本發(fā)明涉及牛皮處理領(lǐng)域，尤其涉及一種牛皮的酶法脫毛方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會(huì)隨著牛肉的消耗量的增加，會(huì)產(chǎn)生大量牛皮，提升牛皮利用率是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題?，F(xiàn)階段牛皮絕大多數(shù)被應(yīng)用于制革工業(yè)，制革工序中，脫毛過(guò)程是產(chǎn)生污染的最主要來(lái)源，目前國(guó)內(nèi)外的制革廠(chǎng)普遍使用灰堿法進(jìn)行脫毛，其脫毛后產(chǎn)生的廢水中含有石灰、硫化物等污染源，并產(chǎn)生大量無(wú)法回收利用的毛降解產(chǎn)物。
為了消除灰堿法脫毛產(chǎn)生的污染，現(xiàn)有技術(shù)中有人對(duì)動(dòng)物皮毛先經(jīng)過(guò)一定程度的酶解后，再進(jìn)行物理脫毛，如此能夠解決環(huán)保問(wèn)題。但是其對(duì)動(dòng)物皮毛進(jìn)行酶解的目的是脫毛后再對(duì)皮進(jìn)一步酶解制得膠原。而本發(fā)明是在脫毛后對(duì)牛皮進(jìn)行制革用，因此如果將此方法直接應(yīng)用于牛皮的脫毛，在酶解時(shí)會(huì)直接對(duì)牛皮造成損傷。
綜上所述，將酶解脫毛直接應(yīng)用與牛皮脫毛存在以下技術(shù)問(wèn)題：1、酶脫毛過(guò)程中容易損傷皮內(nèi)的膠原，對(duì)牛皮的粒面和非粒面造成損傷；2、現(xiàn)有的酶解技術(shù)處理后仍舊很難脫除其牛皮上所有的毛。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種牛皮的酶法脫毛方法。本發(fā)明方法采用復(fù)合酶進(jìn)行酶解，酶解后進(jìn)行脫毛，脫毛效率高。并且本發(fā)明方法不會(huì)對(duì)牛皮造成過(guò)度損傷。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種牛皮的酶法脫毛方法，包括如下步驟：
(1)取成年黃牛牛皮，真空包裝后冷凍儲(chǔ)藏備用；
(2)將牛皮解凍清洗后，在牛皮的非粒面上涂抹防酶解保護(hù)劑；
(3)在牛皮的粒面上噴灑溫度為70-80℃的酶解增效劑；
(4)將牛皮剪成小塊，置于酶解槽中，加入皮重400-600%的蒸餾水和30-70國(guó)際單位/克牛皮的酸性蛋白酶，調(diào)節(jié)酶解液ph值為2.5-3.5，在35-39℃下酶解反應(yīng)1.5-2.5h；
(5)向酶解槽中再添加30-70國(guó)際單位/克牛皮的木瓜蛋白酶，調(diào)節(jié)酶解液ph值為6-7，在35-39℃下酶解反應(yīng)1.5-2.5h；
(6)取出牛皮，清洗后按照常規(guī)工藝進(jìn)行物理脫毛；
(7)脫毛后，將牛皮添加到5-7wt%的碳酸鈉水溶液中在35-39℃下浸泡脫脂3.5-4.5h，得到成品。
在現(xiàn)有技術(shù)中，一般都是先對(duì)牛皮進(jìn)行脫脂處理，然后進(jìn)行后續(xù)脫毛。本發(fā)明反其道而行之，解凍后先對(duì)牛皮非粒面涂抹防酶解保護(hù)劑，對(duì)牛皮粒面噴灑酶解增效劑，然后進(jìn)行酶解處理，酶解后在進(jìn)行脫毛、脫脂。
其中防酶解保護(hù)劑為油類(lèi)物質(zhì)，其作用是涂抹與牛皮非粒面后形成一層油脂膜，在酶解時(shí)能夠防止牛皮與酶解液接觸而損傷。
其中酶解增效劑能夠迅速滲透進(jìn)入帶牛毛的牛皮粒面的毛孔，并且其溫度為70-80℃，能夠使毛松擴(kuò)張、疏松，便于后續(xù)的酶解和脫毛。
而先進(jìn)行酶解、脫毛，再進(jìn)行脫脂，與現(xiàn)有技術(shù)先脫脂再脫毛相比，脫脂后的牛皮會(huì)發(fā)生干硬化，毛孔收縮，不利于酶解液的浸潤(rùn)和后續(xù)脫毛。而先酶解、脫毛后再進(jìn)行脫脂，便不存在上述技術(shù)問(wèn)題。
此外，本發(fā)明還采用酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶配合先后進(jìn)行酶解，在使牛毛根部與毛孔處發(fā)生膨松的前提下，酶解工藝較為溫和，能夠有效降低對(duì)牛皮粒面的損傷。
作為優(yōu)選，所述酸性蛋白酶為胃蛋白酶或微生物酸性蛋白酶中的至少一種。
作為優(yōu)選，步驟（2）中，牛皮先在5-10℃下流水解凍10-20min，接著在20-30℃的水浴中浸泡解凍20-30min，最后在30-40℃水浴中浸泡解凍4-6min。
本發(fā)明方法還對(duì)解凍方法進(jìn)行了優(yōu)化，與直接任意解凍相比，由于牛皮是在冷凍后取出的，其細(xì)胞還處于“休眠”狀態(tài)，如果直接大幅度解凍會(huì)使細(xì)胞發(fā)生破裂，從而損傷牛皮組織。本發(fā)明先對(duì)牛皮在低溫下流水緩慢解凍，然后逐步升高溫度水浴解凍，能夠使牛皮細(xì)胞逐步適應(yīng)環(huán)境，起到保護(hù)牛皮組織的目的。并且在經(jīng)過(guò)兩步的水浴浸泡后，其毛孔舒張，便于后續(xù)的酶解增效劑吸收和酶解、脫毛工藝。
作為優(yōu)選，步驟（2）中，所述防酶解保護(hù)劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分配成：牛油15-25%，卵磷脂10-20%，司盤(pán)1-3%，聚乙二醇5-10%，海藻酸鈉4-6%，戊二醛1-3%，乙醇20-30%，水余量。
上述配方的防酶解保護(hù)劑在經(jīng)過(guò)乳化后涂抹于牛皮非粒面，其有效成分能夠迅速滲透進(jìn)入牛皮內(nèi)部，并且牛皮表面成膜。其含有戊二醛，能夠時(shí)有效成分與牛皮膠原發(fā)生交聯(lián)，結(jié)合力好，不會(huì)在后續(xù)酶解時(shí)與牛皮脫離。成膜后該膜能夠低于酶解液的浸潤(rùn)，防止牛皮受損。
作為優(yōu)選，所述防酶解保護(hù)劑的涂抹量為0.4-0.6g/cm2。
作為優(yōu)選，步驟（3）中，所述酶解增效劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分配成：氯化鈉4-6%，聚乙二醇2-4%，十二烷基苯磺酸鈉1-2%，乙醇10-20%，水余量。
上述配方的酶解增效劑中含有多種滲透能力強(qiáng)、浸潤(rùn)性好的物質(zhì)，能夠滲透進(jìn)入牛皮粒面的毛孔處，使毛孔擴(kuò)張，利于酶解液的進(jìn)入和后續(xù)脫毛。
作為優(yōu)選，所述酶解增效劑的噴灑量為1-2ml/cm2。
作為優(yōu)選，步驟（4）和步驟（5）中，所述酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶分別經(jīng)過(guò)改性處理：將蛋白酶添加到其10-20倍質(zhì)量的8-12wt%的海藻酸鈉溶液中并分散均勻，然后向溶液中添加溶液質(zhì)量2-4%的四氧化三鐵微粉并分散均勻，得到混合溶液；將混合溶液逐滴滴加到3-5wt%的氯化鈣溶液中，在40-50℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，生成沉淀，分離沉淀，研磨后制得改性酸性蛋白酶或改性木瓜蛋白酶。
現(xiàn)有技術(shù)中，酶解后的酶需要進(jìn)行加堿滅活，不能回收利用。酶的成本較高，不能回收利用加重了成本。為此本發(fā)明進(jìn)行了改進(jìn)，利用海藻酸鈉與氯化鈣的交聯(lián)反應(yīng)，將蛋白酶負(fù)載于其交聯(lián)產(chǎn)物中，同時(shí)還負(fù)載有四氧化三鐵微粉。其有益效果為：1、蛋白酶負(fù)載于載體上，其活性穩(wěn)定性更高，不容易收到酶解液的溫度、ph等干擾，因此較少的用量即能達(dá)到較高的酶解效果，節(jié)約成本；2、復(fù)合了四氧化三鐵微粉后，在酶解后只需利用磁石就能利用吸附作用對(duì)蛋白酶進(jìn)行回收，簡(jiǎn)單方便，降低成本。
作為優(yōu)選，所述改性酸性蛋白酶或改性木瓜蛋白酶的粒徑為微米級(jí)。
作為優(yōu)選，步驟（6）中，取出牛皮后，用磁石對(duì)酶解液中的改性酸性蛋白酶或改性木瓜蛋白酶進(jìn)行回收。
與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明采用酸性蛋白酶與木瓜蛋白酶復(fù)合作用配合涂抹防酶解保護(hù)劑和噴灑酶解增效劑，對(duì)牛皮進(jìn)行酶解脫毛，不會(huì)對(duì)牛皮造成過(guò)度損傷，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)本發(fā)明能達(dá)到的脫毛效果良好，且脫毛后所得產(chǎn)品粒面更完整。
(3)本發(fā)明有效減少了脫毛廢水中的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物污染。
(4)本發(fā)明蛋白酶用量少，酶解所需溫度低，且可進(jìn)行回收，降低成本。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1
一種牛皮的酶法脫毛方法，包括如下步驟：
(1)取成年黃牛牛皮，真空包裝后在-25℃冷凍儲(chǔ)藏備用。
(2)將牛皮先在8℃下流水解凍15min，接著在25℃的水浴中浸泡解凍25min，最后在35℃水浴中浸泡解凍5min。解凍后，在牛皮的非粒面上涂抹0.5g/cm2的防酶解保護(hù)劑。所述防酶解保護(hù)劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分配成：牛油20%，卵磷脂15%，司盤(pán)2%，聚乙二醇8%，海藻酸鈉5%，戊二醛2%，乙醇25%，水余量。
(3)在牛皮的粒面上噴灑溫度為75℃的酶解增效劑。所述酶解增效劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分配成：氯化鈉5%，聚乙二醇3%，十二烷基苯磺酸鈉1.5%，乙醇15%，水余量，噴灑量為,15ml/cm2。
(4)將牛皮剪成小塊，置于酶解槽中，加入皮重500%的蒸餾水和50國(guó)際單位/克牛皮的改性胃蛋白酶，調(diào)節(jié)酶解液ph值為3，在37℃下酶解反應(yīng)2h。
(5)向酶解槽中再添加50國(guó)際單位/克牛皮的木瓜蛋白酶，調(diào)節(jié)酶解液ph值為6-7，在37℃下酶解反應(yīng)2h。
(6)取出牛皮，清洗后按照常規(guī)工藝進(jìn)行物理脫毛。同時(shí)，用磁石對(duì)酶解液中的改性酸性蛋白酶和改性木瓜蛋白酶進(jìn)行回收。
(7)脫毛后，將牛皮添加到6wt%的碳酸鈉水溶液中在37℃下浸泡脫脂4h，得到成品。
其中，所述酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶分別經(jīng)過(guò)改性處理：將蛋白酶添加到其15倍質(zhì)量的10wt%的海藻酸鈉溶液中并分散均勻，然后向溶液中添加溶液質(zhì)量3%的四氧化三鐵微粉并分散均勻，得到混合溶液；將混合溶液逐滴滴加到4wt%的氯化鈣溶液中，在45℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，生成沉淀，分離沉淀，研磨呈微米級(jí)后制得改性酸性蛋白酶或改性木瓜蛋白酶。
實(shí)施例2
一種牛皮的酶法脫毛方法，包括如下步驟：
(1)取成年黃牛牛皮，真空包裝后-25℃冷凍儲(chǔ)藏備用。
(2)將牛皮先在5℃下流水解凍20min，接著在20℃的水浴中浸泡解凍30min，最后在30℃水浴中浸泡解凍6min。解凍后，在牛皮的非粒面上涂抹0.4g/cm2的防酶解保護(hù)劑。所述防酶解保護(hù)劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分配成：牛油15%，卵磷脂20%，司盤(pán)1%，聚乙二醇10%，海藻酸鈉4%，戊二醛3%，乙醇20%，水余量。
(3)在牛皮的粒面上噴灑溫度為70℃的酶解增效劑。所述酶解增效劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分配成：氯化鈉4%，聚乙二醇4%，十二烷基苯磺酸鈉2%，乙醇10%，水余量。噴灑量為1ml/cm2。
(4)將牛皮剪成小塊，置于酶解槽中，加入皮重400%的蒸餾水和30國(guó)際單位/克牛皮的改性微生物酸性蛋白酶，調(diào)節(jié)酶解液ph值為2.5，在35℃下酶解反應(yīng)2.5h。
(5)向酶解槽中再添加30國(guó)際單位/克牛皮的木瓜蛋白酶，調(diào)節(jié)酶解液ph值為6-7，在35℃下酶解反應(yīng)2.5h。
(6)取出牛皮，清洗后按照常規(guī)工藝進(jìn)行物理脫毛。同時(shí)，用磁石對(duì)酶解液中的改性酸性蛋白酶和改性木瓜蛋白酶進(jìn)行回收。
(7)脫毛后，將牛皮添加到5wt%的碳酸鈉水溶液中在39℃下浸泡脫脂3.55h，得到成品。
其中，所述酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶分別經(jīng)過(guò)改性處理：將蛋白酶添加到其10倍質(zhì)量的8wt%的海藻酸鈉溶液中并分散均勻，然后向溶液中添加溶液質(zhì)量2%的四氧化三鐵微粉并分散均勻，得到混合溶液；將混合溶液逐滴滴加到3wt%的氯化鈣溶液中，在40℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，生成沉淀，分離沉淀，研磨呈微米級(jí)后制得改性酸性蛋白酶或改性木瓜蛋白酶。
實(shí)施例3
一種牛皮的酶法脫毛方法，包括如下步驟：
(1)取成年黃牛牛皮，真空包裝后-25℃冷凍儲(chǔ)藏備用。
(2)將牛皮先在10℃下流水解凍10min，接著在30℃的水浴中浸泡解凍20min，最后在40℃水浴中浸泡解凍4min。解凍后，在牛皮的非粒面上涂抹0.6g/cm2的防酶解保護(hù)劑。所述防酶解保護(hù)劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分配成：牛油25%，卵磷脂10%，司盤(pán)3%，聚乙二醇5%，海藻酸鈉6%，戊二醛1%，乙醇30%，水余量。
(3)在牛皮的粒面上噴灑溫度為80℃的酶解增效劑。所述酶解增效劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分配成：氯化鈉6%，聚乙二醇2%，十二烷基苯磺酸鈉1%，乙醇20%，水余量。噴灑量為2ml/cm2。
(4)將牛皮剪成小塊，置于酶解槽中，加入皮重600%的蒸餾水和70國(guó)際單位/克牛皮的改性胃蛋白酶，調(diào)節(jié)酶解液ph值為3.5，在39℃下酶解反應(yīng)1.5h。
(5)向酶解槽中再添加70國(guó)際單位/克牛皮的木瓜蛋白酶，調(diào)節(jié)酶解液ph值為6-7，在39℃下酶解反應(yīng)1.5h。
(6)取出牛皮，清洗后按照常規(guī)工藝進(jìn)行物理脫毛。同時(shí)，用磁石對(duì)酶解液中的改性酸性蛋白酶和改性木瓜蛋白酶進(jìn)行回收。
(7)脫毛后，將牛皮添加到7wt%的碳酸鈉水溶液中在35℃下浸泡脫脂4.5h，得到成品。
其中，所述酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶分別經(jīng)過(guò)改性處理：將蛋白酶添加到其20倍質(zhì)量的12wt%的海藻酸鈉溶液中并分散均勻，然后向溶液中添加溶液質(zhì)量4%的四氧化三鐵微粉并分散均勻，得到混合溶液；將混合溶液逐滴滴加到5wt%的氯化鈣溶液中，在50℃下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，生成沉淀，分離沉淀，研磨呈微米級(jí)后制得改性酸性蛋白酶或改性木瓜蛋白酶。
本發(fā)明方法酶解處理后的牛皮，脫毛率基本可達(dá)到100%，并且物理脫毛時(shí)間比常規(guī)方法明顯減少，最重要的是，對(duì)皮本身的損傷較少，后續(xù)制得的牛皮表面質(zhì)量較高。
本發(fā)明中所用原料、設(shè)備，若無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備；本發(fā)明中所用方法，若無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。