珍珠酶促增光工藝的制作方法

專利名稱：珍珠酶促增光工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種珍珠后處理工藝，尤其涉及一種通過生物活性酶來處理珍珠表面從而提高珍珠光澤的處理工藝。
背景技術：
珍珠是軟體動物雙殼綱某些貝類的外套膜細胞在代謝過程中所分泌的一種生物礦化組織，具有獨特的晶體結構，是一個由數千層碳酸鈣文石型結晶與殼角蛋白薄層交替間隔有序排列而成的同心球體。珍珠的化學成份主要是碳酸鈣等無機成份，輔以殼角蛋白，水，其中含微量元素有S、P、Na、Mg、Al、Fe、Cu、Ag、Ti、K、Sr等，氨基酸有天門冬、蘇、絲、谷、甘、丙、半胱、纈、蛋、異亮、亮、酪、苯丙、賴、組、精、輔、色等。珍珠具有所有寶石學的特征即特定的顏色、光澤、色澤、透明度、形狀和大小、密度、硬度、折光率和瑕疵12。有研究指出珍珠的化學組成，微量元素，以及有機物質的含量與珍珠顏色等質量密切相關，微量金屬元素鐵、錳等主要是以與有機物形成復雜的絡合物(卟啉等)的形式存在或者被有機物質吸附。珍珠在形成過程中始終處于內環境囊體中，為囊液包裹。它的外表面除了角蛋白外，還有其它脂類、蛋白作為膜的組成成份。珍珠的光澤主要由碳酸鈣文石晶體的物理結構決定，在這一層次上很難用化學、物理的方法改進；但是其外層附著的脂類和蛋白等物質會影響光線的透過和反射及折射，從而影響珍珠的光澤。所以可以用蛋白酶或脂酶處理珍珠表面，達到增光效果。

發明內容
本發明的目的在于提供一種采用生物活性酶對珍珠進行處理從而達到珍珠增光的生產工藝。
本發明的解決方案是基于本發明人通過長時間的實驗研究，利用生物酶特有的生物催化劑的特性，以及酶在處理過程中對處理環境的要求，得出一種對珍珠具有增光效果，但是又不損壞珍珠的處理工藝。
本發明的上述技術問題是通過以下技術方案完成的一種珍珠酶促增光工藝，包括以下步驟a.預處理(1)分類 即按珍珠層的厚薄、顏色、光澤、形態和大小把珍珠進行大致分類，以便分別處理；(2)表面預處理 將珍珠包在紗布內置于水浴中加熱處理，溫度一般控制在55℃左右，持續3小時到80小時，使大部分色素在分解以利于漂白；b.配置緩沖液或飽和碳酸鈉溶液將緩沖溶質加入水中配置制成(按質量百分比)為0.1％～1.0％的緩沖液；其中緩沖溶液的PH值為6.0～10.0或配置飽和碳酸鈉溶液；c.酶制劑增光將上述的緩沖溶液加入到玻璃容器中，加入珍珠，(按質量百分比)0.05～2％的酶制劑；在35～65℃的恒溫下水浴3～15小時后取出；沖洗2～5遍后，晾干；或將(按質量百分比)0.05～2％的酶制劑加入到玻璃容器中，用飽和碳酸鈉溶液調整PH值到6.0～10.0，加入珍珠，在40～65℃的恒溫下水浴3～7小時后取出；沖洗2～5遍后，晾干；d.熒光增白劑補光將上述晾干的珍珠放入放入濃度為0.05％～1.0％的熒光增白體系，置于光照箱中，室溫，5～10天后取出，用清洗液沖洗后，晾干。
作為優選，所述的緩沖溶液為磷酸鹽緩沖液，溶質為磷酸氫二鉀與磷酸二氫鉀，其中緩沖溶液的濃度(按質量百分比)為0.1％～1.0％。
本發明人取磷酸氫二鉀與磷酸二氫鉀加水溶解，配制磷酸鹽緩沖液(pH＝8.5)。在錐形瓶1中加入磷酸鹽緩沖液，30粒珍珠；在錐形瓶2中加入磷酸鹽緩沖液，30粒珍珠和酶制劑(1％，)；于恒溫水浴5小時，傾去反應液，用水反復沖洗干凈，瓶2中的珍珠明顯比瓶1中的亮，且稍白。而錐形瓶1中珍珠與原珠比明顯暗無光澤，瓶2珍珠比原珠稍亮，白，與商品增光珠比則遜色。
本發明人又取三羥甲基甲烷加攪拌溶解，并且稀釋至1000ml，用6mol/L鹽酸溶液調節pH至8.0即得tris緩沖液。
在瓶1中加入50毫升磷酸鹽緩沖液與30粒珍珠；在瓶2中加入50毫升tris緩沖液與30粒珍珠，和0.5克酶制劑(1％)。于53℃恒溫水浴5小時，傾去反應液，用水反復沖洗干凈。瓶2中的珍珠與使用磷酸鹽緩沖液相比沒有明顯改善，說明使用磷酸鹽緩沖液比tris緩沖液作為酶制劑的催化環境更適合對珍珠的增光作用。
作為優選所述的酶制劑(按質量百分比)為0.05～4％復合蛋白酶，其中酶制劑增光的溫度為40～55℃，酶制劑增光的時間4～5小時，酶制劑增光溶液的PH值為6.0～10.0。復合蛋白酶最佳反應溫度為40～55攝氏度，最適pH為6.0～10.0，通常添加量(質量分率)0.01～0.5％。該酶含有等量的木瓜蛋白酶、曲霉蛋白酶、中性和弱堿性蛋白酶(請問這里可否用代號？比如蛋白酶1，蛋白酶2等等，不可以因為這樣就會出現公開不充分)，具有很強的水解蛋白質的能力。
作為優選，所述的復合蛋白酶為兩種或兩種以上的木瓜蛋白酶、曲霉蛋白酶、脂肪酶、中性蛋白分解酶、酸性蛋白酶、弱堿性蛋白分解酶組成，其中必需含有曲霉蛋白酶。
木瓜蛋白酶最佳反應溫度為50～65度，最適pH為6.0～7.0，添加量(質量分率)0.2～0.6％。該酶采用生物工程技術從番木瓜植物未成熟的果實中提煉而成。由212個氨基酸組成，分子量21000，屬于含有巰基肽鏈內切酶，具有蛋白酶和脂酶的活性，有廣泛的特異性，對動植物蛋白、多肽、酰胺等由較強的酶解能力，廣泛應用于食品、醫藥、日化、飼料、皮革及紡織行業。
曲霉蛋白酶最佳反應溫度為50～55度，最適pH為7.0～10.0。由醬油曲霉蛋白酶菌株經過液體深層發酵、提取等工序制得，含有中性和堿性蛋白酶，具有很強的水解蛋白質的能力。
脂肪酶最佳反應溫度為短時間40～42度、長時間38～40度，最適pH7.0～7.5。作用‘RCO-OR’，主要生成物脂類——脂肪酸，甘油和其它不完全水解物。重金屬離子銅、鐵及氟化鈉和脂肪酸對酶有抑制作用，鈣、鍶和膽酸鹽對其有激活作用。
中性蛋白分解酶最佳反應溫度為45～50度，最適pH 5.0～7.0。添加量(質量分率)0.00025～0.01％。是主要以中性蛋白酶為主、并含有淀粉酶的復合酶，能改善面包的生產質量、提高生產效率。利用動植物的蛋白原料、制造各類加工食品、調味品等。上海中科生物醫學高科技開發有限公司生產。
酸性蛋白酶(sumizyme AP日本)最佳反應溫度40度，最適pH 4.0，添加量(質量分率)0.1％。
酸性蛋白酶(國產)最佳反應溫度40～50度，最適pH 6.0，添加量(質量分率)0.1％。上海中科伍佰豪生物工程有限公司(中國科學院上海生物工程研究中心)研制。
弱堿性蛋白分解酶最佳反應溫度為45～50度，最適pH 6.0～9.0，添加量(質量分率)0.08～0.12％。中性或弱堿性范圍內可以分解以動植物蛋白為原料的蛋白質。上海中科生物醫學高科技開發有限公司提供。
基于現有的各種漂白增光方法，結合可以得到的各種蛋白酶和脂酶(包括木瓜蛋白酶、曲霉蛋白酶、脂肪酶、中性蛋白分解酶、酸性蛋白酶、弱堿性蛋白分解酶)的化學性質，我們首先設計配制了復合蛋白酶，考察蛋白酶對珍珠增光的有效性。實驗結果表明，在純粹的磷酸鹽緩沖液中長時間浸泡的珍2ml量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻，作為供試品溶液。另精密稱取黃芪甲苷對照品，加甲醇制成每1ml含1mg的溶液，作為對照品溶液。照薄層色譜法(中國藥典2000年版一部附錄VI B)試驗，精密吸取供試品溶液5ul，對照品溶液1ul與3ul，分別交叉點于同一硅膠G薄層板上，以氯仿-甲醇-水(13∶6∶2)10℃以下放置過夜的下層溶液為展開劑，展開，取出，晾干，噴以10％硫酸乙醇溶液，在100℃加熱至斑點顯色清晰，取出，在薄層板上覆蓋同樣大小的玻璃板，周圍用膠布固定，照薄層色譜法(《中國藥典》2000年版一部附錄VI B薄層掃描法)進行掃描。波長λS＝530，λR＝700，測定供試品峰面積與對照品峰面積，計算每個干膏中黃芪甲苷的含量，換算成相當于黃芪生藥中的含量，并對結果進行方差分析，結果見表2、3。
表1、因素水平表

注每次提取時間固定為1.5小時。
表2、黃芪等藥醇提正交試驗數據表

生二氧化碳氣體，外膜完整沒有受到破壞說明該酶對角蛋白不起作用。國產酸性蛋白酶恒溫處理過程中未見氣泡生成，但是處理后珍珠表面呈現磨砂狀，手感粗糙。說明此種酶對珍珠表面角蛋白的破壞和氫離子透過膜與碳酸鈣反應同時進行。
作為優選，所述的熒光增白體系(按質量百分比)為0.01％～2.0％水溶性熒光增白劑。
作為優選，所述的水溶性熒光增白劑為熒光增白劑PRS(4，4’-雙[(6-苯胺基-4-甲氧基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2，2’-二磺酸鈉)、熒光增白劑VBL(4，4’-雙[(4-羥乙胺基-6-苯胺基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2，2’-二磺酸鈉)、熒光增白劑CBS(4，4-雙(2-二黃酸苯乙烯基)聯苯)中的一種。
作為優選，所述的熒光增白體系(按質量百分比)為0.1～0.4％油溶性熒光增白劑，其中溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、二丙酮醇、2-丁酮、甲基酮、丁二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚、甲苯、二甲苯、羥丙基乙基醚、異丙醇、環己酮、二氯甲烷、正丁醇、異丁醇、乙二醇乙醚乙酸酯、乙酸丁酯、正己烷有機溶劑中的一種。
作為優選，所述的油溶性熒光增白劑為熒光增白劑OB(2.5-雙(5-叔丁基-2-苯并口惡唑基)噻吩)、熒光增白劑PF(1.2-雙(5-甲基-2-苯并口惡唑基)-乙烯)、熒光增白劑PB(2.5-二-(苯并口惡唑-2-)噻吩)中的一種。
經酶處理過的珍珠，其光澤明顯增強，但與商品增光珠比仍有一定的差距。為進一步增強珠光，還需要用熒光增白劑進行補光。熒光增白劑按照溶解性分為兩大類，水溶性熒光增白劑如熒光增白劑PRS，油溶性熒光增白劑如熒光增白劑OB，將熒光增白劑PRS溶于水，熒光增白劑OB溶于甲醇、乙醇、乙二醇等有機溶劑中，分別加入珍珠，置于光照箱中。結果發現熒光增白劑OB的甲醇溶液效果最佳。(表2)
表2

在水溶性熒光增白劑PRS的溶液中浸泡后，珍珠外表面部分附上一層白色膜，且附著牢固，珍珠稍微增加了原有的光澤。分析原因可能是離子性的增白劑PRS吸附較緊，對于熒光增白劑OB，實驗發現溶劑極性越強，則增光效果越好。
現在珍珠加工中通行的增光方法是使用熒光增白劑OB，配合不同的復雜溶劑體系，經過長時間浸泡而得。期間需要反復更換溶劑體系，時間長，工作量大。使用曲霉蛋白酶結合熒光增白劑，所需時間縮短為一周，中間無須更換體系。可以大幅度縮短工期，節約成本因此本發明具有以下優點本發明利用生物酶在緩沖環境中的生物催化作用水解除去附著在珍珠表面的非使珍珠文石晶體產生的光澤更好地透射出來；結合熒光增白劑，使增光所需時間縮短為一周，中間無須再更換體系。可以大幅度縮短工期，節約成本。
具體實施方案下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例1(1)分類 即按珍珠層的厚薄、顏色、光澤、形態和大小把珍珠進行大致分類，以便分別處理。
(2)表面預處理 將珍珠包在紗布內置于水浴中加熱處理，溫度一般控制在50℃，持續80小時，使大部分色素在分解以利于漂白；取磷酸氫二鉀5.59g與磷酸二氫鉀0.41g加水溶解至1000ml，配制磷酸鹽緩沖液(pH＝8.5)。在錐形瓶中加入50ml磷酸鹽緩沖液，30粒珍珠，0.5克復合蛋白酶(1％，)；于35℃恒溫水浴15小時，傾去反應液，用水反復沖洗干凈，將熒光增白劑OB 2.5克加于1250ml甲醇中，超聲波處理使完全溶解。將酶處理過的珍珠1000克放入此體系，置于光照箱中，室溫，5天后取出，用適量甲醇沖洗，晾干即可。珍珠光澤強烈。
實施例2(1)分類 即按珍珠層的厚薄、顏色、光澤、形態和大小把珍珠進行大致分類，以便分別處理。
(2)表面預處理 將珍珠包在紗布內置于水浴中加熱處理，溫度一般控制在55℃左右，持續30小時，使大部分色素在分解以利于漂白；稱取曲霉蛋白酶1.25克，用1250mL去離子水溶解(pH 6.4)，用飽和碳酸鈉溶液1.3mL將溶液pH調至6.0。將1000克珍珠放入此曲霉蛋白酶溶液中，40℃水浴，7小時后取出，反復沖洗，晾干。將熒光增白劑OB 2.5克加于1250ml甲醇中，超聲波處理使完全溶解。將酶處理過的珍珠1000克放入此體系，置于光照箱中，室溫，7天后取出，用適量甲醇沖洗，晾干即可。珍珠光澤強烈。
實施例3(1)分類 即按珍珠層的厚薄、顏色、光澤、形態和大小把珍珠進行大致分類，以便分別處理。
(2)表面預處理 將珍珠包在紗布內置于水浴中加熱處理，溫度一般控制在60℃左右，持續3小時，使大部分色素在分解以利于漂白；取磷酸氫二鉀7.59g與磷酸二氫鉀2.41g加水溶解至1000ml，配制磷酸鹽緩沖液(pH＝7.5)。在錐形瓶中加入50ml磷酸鹽緩沖液，30粒珍珠，1.0克曲霉蛋白酶(2％，)；于53℃恒溫水浴5小時，傾去反應液，用水反復沖洗干凈，將熒光增白劑PRS 1.25克加于1250ml去離子水中，超聲波處理使完全溶解。
將酶處理過的珍珠1000克放入此體系，置于光照箱中，室溫，10天后取出，用適量甲醇沖洗，晾干即可。珍珠光澤比較強烈。
實施例4(1)分類 即按珍珠層的厚薄、顏色、光澤、形態和大小把珍珠進行大致分類，以便分別處理。
(2)表面預處理 將珍珠包在紗布內置于水浴中加熱處理，溫度一般控制在55℃左右，持續7小時7，使大部分色素在分解以利于漂白；稱取復合蛋白酶1.25克，用1250mL去離子水溶解(pH 6.4)，用飽和碳酸鈉溶液1.3mL將溶液pH調至7.0。將1000克珍珠放入此復合蛋白酶溶液中，50℃水浴，4小時后取出，反復沖洗，晾干。
將熒光增白劑PB25克加于1250ml甲醇中，超聲波處理使完全溶解。將酶處理過的珍珠1000克放入此體系，置于光照箱中，室溫，5天后取出，用適量甲醇沖洗，晾干即可。珍珠光澤強烈。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
權利要求
1.一種珍珠酶促增光工藝，包括以下步驟a.預處理(1)分類即按珍珠層的厚薄、顏色、光澤、形態和大小把珍珠進行大致分類，以便分別處理；(2)表面預處理將珍珠包在紗布內置于水浴中加熱處理，溫度一般控制在50～60℃，持續3小時到80小時，使大部分色素在分解以利于增光；b.配置緩沖液或飽和碳酸鈉溶液將緩沖溶質加入水中配置制成(按質量百分比)為0.1％～1.0％的緩沖液；其中緩沖溶液的PH值為6.0～10.0或配置飽和碳酸鈉溶液；c.酶制劑增光將上述的緩沖溶液加入到玻璃容器中，加入珍珠，(按質量百分比)0.05～2％的酶制劑；在35～65℃的恒溫下水浴3～15小時后取出；沖洗2～5遍后，晾干；或將(按質量百分比)0.05～2％的酶制劑加入到玻璃容器中，用飽和碳酸鈉溶液調整PH值到6.0～10.0，加入珍珠，在40～65℃的恒溫下水浴3～7小時后取出；沖洗2～5遍后，晾干；d.熒光增白劑補光將上述晾干的珍珠放入放入濃度為0.05％～1.0％的熒光增白體系，置于光照箱中，室溫，5～10天后取出，用清洗液沖洗后，晾干。
2.根據權利要求1所述的珍珠酶促增光工藝，其特征在于，所述的緩沖溶質為磷酸氫二鉀與磷酸二氫鉀，其濃度(按質量百分比)為0.1％～1.0％。
3.根據權利要求1或2所述的珍珠酶促增光工藝，其特征在于，所述的酶制劑(按質量百分比)為0.05～4％復合蛋白酶，其中酶制劑增光的溫度為40～55℃，酶制劑增光的時間4～5小時，酶制劑增光溶液的PH值為6.0～10.0。
4.根據權利要求3所述的珍珠酶促增光工藝，其特征在于，所述的復合蛋白酶為兩種或兩種以上的木瓜蛋白酶、曲霉蛋白酶、脂肪酶、中性蛋白分解酶、酸性蛋白酶、弱堿性蛋白分解酶組成。
5.根據權利要求1所述的珍珠酶促增光工藝，其特征在于，所述的酶制劑(按質量百分比)為0.01～1.0％曲霉蛋白酶，其中酶制劑增光的溫度為40～65℃，酶制劑增光的時間4～5小時，酶制劑增光溶液的PH值為7.0～10.0。
6.根據權利要求1所述的珍珠酶促增光工藝，其特征在于，所述的熒光增白體系(按質量百分比)為0.1％～2.0％水溶性熒光增白劑。
7.根據權利要求6所述的珍珠酶促增光工藝，其特征在于，所述的水溶性熒光增白劑為熒光增白劑PRS(4，4’-雙[(6-苯胺基-4-甲氧基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2，2’-二磺酸鈉)、熒光增白劑VBL(4，4’-雙[(4-羥乙胺基-6-苯胺基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2，2’-二磺酸鈉)、熒光增白劑CBS(4，4-雙(2-二黃酸苯乙烯基)聯苯)中的一種。
8.根據權利要求1所述的珍珠酶促增光工藝，其特征在于，所述的熒光增白體系(按質量百分比)為0.1～2.0％油溶性熒光增白劑，其中溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、二丙酮醇、2-丁酮、甲基酮、丁二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚、甲苯、二甲苯、羥丙基乙基醚、異丙醇、環己酮、二氯甲烷、正丁醇、異丁醇、乙二醇乙醚乙酸酯、乙酸丁酯、正己烷有機溶劑中的一種。
9.根據權利要求8所述的珍珠酶促增光工藝，其特征在于，所述的油溶性熒光增白劑為熒光增白劑OB(2.5-雙(5-叔丁基-2-苯并口惡唑基)噻吩)、熒光增白劑PF(1.2-雙(5-甲基-2-苯并口惡唑基)-乙烯)、熒光增白劑PB(2.5-二-(苯并口惡唑-2-)噻吩)中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種珍珠后處理工藝，尤其涉及一種通過生物活性酶來處理珍珠表面從而提高珍珠光澤的處理工藝；包括以下步驟a.預處理；b.配置緩沖液或飽和碳酸鈉溶液；c.酶制劑增光；d.熒光增白劑補光等步驟，即利用生物酶在緩沖環境中的生物催化作用水解除去附著在珍珠表面的非使珍珠文石晶體產生的光澤更好地透射出來；結合熒光增白劑，使增光所需時間縮短為一周，中間無須再更換體系。可以大幅度縮短工期，節約成本。
文檔編號A44C27/00GK1864579SQ20051005035
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月18日 優先權日2005年5月18日
發明者阮鐵軍, 王偉忠, 樓文成 申請人:浙江阮仕珍珠股份有限公司