[发明专利]大麻酶解脱胶

说明书

本发明与麻类脱胶技术有关，更具体地说是关于大麻酶解脱胶技术。

大麻纤维可纺性的关键在于纤维上胶质物脱除的程度。所谓胶质物是除纤维素以外，包括半纤维素、果胶质、木质素蜡质等几类物质的通称，约占大麻韧皮纤维的20%以上。果胶质在这些物质与纤维的连接上起着重要作用。据JOSlyntaby研究认为，果胶质在植物组织中一般呈原果胶状态。由于大麻中的果胶质与多价离子如Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺结合，使低酯果胶不溶和高脂果胶膨胀减少;果胶质的羧基和其他细胞壁组分-纤维素、半纤维素的羟基结合;果胶质与果胶质之间或果胶质与细胞壁其他组分之间形成一种次级框架结合或产生机械缠绕等等特性，使大麻中的果胶成为一种水不溶果胶质，如果将这种水不溶果胶改变为水溶果胶或将大分子聚合物果胶降解为低聚碳水化合物，就可以达到部分脱胶之目的。

目前采用的大麻脱胶方法主要是化学脱胶法，以氢氧化钠为主要脱胶剂进行脱胶。由于氢氧化钠对大麻中纤维素有不同程度损伤，产品制成率低，仅为18%左右，而且脱胶成本高，脱胶残液对环境造成污染。

另一种自然沤麻法脱胶，是利用水和大麻皮上网络的微生物、大量生长繁殖，而分解除去大麻纤维上的胶质。这种自然沤麻脱胶法，耗时长，一般需要十几天，而且纤维质量难以保证，不能适应工业化生产需要。

本发明的目的在于提供一种以人工控制条件培养酶菌液，脱除大麻果胶质的生产工艺，使得大麻上果胶能快速地适度脱胶。

大麻的酶解脱胶包括分解酶菌液的培养与大麻脱胶等过程。本发明的解决方案在于所用的分解酶是一种复合果胶分解酶菌液，它包括梭状芽孢杆菌【Clostridium  felsineum】【Ⅰ】、生孢梭状芽孢杆菌【Clostridium  sporogenes】【Ⅱ】、Clostridium  Baeillus【Ⅲ】和炭黑曲霉菌株HG55-B【Ⅳ】等四种菌株。梭状芽孢杆菌主要对果胶的初级状态进行分解，而Clostridium  Baeillus则主要分解果胶、胶质和部分半纤维素，而生孢梭状芽孢杆菌和炭黑曲霉菌株HG55-B，则起到增进活力与部分脱胶作用。本发明的脱胶工艺包括以下步骤：

1、用一种特选的培养基培养菌种，在这种培养基中培养得到的菌液，以Clostridium  Baeillus和炭黑曲霉菌株HG55-B为主，其综合活力为200μ-250μ/ml。

2、用清水浸泡大麻，以麻皮自身带有的菌种在常温下繁殖。所得到的这种自生菌、以梭状芽孢杆菌与生孢梭状芽孢杆菌为主。在中性条件下，令自生菌生长，当综合活力达到50-70μ/ml时，转入厌氧繁殖。

3、加入酵母菌，其加入量为大麻量的5-20%，造成厌氧菌生长条件，使自生菌在厌氧条件下繁殖生长。调脱胶液pH为5-7调温至20-35℃，此时菌种繁殖加快。当综合活力达到100μ/ml时，梭状芽孢杆菌与生孢梭状芽孢杆菌的相对含量呈线性增长此时仍以梭状芽孢杆菌为主，脱胶液中四种菌株的相对比例为：Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ∶Ⅳ＝3∶1∶1∶1。当综合活力上升到100-200μ/ml时，即改变条件转入快速繁殖脱胶阶段。当然在前两个阶段，菌种在繁殖的同时也对大麻起到初级脱胶作用。

4、脱胶液中菌种综合活力升到100-200μ/ml之后，往脱胶液中加入活力为200～250μ/ml的补充菌液或者不加补充菌液，其加入量为大麻重的0-20%。然后改变控制条件，使脱胶液中菌种边快速繁殖生长，边脱胶，掌握脱胶时间，使大麻适时适适度地脱胶，其作用原理如下：

式中：PMGL-聚甲基米乳糖醛酸裂解酶

θPGL-聚米乳糖醛酸裂解酶

PMG-聚甲基米乳糖醛酸水解酶

PG-聚米乳糖醛酸水解酶

PE-果胶酯酶

5、脱胶后的大麻先用0.5-2%【重量】的NaoH水溶液清洗，再用清水洗涤脱胶麻到中性后烘干，供纺纱使用。