；⑵鹽析及二次過濾：酶液中加入45~55%重量比的硫酸銨進入鹽析槽鹽析，靜置4~6小時使蛋白酶沉淀，過濾得到酶泥；⑶酶泥研磨及混合攪拌：酶泥經濕磨成泥漿使酶活力損失不超過5~9%，然后把研磨的酶泥加10~70%滑石粉、2~12%重量比膨潤土，2~11%重量比的脂肪醇、0.5~1.2%重量比的色漿和1~12%重量比的表面活性劑混合攪拌，攪拌速度30~50r／min，時間為20~40min；⑷擠壓成型、涂層及干燥：混合后的酶泥混合物在擠壓機中的擠壓道形成酶顆粒，擠壓機雙頭螺桿的螺旋升角為10~30°，螺桿旋轉速度為20~60?r／min，擠出篩網為0.5~0.9mm；酶顆粒表面采用1~10%重量比TiO2與聚醚、或PVP、或PVA的混合溶液涂覆層后，干燥，顆粒大小控制在0.6~1.0mm，即得產品。...

【技術特征摘要】
1.一種洗滌產品用單一酶以及多元酶制劑的造粒方法，其特征在于，包括如下步驟：⑴發酵、凈化及一次過濾：一種或多種菌種在發酵罐內發酵，發酵液進行凈化，凈化時加入0.1~10%重量比的無水氯化鈣，0.1~10%重量比的堿式碳酸鹽，重量比0.1~15%的硫酸鹽，控制pH為3~10，靜置2~8小時，使發酵殘渣和菌體凝聚成絮狀物，使酶分子留在水中，過濾得到酶液；⑵鹽析及二次過濾：酶液中加入45~55%重量比的硫酸銨進入鹽析槽鹽析，靜置4~6小時使蛋白酶沉淀，過濾得到酶泥；⑶酶泥研磨及混合攪拌：酶泥經濕磨成泥漿使酶活力損失不超過5~9%，然后把研磨的酶泥加10~70%滑石粉、2~12%重量比膨潤土，2~11%重量比的脂肪醇、0.5~1.2%重量比的色漿和1~12%重量比的表面活性劑混合攪拌，攪拌速度30~50r／min，時間為20~40min；⑷擠壓成型、涂層及干燥：混合后的酶泥混合物在擠壓機中的擠壓道形成酶顆粒，擠壓機雙頭螺桿的螺旋升角為10~30°，螺桿旋轉速度為20~60 r／min，擠出篩網為0.5~0.9mm；酶顆粒表面采用1~10%重量比TiO2與聚醚、或PVP、或PVA的混合溶液涂覆層后，干燥，顆粒大小控制在0.6~1.0mm，即得產品。2.根據權利要求1所述的一種洗滌產品用單一酶以及多元酶制劑的造粒方法，其特征在于，優選的無水氯化鈣的重量比為2~5%，堿式碳酸鹽的重量比為3~5%，硫酸鹽的重量比為3~5%。3.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張劍，徐淑宜，于躍，
申請(專利權)人：山西勇寧記科技有限公司，
類型：發明
國別省市：山西;14