خانه / نساجی / بررسی تاثیر آنزیم بر روی كالاهای رنگرزی شده با رنگ مستقیم 93 صفحه doc

بررسی تاثیر آنزیم بر روی كالاهای رنگرزی شده با رنگ مستقیم 93 صفحه doc

همگام با رشد فزایندة استفاده از فرآیندهای بیوتكنولوژی در صنعت، استفاده از آنزیم‌ها در صنایع نساجی نیز گسترش چشمگیری داشته است به عنوان مهمترین نمونه از این موارد می‌توان هیدرولیز كتنرل شده آنزیمی كالاهای سلولزی توسط سلولازها را نام برد

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 93

حجم فایل: 613 کیلو بایت

قسمتی از محتوای فایل و توضیحات:

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول : مقدمه …………………..

1-1) مقدمه ………………………

1-2) اهداف پروژه ………………….

1-3) اهمیت پروژه…………………..

1-4) كارهای انجام شده قبل…………..

1-4-1) هیدرولیز آنزیمی سلولز و عوامل مؤثر در شدت هیدرولیز………………………….

1-4-2) اثر آنزیم سلولاز بر رنگ پذیری الیاف سلولزی

1-4-3) تأثیر رنگ به كار رفته روی پارچه در شدت هیدرولیز آنزیمی……………………………

فصل دوم: تجربیات………………….

1-2) مواد مورد استفاده……………..

2-2) وسایل مورد استفاده ……………

2-3) روش انجام آزمایشات…………….

2-3-1) رنگرزری پارچه های پنبه ای قبل از هیدرولیز آنزیمی…………………………………

2-3-2) هیدرولیز آنزیمی پارچه های پنبه ای قبل از رنگرزی…………………………………

فصل سوم: نتایج و بحث……………….

فصل چهارم: نمونه ها……………….

فصل پنجم: مقالات لاتین………………

فصل یكم1-1) مقدمه

همگام با رشد فزایندة استفاده از فرآیندهای بیوتكنولوژی در صنعت، استفاده از آنزیم‌ها در صنایع نساجی نیز گسترش چشمگیری داشته است. به عنوان مهمترین نمونه از این موارد می‌توان هیدرولیز كتنرل شده آنزیمی كالاهای سلولزی توسط سلولازها را نام برد.

این عملیات اولین بار در ژاپن تحت عنوان بیوپولیشینگ (1) برای تكمیل پارچه های تاری ـ پودی بكار گرفته شد. این تكمیل خاص پارچه های پنبه ای نبوده و می‌تواند برای پارچه های بافته شده از كتان، رامی و دیگر الیاف سلولزی و مخلوط آنها با الیاف مصنوعی و پروتئینی نیز بكار برده شود.

هیدرولیز آنزیمی منسوجات سلولزی، توسط ایزوآنزیم های سلولاز انجام می‌شود. سلولاز به سیستمی از آنزیم ها اطلاق می‌شود كه باهم به صورت زنجیره ای عمل كرده و قادر به شكستن پلیمرهای سلولزی بسیار آرایش یافته هستند. اجزاء سلولاز عبارت از:

الف) اكسو ـ بتا ـ 1و4 ـ گلوكانیز[1] (E.C.3.2.1.91)

ب) اندو ـ بتا ـ 1و4 ـ گلوكانیز[2] (E.C.3.2.1.4)

ج) بتا ـ گلوكزایداز[3] (E.C.3.2.1.21)

می‌باشد (3و2) به طور خلاصه مكانیزم هیدرولیز پلیمرهای سلولزی توسط این آنزیم‌‌ها را می‌توان به این صورت در نظر گرفت كه:

× اكسو گلوكانیزها (اكسوسلولازها) واحدهای سلوبیوز را از انتهای غیراحیایی زنجیره‌های سلولزی جدا می‌كنند.

× اندوگلوكانیزها (اندوسلولازها) پیوندهای بتا ـ 1و4 ـ گلوكزایدها را به صورت تصادفی هیدرولیز می‌كنند و سبب كاهش درجه پلیمریزاسیون زنجیره های سلولزی می‌شود.

× بتاگلوكزایدها یا سلوبیازها واحدهای سلوبیوز را به گلوكز تجزیة می‌كنند.

× اگرچه یك همكاری گروهی بین این تركیبات مشاهده شده است ولی جزئیات نحوة فعالیت آنها كاملاً مشخص نمی‌باشد. (3و2)

سلولاز قابل استفاده در صنعت نساجی از حدود 12 منبع مختلف تهیه می‌شود. دسته‌بندی آنزیم های سلولاز معمولاً باتوجه به محدودهpH آنان صورت می‌گیرد كه منظور آن است كه در این pH بالاترین فعالیت را دارند و براین اساس آنزیم های سلولاز به سه دسته اسیدی، بازی و خنثی تقسیم می شوند.

آنزیمهای خنثی در pH حدود 7-6 بالاترین فعالیت را داشته و آنزیمهای اسیدی در pH محدوده 5/5-5/4 فعال تر می باشند در حالیكه آنزیم های قلیایی در محیط های قلیایی فعالند. رایج ترین آنزیم های مورد استفاده جهت پارچه های پنبه ای آنزیم‌های اسیدی و خنثی می باشند. آنزیم های قلیایی در مواد شوینده خانگی بكار می روند كه به خارج شدن لكه ها و بهبود سطح پارچه بعد از چند بار شستشو كمك می‌كنند.

آنزیم سلولاز در سالهای اخیر در تكمیل منسوجات پنبه ای در جهت كاهش پرزها در پارچه‌های حلقوی و در شستشوی پارچه‌های كتانی به طور وسیع استفاده شده اند. این آنزیم ها در تكمیل های نساجی و در ماشین هایی كه در آنها فعالیت مكانیكی وجد دارد مانند جت ها، وینچ ها و ماشین های شستشویی بكار می روند. آن نكته كه افزایش فعالیت مكانیكی، شدت هیدرولیز توسط آنزیم را در طول فرآیند هیدرولیز افزایش می‌دهد مورد تاكید قرار گرفته است.

آنزیمها پروتئینهای ویژه ای هستند كه به عنوان كاتالیزورهای بیولوژیكی عمل می‌‌نمایند یعنی بدون ایجاد تغییری در نقطه تعادل واكنشهای بیوشیمیایی را كاتالیز می‌كنند . (27)

كوهن كلمه آنزیم ] از دو كلمه یونانی En ( داخل ) و Zyme ( مخمر ) تشكیل شده است یعنی در مخمر [ را ابداع نموده و اولین بار در سال 1835 توسط شخصی بنام برزلیوس ( J.berzelius ) نام آنزیم بكار برده شد و توضیح داد كه تبدیل نشاسته به مالتوز توسط یك آنزیم كاتالیز می شود ( در زبان آلمانی به جای آنزیم از كلمه دیاستاز نیز استفاده می شد . ) همچنین آقای پاستور تشخیص داد كه عمل تخمیر توسط آنزیمها انجام می گیرد این دانشمند در سال 1360 پیش بینی كرد كه آنزیمها بطور پیچیده ای به داخل سلولهای مخمر متصل شده اند . در سال 1926 توسط شخصی به نام سومنر ( Sumner ) آنزیم اوره آز از دندانه های باقلا مانند ( Jack bean ) جدا و تقریباً تخلیص گردید و بعدها كشف پپسین و ترپسین از لوزالمعده و معده بعمل آمده و با استفاده از این آنزیمها كاملاً متوجه شدند كه آنزیمها از پروتئین تشكیل شده اند . امروزه تقریباً 2000 نوع آنزیم مختلف شناسایی شده و تعداد زیادی از آنها تخلیص گردیده و در حدود 200 نوع آن بصورت كریستاله تهیه شده است . (25)

وزن ملكولی آنزیمها بین تا بیشتر از دالتون است . ساختمان این تركیبات از نوع ساختمان پروتئین می باشد . و تنها اختلاف آنزیمها با پروتئینها نحوه عمل بیولوژیكی آنها می باشد بدین معنی كه به علت داشتن ساختمان سه بعدی و دارا بودن عوامل فعال اسیدهای آمینه كه در قسمتهائی از مولكول مجتمع شده اند دارای خواص ویژه آنزیمی می باشند . این عوامل فعال كه بعضی از ریشه های اسیدهای آمینه می باشند بصورتی در كنار هم قرار گرفته اند كه قادرند جمعاً در یك واكنش بیوشیمیایی شركت كنند. بنابراین ساختمان سه بعدی آنزیمها را می توان یكی از شرایط لازم برای فعالیت آنزیم دانست . (27)

اصول واكنشهای آنزیمی

در واكنشهای آنزیمی تركیبی كه تحت تأثیر آنزیم قرار می گیرد سوبسترا (substrate) و تركیبی كه در جریان واكنش تولید می شود محصول Product)) نامیده می شود كه بطور كلی می توان پروسه واكنش آنزیمی را با علامات اختصاری زیر نمایش داد :

E+ P S

در واكنش فوق S مخفف سوبسترا E مخفف آنزیم و P مخفف محصول می باشد . البته لازم به ذكر است كه در بعضی از واكنش ها بیش از یك محصول تولید می شود .

در یك واكنش آنزیمی در حین تبدیل سوبسترا به محصول مراحل متعددی وجود دارد كه بطور كلی می توان آن را در سه مرحله زیرخلاصه كرد .

E+S DEP E+P

مرحله اول : آنزیم و سوبسترا با هم پیوند شیمیایی برقرار نموده و كمپكس آنزیم ـ سوبسترا را بوجود می آورند .

E+S D ES

مرحله دوم : توسط عوامل شیمیایی مشخصی در قسمت خاصی ( محل فعال یا جایگاه فعال ) از ملكول آنزیم سرعت تبدیل سوبسترا به محصول افزایش یافته كه منجر به تشكیل كمپلكس آنزیم ـ محصول می گردد .

ES D EP

مرحله سوم : محصول از آنزیم جدا شده و آنزیم بدون آنكه فرم ساختمانی خود را از دست داده باشد به حالت اول باز می گردد .

EP E+P

همچنان بطور شماتیك نشان داده شده است آنزیمها در جریان واكنش هیچ گاه مصرف نشده و در پایان واكنش بدون تغییر آزاد می گردند . همچنین مقدار بسیار كم و جزئی آنزیم برای تبدیل مقدار زیادی از سوبسترا به محصول كافی است به عنوان مثال 0.0001µ mole از یك آنزیم می تواند هزاران مولكول از سوبسترا را در عرض چند ثانیه به محصول تبدیل بنماید .

آنزیمها فقط در افزایش سرعت واكنش تبدیل سوبسترا به محصول مؤثر بوده و در عوامل دیگر از قبیل نوع محصول دخالتی ندارند یعنی در حقیقت آنزیم ها موجب كاهش انرژی فعال كننده واكنش می شوند . (27)

شكل 1 : انرژی فعال كننده برای واكنش بدون آنزیم و واكنشی كه توسط آنزیم كاتالیز می شود .ساختمان آنزیمها

آنزیمها ساختمان پروتئینی دارند . ساختمان بعضی از آنزیمها فقط از پروتئین تشكیل یافته كه فعالیت این نوع آنزیمها تنها به ساختمان پروتئینی آن بستگی دارد و آنزیم ساده نامیده می شوند ( به عنوان مثال بعضی از پروتئازها از قبیل تریپسین ) . اما اغلب آنزیمها برای انجام فعالیت كاتالیزوری علاوه بر ساختمان پروتئینی خود به تركیبات فعال كننده غیر پروتئینی نیاز دارند كه این نوع آنزیمها را آنزیمهای مركب ( هالو آنزیم ) می نامند .

قسمت پروتئینی آنزیم را آپوآنزیم ( Apoenzyme ) تركیب فعال كننده غیر پروتئینی را كوفاكتور و كمپلكس كوفاكتور و قسمت پروتئینی را هالوآنزیم Holoenzyme) ) می نامند . آپوآنزیم غیر فعال است و فعال شدن آن مستلزم وجود كوفاكتور می باشد . (27)

مطلب مفید دیگر:  گزارش کارآموزی كارخانه ایران بافت كار(قطب صنعتی خمین) 73 صفحه doc

هالوآنزیم = كوفاكتور + آپوآنزیم

(فعال) (غیرفعال)

واحد سازنده آنزیمها آمینو اسیدهای متفاوتی هستند كه به فرم عمومی ذیل می توان آنها را نشان داد : .

این ملكولهای ساده در عدم حضور آب متراكم شده تولید زنجیرهای پلی پیتایدی بلندتر می كنند .

در حین افزایش طول زنجیر پلیمری و فعل و انفعالات عملاً باعث می شوند تا ملكول پیچیده حاضر شكل سه بعدی مخصوص به خود بگیرد . وقتی این آرایش یافتگی حاصل شود جرم پلیمری درهم رفته تبدیل به یك پروتئین می شود و بعضی از این پروتئینها به عنوان آنزیم عمل می كنند . (27)

چگونگی عمل كردن آنزیمها

یك آنزیم دارای یك شكل سه بعدی مشخص است . این شكل و سایر فاكتورها از قبیل محل قرار گرفتن مكان فعال آنزیم ویژگی ملكولی را كنترل می كنند . همانطوریكه در شكل 2 نشان داده شده است ‌یك آنزیم جذب سطح كالای داده شده بصورت قفل و كلید می شود . با قرار گرفتن در روی سطح كالا به سریع شدن واكنش بین كالا و محیط و تولید محصولات واكنش كمك می كند . از آنجائیكه آنزیمها به عنوان كاتالیست عمل می كنند خودشان تحت تأثیر واكنشی كه كالا با آن مواجه می شود قرار نمی گیرد و تغییر نمی یابند . بعد از وقوع واكنش آنزیم رها می شود تا در قسمت دیگری از سطح كالا جذب شود . این فرآیند ادامه پیدا می كند تا آنزیم تا توسط یك جز شیمیایی مسموم شود و یا در اثر دما و یا H Pنامناسب و

یا هر شرایط منفی دیگری در محیط پروسه فعالیت خود را از دست بدهد . (27)

شكل 2 : مكانیزم « قفل و كلید » برای عمل آنزیم .

آنزیم جذب سطح كالا شده و منجر به آزاد شدن محصولات واكنش و آنزیم می‌شود .

نامگذاری و طبقه بندی آنزیمها

بعضی از آنزیمها را با نام قدیمی آنها ذكر می كنند به عنوان مثال پپسین و ترپپسین اما روش كلی برای نام گذاری آنزیم این است كه ابتدا كلمه سوبسترا و به دنبال آن كلمه آز ( asc ) را ذكر می نمایند به عنوان مثال : آنزیمهایی كه لیپیدها را هیدرولیز می نمایند لیپاز آزیمهایی كه پروتئینها را هیدرولیز می نمایند پروتنئاز آنزیمهایی كه اوره را كاتالیز نموده اوره آز و آنزیمی كه كاتالیز آرژنین را بر عهده دارد آرژیناز می نامند .( 4 )

از سال 1961 كمیته بین المللی آنزیمها ( EC=Enzymc Commision ) آنزیمها را بر حسب نوع واكنشی كه كاتالیز می كنند به شش طبقه اصلی تقسیم نموده و هر طبقه خود به چند گروه و هر گروه به چند دسته تقسیم شده اند بطوریكه هر آنزیم با علامت EC و چهار عدد شناسایی می شود كه عدد اول معرف طبقه و عدد دوم گروه عدد سوم دسته و عدد چهارم شماره ردیف هر آنزیم در دسته خود می باشد . به عنوان مثال EC 2.7.1.40 طبقه گروه دسته و ردیف آنزیم پیروات كیناز را مشخص می نماید.(27)

شش طبقه اصلی آنزیمها عبارتند از : (27)

1 ـ اكسید و ردوكتازها ( Oxidoreductases ) : كه موجب اكسیداسیون یك جسم و احیاء جسم دیگر می شوند .

XH+Y YH+X

مهمترین آنزیمها این طبقه عبارتند از : اكسیدازها هیدروكیلازها دهیدروژنازها و سیتوكروم ها .

به عنوان مثال لاكتات د هیدروژناز ( LD ) كه كاتالیز تبدیل اسیدلاكتیت به اسید پیروئیك و بالعكس را بر عهده دارد .

OH O

H NAD NADH H+

2 ـ ترانسفرازها ( Transfrases ) : كه عمل انتقال یك عامل شیمیایی از یك جسم به جسم دیگر را كاتالیز می نماید و بر اساس نوع ریشه انتقال یافته این طبقه را گروه بندی می نمایند .

X+A-Y →A-X-Y

مثال : فسفوفروكتوكیناز آنزیمی است كه انتقال یك ریشه فسفات را از یك مولكول ATP بر روی فروكتوز ـ 6 ـ فسفات كاتالیز می نماید .

فسفوفروكتوكیناز

فروكتوز – او 6 – دی فسفات + ADP فروكتوز – 6 – فسفات +ATP

3 ـ هیدرولازها ( Hydrolases ) : موجب هیدرولیز پیوندهای مختلف می‌شوند . به عنوان مثال : پروتئازها موجب هیدرولیز پیوندهای پپتیدی لیپازها موجب هیدرولیز پیونداستری و آمیلازها موجب هیدرولیز پیوندهای گلیكوزیدیك می شوند .

4 ـ لیازها ( Lyases ) : با جدا كردن پیوندهایی مانند C – C C – S C – N و
C-O موجب پیدایش پیوند دوگانه می گردند . گروه بندی این طبقه بر اساس انواع پیوند دوگانه می باشد .

مثال :

فرماراز

OH

HOOC – CH = CH – COOH HOOC – CH – COOH

5 ـ آیزومرازها ( Isomerases ) : این آنزیمها كاتالیز تبدیل سوبسترا به ایزومر اپتیك خود را بر عهده دارند . مثال :

گلیسرآلدئید – 3 – فسفات دی هیدروكسی استون فسفات

6 ـ لیگازها ( Ligases ) : به این آنزیمها سنتتازها (sunthetases ) نیز گفته می شود . كاتالیز پیوند دو جسم را به عمل می آورند كه البته برای انجام این عمل احتیاج به انرژی داشته كه آن را از ATP و یا شكستن پیوندهای پر انرژی تأمین می نمایند

به عنوان مثال :

واحد فعالیت آنزیم :

مقدار غلظت آنزیمها در درون سلولهای بافتهای مختلف و یا سرم بسیار كم و ناچیز است به همین دلیل تعیین غلظت آن با استفاده از روشهای بكار برده شده برای تعیین سایر پروتئینها ( به عنوان مثال روش بیوره ) امكان پذیر نبوده و سایر روشهای شیمیایی نیز طولانی و پر خرج می باشد . ( با استفاده از رادیو ایمنواسی و دستگاه گاما كانتر می توان غلظت بعضی از آنزیمها را در سرم اندازه گیری نمود ) لذا برای سنجش میزان یك آنزیم در یك محلول بیولوژیكی از فعالیت آن استفاده می شود . كمیته بین المللی آنزیمها ( EC ) برای تعیین فعالیتهای آنزیم واحدی را به شرح زیر تعریف نموده است كه آن را واحد بین المللی ( IU ) می نامند : ( 4 )

یك واحد بین المللی عبارتست از مقدار آنزیمی كه بتواند در مدت زمان یك دقیقه و در شرایط اپتیمم یك میكرو مول سوبسترا را كاتالیز بنماید (IU = molein ) .

شرایط اپتیمم عبارتست از PH و درجه حرارت معین و موجود بودن سیستم تامپونی و كوفاكتورهایی كه سبب می شوند آنزیم حداكثر فعالیت را از خود نشان دهد .

واحد حجم محلول برای سنجش فعالیت آنزیم یك میلی لیتر و در برخی مواد یك لیتر می باشد لذا موقع نوشتن واحد فعالیت واحد حجم محلولی كه آنزیم در آن قرار دارد را نیز ذكر می كنند :

Iui= µ mole min I

1 واحد = یك میكرو مول در دقیقه ( µ mole min )

1 میلی واحد ( mu ) = یك میلی میكرون مول در دقیقه (m µ mole / min )

1 میكرو واحد ( µu ) = یك میكرو میكرو مول در دقیقه (mole/ min µ µ )

در برخی موارد فعالیت آنزیم را با روش های ویژه ای ( بر اساس نام محقق یا ابداع كننده روش ) اندازه گیری می نمایند در این حالت برای تبدیل واحد بین المللی از ضرایبی استفاده می شود . به عنوان مثال هر واحد بودانسكی 35/5 برابر واحد بین المللی در لیتر و هر واحد آرمبنسترانگ 2/7 برابر واحد بین المللی درلیترمی باشند . ( 4 )

اثر غلظت آنزیم و غلظت سوبسترا بر واكنش آنزیمی :

غلظت سوبسترا و آنزیم بطور مستقیم در سرعت واكنش آنزیمی دخالت دارند .

شكل3: اثر غلظت آنزیمی در واكنش های مختلف آنریمی نشان داده شده است .

در این شكل مقدار سوبسترای تبدیل یافته بر حسب زمان در چهار واكنش مختلف آنزیمی نشان داده شده است . این واكنشها همگی به مقادیر مازاد سوبسترا انجام گرفته است .

نمودار 1 و 2 و 3 و 4 مربوط به چهار واكنش آنزیمی است كه در هر یك غلظت آنزیم به ترتیب افزایش یافته است . همانطور كه ملاحظه می شود مقدار سوبسترای تغییر یافته در هر زمان برای غلظت های بیشتر آنزیم زیادتر است . اثر غلظت سوبسترا نیز به همین ترتیب است بدین معنی كه در غلظت های ثابت آنزیم سرعت آنزیمی نسبت مستقیم با غلطت سوبسترا دارد. هرچه مقدار سوبسترا برای مقدارآنزیم معینی بیشتر گردد سرعت واكنش آنزیمی زیادتر می شود . خلاصه اثر غلظت سوبسترا و آنزیم در شمای زیر نشان داده شده است .

 


از این که از سایت ما اقدام به دانلود فایل ” بررسی تاثیر آنزیم بر روی كالاهای رنگرزی شده با رنگ مستقیم ” نمودید تشکر می کنیم

هنگام دانلود فایل هایی که نیاز به پرداخت مبلغ دارند حتما ایمیل و شماره موبایل جهت پشتیبانی بهتر خریداران فایل وارد گردد.

فایل – بررسی تاثیر آنزیم بر روی كالاهای رنگرزی شده با رنگ مستقیم – با کلمات کلیدی زیر مشخص گردیده است:
بررسی تاثیر آنزیم بر روی كالاهای رنگرزی شده با رنگ مستقیم;اثر آنزیم سلولاز بر رنگ پذیری الیاف سلولزی ;رنگرزری پارچه های پنبه ای قبل از هیدرولیز آنزیمی

جعبه دانلود

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

همچنین ببینید

بررسی رفتار برشی پارچه های تاری پودی 28 صفحه doc

پارچه های نساجی در هنگام استفاده و کاربردهای عملی ، تحت یکسری تغییرشکلهای پیچیده قرار …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *