CN103555701B - 纸浆漂白用复合酶液的生产方法及应用 - Google Patents
纸浆漂白用复合酶液的生产方法及应用 Download PDFInfo
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- C12Y110/03002—Laccase (1.10.3.2)
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12Y111/00—Oxidoreductases acting on a peroxide as acceptor (1.11)
- C12Y111/01—Peroxidases (1.11.1)
- C12Y111/01013—Manganese peroxidase (1.11.1.13)
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- C12Y111/00—Oxidoreductases acting on a peroxide as acceptor (1.11)
- C12Y111/01—Peroxidases (1.11.1)
- C12Y111/01014—Lignin peroxidase (1.11.1.14)
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Abstract
本发明公开了一种纸浆漂白用复合酶液的生产方法，其特征是将各组份酶经称量、复配罐混合配制、防腐、检验、包装后存放于5℃库房中，所述各组份酶为碱性果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶和木质素酶；其在纸浆漂白中的应用为造纸原料经备料、制浆、洗涤、筛选后制成黄浆，将复合酶液通过计量泵加入被漂黄浆中，使其与黄浆混合均匀进行酶解反应，酶处理条件为：温度50℃～55℃、酶解时间40分钟～50分钟，酶解完成后，其化学漂白按常规工艺步骤进行，本发明各组份酶的活力高，达到了对纸浆助漂的目的，降低了化学漂白过程中化工原料的用量，具有漂白效果好，对环境污染小，且复合酶液中各组份酶对结晶纤维素、羧甲基纤维素均没有活性，不会对纸浆强度造成任何损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种造纸制浆过程中纸浆的漂白，具体地说是一种纸浆漂白用复合酶液的生产方法及应用。
背景技术
在造纸用纸浆的漂白中，其工艺一般为黄浆、氯化、洗浆、碱化、洗浆、漂白、洗浆、白浆，在氯化工序中常用氯气作为纸浆漂白剂使用，碱化工序中常用氢氧化钠和双氧水作为原料，在漂白工序中常用次氯酸钙作为原料。由于现行的环境保护条例要求造纸厂在其排放出的废液中不能检出二恶英或者呋喃，并且吸收性的有机卤化物（AOX）的浓度也必须控制在较低水平。因此，造纸厂采用氧化氯或双氧水替代氯，而双氧水由于用量过大会使纸浆不耐用，为此加拿大制造商改用ECF技术（即无氯技术）。ECF技术要求不允许使用氯，可以使用二氧化氯。虽然在ECF漂白过程中产生的氯气峰浓度很大程度上远低于传统氯漂白，但二氧化氯的使用还是能导致氯气的产生。
也有使用酶作为漂白助剂，如公开号为CN102634491A，发明名称为用于纸浆生物漂白的漆酶的专利申请提供了使用漆酶以氧化木素和其它酚类和芳香族化合物的方法，如用于在高温和pH条件下木浆的生物漂白和脱色，以促进实质性减少漂白化学物质的使用，以及用于纤维的处理。
公开号为CN1069539，发明名称为生物漂白法的专利申请公开了用木聚糖酶对化学纸浆进行生物处理，然后用氯气和二氧化氯进行氯化作用阶段。
公开号为CN1630756，发明名称为利用木聚糖酶和过氧化氢、过酸或其组合物的漂白段的专利申请也公开了漂白化学纸浆的方法，所述方法将木聚糖酶与过氧化氢、过酸或它们的混合物结合起来漂白纸浆，减少了二氧化氯和其它漂白化学品的用量。
上述方法存在的主要技术缺陷有：所选酶种单一，减少化学品使用的量有限，应用效果不是很理想；酶生产成本过于昂贵，不具备经济可行性，很难工业化推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种纸浆漂白用复合酶液的生产方法及应用，所述复合酶液的酶活力高，单位生产成本低，发酵周期短，工业化程度高，工艺过程简单易控，且复合酶液中各组份酶对结晶纤维素、羧甲基纤维素均没有活性，应用于造纸纸浆漂白，可降低造纸生产成本和环境污染，同时有助提高纸的产品品质。
本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种纸浆漂白用复合酶液的生产方法，将各组份酶经称量、复配罐混合配制、防腐、检验、包装后存放于5℃库房中，所述各组份酶为碱性果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶和木质素酶；所述碱性果胶酶为CCTCCNO：M2010004菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备；所述木聚糖酶为CGMCCNO：5466菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备；所述甘露聚糖酶为CGMCCNO：6226菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备；所述木质素酶为CGMCCNO：6225菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备；所述复合酶液中碱性果胶酶的活力为700u/ml～1500u/ml，木聚糖酶的活力为1400u/ml～2200u/ml，甘露聚糖酶的活力为300u/ml～1000u/ml，木质素酶的活力为30u/ml～120u/ml。
上述复合酶液在纸浆漂白中的应用，它包括将造纸原料经备料、制浆、洗涤、筛选后制成黄浆，其特征是将复合酶液通过计量泵加入被漂黄浆中，使其与黄浆混合均匀进行酶解反应，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.15﹪～0.5﹪，酶处理条件为：黄浆的浓度为6﹪～10﹪，温度50℃～55℃、pH6.0～8.0、酶解时间40分钟～50分钟，酶解完成后，其化学漂白按常规工艺步骤进行，各步骤化学品用量为常规用量的65﹪～75﹪。
本发明所述的黄浆为木浆或非木浆中的一种或组合；所述的非木浆由原料麦草或稻草或芦苇或蔗渣制备。
本发明所述复合酶液在黄浆氯化前或氯化后或碱化后加入被漂黄浆中。
本发明复合酶液在氯化前加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.4﹪～0.5﹪；复合酶液在氯化后加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.25﹪～0.3﹪；复合酶液在碱化后加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.15﹪～0.2﹪。
由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，各组份酶的活力高，单位成本低，发酵周期短，工业化程度高，在适宜的条件下共同发挥作用，达到对纸浆助漂的目的，降低了化学漂白过程中化工原料的用量，具有漂白效果好，对环境污染小，处理条件温和，节能减耗，成本低等优势，且复合酶液中各组份酶对结晶纤维素、羧甲基纤维素均没有活性，不会对纸浆强度造成任何损伤。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种纸浆漂白用复合酶液的生产方法，将各组份酶经称量、复配罐混合配制、防腐、检验、包装后存放于5℃库房中，所述各组份酶为碱性果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶和木质素酶；所述碱性果胶酶为CCTCCNO：M2010004菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备；所述木聚糖酶为CGMCCNO：5466菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备；所述甘露聚糖酶为CGMCCNO：6226菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备；所述木质素酶为CGMCCNO：6225菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备；所述复合酶液中碱性果胶酶的活力为700u/ml～1500u/ml，木聚糖酶的活力为1400u/ml～2200u/ml，甘露聚糖酶的活力为300u/ml～1000u/ml，木质素酶的活力为30u/ml～120u/ml。
本发明所述的CCTCCNO：M2010004菌种是在中国宁夏土壤中通过自然采集菌样，从近百株菌株中经摇瓶筛选得到二株出发菌株，并在细胞水平下采用亚硝基胍和紫外线辐射诱变得到近万株菌株，经过摇瓶筛选得到一株实验室编号为MAPLE61的菌株，即耐热枯草芽胞杆菌（Heat～resistantBacillussubtilis），其生物学特性为：菌体呈杆状，菌体两端较平整、单个细胞(0.7～0.75)*(2.5～2.9)微米，无荚膜，周生鞭毛，菌落乳白色，革兰氏染色阳性，需氧菌，液体培养生长期菌体多数呈链状排例且以三连体或四连体居多；形成芽胞，芽孢形态椭圆到杆状，（0.6～0.8）*（1.0～1.4）微米，位于菌体中央或稍偏。该菌种已于2010年1月11日提交中国典型培养物保藏中心保藏（湖北省武汉市武汉大学），保藏号为：CCTCCNO：M2010004，并于2010年1月15日提交了保藏存活证明。
该菌种的斜面培养基配方为：1000mL蒸馏水中，加入牛肉膏5g～10g，酵母膏5g～10g，蛋白胨10g～15g，葡萄糖5g～10g，氯化钠5g～10g，碳酸钠0.3～0.5g，琼脂粉20g，调pH值6.9～7.1，0.1MPa灭菌20分钟～30分钟，制成试管斜面，接种该菌种，33℃～35℃，培养18小时～24小时。
该斜面菌种通过摇瓶发酵检验菌种产酶能力合格后，可以作为种子扩培使用或发酵产酶使用。
摇瓶发酵的培养条件是：以质量计，培养基配方(﹪)麦麸6～8、玉米粉0.5～1、玉米浆（氮含量40﹪）1～2、氯化钠0.5～0.8、碳酸钠0.2～0.3、纤维质粉1～2、水85.0～91.0，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为8.0～8.5，0.1MPa灭菌25分钟～35分钟，培养条件：33℃～35℃，转速260r/分钟～280r/分钟，培养18小时～22小时。
酶液制备为由茄瓶斜面到种子罐到发酵罐，二级发酵，制备标准化酶液。以质量计，其培养基配方为（﹪）麦麸6～8、玉米粉0.5～1、玉米浆（氮含量40﹪）1～2、氯化钠0.5～0.8、碳酸钠0.2～0.3、纤维质粉1～2、水85.0～91.0，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为8.0～8.5，0.1MPa灭菌25分钟～35分钟，装罐总体积不超过70％；种子罐的培养条件：温度（℃）：36℃～38℃，搅拌转速（r/分钟）：220，通气量（v/v）0时～5时，1：0.40～0.46、5时以后1：0.50～0.56；发酵罐的培养条件：温度（℃）：0小时～4小时，36～38，4小时以后33～35，搅拌转速（r/min）：0小时～4小时，180，4小时～6小时，200，6小时以后220，通气量（v/v）：0小时～4小时，1：0.25～0.27，4小时～6小时，1：0.33～0.36，6小时以后1：0.5～0.55。
酶液制备后，制备标准碱性果胶酶液，将发酵醪液经过板框过滤、硅藻土除菌，经防腐处理得到在15℃密封存放三个月条件下，酶活力保持率为95﹪以上的标准碱性果胶酶液。
本发明碱性果胶酶的酶活力测定是用DNS显色，分光光度计比色法测得。其测定条件为：以1﹪的果胶为底物在pH9.6、60℃水浴反应10分钟，加DNS沸水浴显色，550nm比色。酶活力单位定义为：在测定条件下，每小时水解果胶产生1mg还原糖（以半乳糖醛酸计）所需的酶量定义为一个酶活力单位。
以上内容已在专利号为201010238630.4、发明名称为一种碱性果胶酶生产方法及在造纸制浆中的应用的专利申请中详细描述，其保藏存活证明也已随申请向中国专利局提交。
本发明所述的CGMCCNO：5466菌种是在中国宁夏采集，在菌种选育筛选过程中，采用了试管液体培养基反应DNS显色初步定性筛选和摇瓶产酶定量筛选的方法，筛选出一株实验室编号为KERR89的高产菌株，根据主要生理生化特征及16SrRNA基因序列、gyrB基因序列等实验数据综合分析鉴定为沙福芽孢杆菌（Bacillussafensis），其生物学特性为：革兰氏染色阳性菌，产芽孢，菌体呈短杆状，单细胞直径小于1um，以二分裂方式增殖；在本发明所述培养基上菌落呈圆形，白色、表面光滑，均一，边缘整齐，略有光泽，黏稠。该菌种已于2011年11月17日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏（北京市朝阳区北辰西路1号院3号），保藏号：CGMCCNO：5466，并于同日提交了保藏存活证明。
该菌种的斜面培养基配方为：蛋白胨0.5﹪～1﹪、牛肉膏0.3﹪～0.5﹪、酵母膏0.3﹪～0.5﹪、葡萄糖0.3﹪～0.5﹪、氯化钠0.3﹪～0.5﹪、琼脂1.8﹪～2.2﹪、水94.8﹪～96.5﹪，其中所述各组分之和为100﹪，调pH值6.9～7.1，0.1MPa灭菌20分钟～30分钟，制成试管斜面，接种该菌种，32℃～35℃，培养24小时～26小时。
该斜面菌种通过摇瓶发酵检验菌种产酶能力合格后，可以作为种子扩培使用或发酵产酶使用。
摇瓶发酵的培养条件是：以重量计，培养基配方为麦麸5﹪～8﹪、纤维质粉1.5﹪～2﹪、葡萄糖0.3﹪～0.5﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、玉米浆1﹪～2﹪、磷酸氢二钾0.1﹪～0.2﹪、氯化钠0.3﹪～0.5﹪、水86.3﹪～91.5﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为8.0～8.5，0.1MPa灭菌20分钟～35分钟，培养条件：33℃～35℃，摇床转速260r/min～280r/min，培养48小时～52小时。
酶液制备为由茄瓶斜面到种子罐到发酵罐，二级发酵，制备标准化酶液。
种子培养基配方为：以重量计，麦麸5﹪～8﹪、玉米粉1.5﹪～2﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、玉米浆1﹪～2﹪、磷酸氢二钾0.1﹪～0.2﹪、氯化钠0.3﹪～0.5﹪、水86.8﹪～91.8﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为6.5～7.0，0.1MPa灭菌30分钟～35分钟，种子罐装料总体积不超过70％；培养条件：温度33℃～38℃，搅拌转速180r/min～220r/min，通气量以v/v计：0小时～5小时，1：0.40～0.46，5小时以后，1：0.50～0.56，罐压0.06MPa～0.07MPa，培养周期为7小时～9小时。
产酶发酵罐的培养基配方为：以重量计，麦麸5﹪～8﹪、纤维质粉1.5﹪～2﹪、葡萄糖0.3～0.5﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、玉米浆1﹪～2﹪、磷酸氢二钾0.1﹪～0.2﹪、氯化钠0.3﹪～0.5﹪、水86.3﹪～91.5﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为8.0～8.5，0.1MPa灭菌30分钟～35分钟，装料总体积不超过70﹪；培养条件：温度33℃～38℃，搅拌转速180r/min～220r/min，通气量以v/v计：0小时～2小时，1：0.40～0.42，2小时～4小时，1:0.50～0.52，4小时～6小时，1:0.55～0.68，6小时以后1:0.60～0.62，罐压0.06MPa～0.07MPa，发酵周期为48小时～52小时。
酶液制备后，制备标准化木聚糖酶液。将产酶发酵罐的发酵醪液经过板框过滤、硅藻土除菌，经防腐处理得到在15℃密封存放三个月条件下，酶活力保持率为95﹪以上的标准木聚糖酶液。
本发明木聚糖酶的活力测定方法为，用pH值为9.0，0.1mol/L的甘氨酸—氢氧化钠缓冲液为溶剂配制2﹪木聚糖（sigma来自于桦木产品）溶液。吸取0.9ml底物于15ml刻度试管中，在要求温度水浴平衡3min，加入0.1ml适当稀释酶溶液，反应10min，加入3ml3，5～二硝基水杨酸试剂，沸水浴中显色15min，冷凉后用蒸馏水定容至15ml，分光光度计550nm波长测光吸收值。酶活力定义为，在测定条件下每小时水解底物产生1mg还原糖（以木糖计，）所需酶量定义为一个酶活力单位（u）。
本发明所述的CGMCCNO：6226菌种是在中国宁夏采集，在菌种选育筛选过程中，筛选出一株实验室编号为PARK9639的高产菌株，根据主要生理生化特征及16SrRNA基因序列、gyrB基因序列等实验数据综合分析鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis），该菌种已于2012年06月15日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏（北京市朝阳区北辰西路1号院3号），保藏号：CGMCCNO：6226，并于同日提交了保藏存活证明。
该菌种的斜面培养基配方为：1000mL蒸馏水中，加入牛肉膏3g～8g，酵母膏3g～8g，蛋白胨8g～12g，葡萄糖3g～5g，氯化钠3g～5g，调pH值6.9～7.1，0.1MPa灭菌28分钟～32分钟，制成试管斜面，接种该菌种，34℃～36℃，培养20小时～24小时。
该斜面菌种通过摇瓶发酵检验菌种产酶能力合格后，可以作为种子扩培使用或发酵产酶使用。
摇瓶发酵的培养条件是：以质量计，培养基配方为：魔芋粉3﹪～4﹪、麦麸2﹪～4﹪、氮含量40％的玉米浆0.5﹪～1﹪、酵母膏0.5﹪～1﹪，磷酸氢二铵0.2﹪～0.3﹪、磷酸氢二钾0.02﹪～0.05﹪、蛋白胨0.1﹪～0.2﹪、硫酸镁0.02﹪～0.05﹪、碳酸钠0.20﹪～0.25﹪、水89.15﹪～93.46﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为pH8.0～pH8.5，0.1MPa灭菌30分钟～35分钟，培养条件：32℃～37℃，摇床转速260r/min～280r/min，培养34小时～42小时。
酶液制备为由茄瓶斜面到种子罐到发酵罐，二级发酵，制备标准化酶液。
种子培养基配方为：以质量计，麦麸5﹪～6﹪、玉米粉1﹪～2﹪、氮含量40﹪的玉米浆1﹪～2﹪、氯化钠0.4﹪～0.6﹪、碳酸钠1﹪～2﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、水86.9﹪～91.3﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为6.5～7.0，0.1MPa灭菌30分钟～35分钟；种子罐装料总体积不超过70﹪，培养条件为：温度33℃～38℃，搅拌转速180r/min～220r/min，通气量以v/v计：0小时～4小时，1：0.25～0.27，4小时～6小时，1:0.33～0.36，6小时以后，1:0.50～0.55，罐压0.06MPa～0.07MPa，培养周期为7小时～9小时。
产酶发酵罐的培养基配方为：以质量计，魔芋粉3﹪～4﹪、麦麸2﹪～4﹪、氮含量40％的玉米浆0.5﹪～1﹪、酵母膏0.5﹪～1﹪，磷酸氢二铵0.2﹪～0.3﹪、磷酸氢二钾0.02﹪～0.05﹪、蛋白胨0.1﹪～0.2﹪、硫酸镁0.02﹪～0.05﹪、碳酸钠0.20﹪～0.25﹪、水89.15﹪～93.46﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为8.0～8.5，0.1MPa灭菌30分钟～35分钟，装料总体积不超过70﹪；培养条件：温度33℃～38℃，搅拌转速180r/min～220r/min，通气量以v/v计：0小时～4小时，1：0.30～0.32，4小时～6小时，1:0.40～0.42，6小时以后1:0.50～0.55，罐压0.06MPa～0.07MPa，发酵周期为34小时～42小时。
酶液制备后，制备标准化甘露聚糖酶液。将产酶发酵罐的发酵醪液经过板框过滤、硅藻土除菌，经防腐处理得到在15℃密封存放三个月条件下，酶活力保持率为95﹪以上的标准甘露聚糖酶液。
甘露聚糖酶的酶活力测定方法为，利用0.05mol/LpH6.0的十二水合磷酸氢二钠和一水合柠檬酸缓冲液配制0.5﹪的槐豆胶溶液。在0.9ml该底物溶液中加入0.1ml适当稀释的酶溶液，50℃准确计时反应10min，在550nm测光吸收值。其酶活力定义为，在测定条件下每小时水解槐豆胶产生1mg还原糖（以甘露糖计）所需酶量定义为一个酶活力单位（u）。
本发明所述的CGMCCNO：6225菌种是在中国宁夏采集，在菌种选育筛选过程中，筛选出一株实验室编号为KERR7989的高产菌株，根据主要生理生化特征及16SrRNA基因序列、gyrB基因序列等实验数据综合分析鉴定为阿拉提芽孢杆菌（Bacillusaltitudinis），该菌种已于2012年06月15日提交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏（北京市朝阳区北辰西路1号院3号），保藏号：CGMCCNO：6225，并于同日提交了保藏存活证明。
该菌种的斜面培养基配方为：1000mL蒸馏水中，加入牛肉膏5g～10g，酵母膏5g～10g，蛋白胨10g～15g，葡萄糖5g～10g，氯化钠3g～8g，调pH值6.9～7.1，0.1MPa灭菌20分钟～30分钟，制成试管斜面，接种该菌种，33℃～35℃，培养18小时～24小时。
该斜面菌种通过摇瓶发酵检验菌种产酶能力合格后，可以作为种子扩培使用或发酵产酶使用。
摇瓶发酵的培养条件是：以质量计，培养基配方为：麦麸6﹪～8﹪、纤维质粉1﹪～2﹪、氮含量40﹪的玉米浆1﹪～2﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、磷酸氢二钾0.1﹪～0.2﹪、蛋白胨0.5﹪～1﹪、硫酸镁0.03﹪～0.05﹪、碳酸钠0.2﹪～0.3﹪，水85.95﹪～90.7﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为8.0～8.5，0.1MPa灭菌25分钟～35分钟，培养条件：33℃～35℃，摇床转速260r/分钟～280r/分钟，培养48小时～52小时。
酶液制备为由茄瓶斜面制得细胞液体种子到种子罐，再到产酶发酵罐，二级发酵，制备标准化酶液。
种子培养基配方为：以质量计，麦麸5﹪～6﹪、玉米粉1﹪～2﹪、氮含量40﹪的玉米浆1﹪～2﹪、氯化钠0.4﹪～0.6﹪、碳酸钠1﹪～2﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、水86.9﹪～91.3﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为6.5～7.0，0.1MPa灭菌25分钟～35分钟；种子罐装料总体积不超过70﹪，培养条件为：温度33℃～38℃，搅拌转速180r/min～220r/min，通气量以v/v计：0小时～4小时，1：0.25～0.27，4小时～6小时，1:0.33～0.36，6小时以后，1:0.50～0.55，罐压0.06MPa～0.08MPa，培养周期为7小时～9小时。
产酶发酵罐的培养基配方为：以质量计，麦麸6﹪～8﹪、纤维质粉1﹪～2﹪、氮含量40﹪的玉米浆1﹪～2﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、磷酸氢二钾0.1﹪～0.2﹪、蛋白胨0.5﹪～1﹪、硫酸镁0.03﹪～0.05﹪、碳酸钠0.2﹪～0.3﹪、水85.95﹪～90.87﹪，其中所述各组分之和为100﹪，灭菌前，调pH值为8.0～8.5，0.1MPa灭菌25分钟～35分钟，装料总体积不超过70﹪；培养条件：温度33℃～38℃，搅拌转速180r/min～220r/min，通气量以v/v计：0小时～4小时，1：0.30～0.32，4小时～6小时，1:0.40～0.42，6小时以后1:0.50～0.55，罐压0.06MPa～0.07MPa，发酵周期为36小时～42小时。
酶液制备后，制备标准化木质素酶液。将产酶发酵罐的发酵醪液经过板框过滤、硅藻土除菌，经防腐处理得到在15℃密封存放三个月条件下，酶活力保持率为95﹪以上的标准木质素酶液。
木质素酶的酶活力的测定方法：配置0.2mg/L的丁香醛连氮溶液装入黑色试剂瓶中冰箱保存5天内有效。使用时将其用25mmol/LpH7.5的Tris缓冲液稀释10倍，吸取2.5ml该底物溶液中加入0.5ml适当稀释的酶溶液，30℃准确计时反应5min，在530nm测光吸收值。酶活力定义为，酶在测定条件下每小时作用底物使吸光值每增加1.0个单位时定义为1个酶活力单位（u）。
将制备好的碱性果胶酶液、木聚糖酶液、甘露聚糖酶液和木质素酶液经称量、复配罐混合配制、防腐、检验、包装后存放于5℃库房中备用，所述复合酶液中碱性果胶酶的活力为700u/ml～1500u/ml，木聚糖酶的活力为1400u/ml～2200u/ml，甘露聚糖酶的活力为300u/ml～1000u/ml，木质素酶的活力为30u/ml～120u/ml。
上述复合酶液在纸浆漂白中的应用，它包括将造纸原料经备料、制浆、洗涤、筛选后制成黄浆，其特征是将复合酶液通过计量泵加入被漂黄浆中，使其与黄浆混合均匀进行酶解反应，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.15﹪～0.5﹪，酶处理条件为：黄浆的浓度为6﹪～10﹪，温度50℃～55℃、pH6.0～8.0、酶解时间40分钟～50分钟，酶解完成后，其化学漂白按常规工艺步骤进行，各步骤化学品用量为常规用量的65﹪～75﹪。
本发明所述的黄浆为木浆或非木浆中的一种或组合；所述的非木浆由原料麦草或稻草或芦苇或蔗渣制备。
本发明所述复合酶液在黄浆氯化前或氯化后或碱化后加入被漂黄浆中。
本发明复合酶液在氯化前加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.4﹪～0.5﹪；复合酶液在氯化后加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.25﹪～0.3﹪；复合酶液在碱化后加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.15﹪～0.2﹪。
本实施例的黄浆为由原料麦草制备，在黄浆氯化前加入。复合酶液中碱性果胶酶的活力为700u/ml～1000u/ml，木聚糖酶的活力为1400u/ml～1600u/ml，甘露聚糖酶的活力为500u/ml～700u/ml，木质素酶的活力为30u/ml～50u/ml。
本实施例碱性果胶酶的活力为800u/ml，木聚糖酶的活力为1500u/ml，甘露聚糖酶的活力为600u/ml，木质素酶的活力为30u/ml。复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.4﹪，酶处理条件为：黄浆的浓度为8﹪，温度53℃，pH值7.5，酶解时间45分钟；酶解完成后，再进行氯化、碱化、漂白等步骤进行化学漂白，各步骤化学品用量为常规用量的65﹪～75﹪，即各步骤的化工原料用量相应降低了25﹪。
本发明将复合酶液应用于纸浆漂白中，复合酶液中的木聚糖酶将浆料中的木聚糖水解利于部分发色集团脱出；果胶酶将浆料胞间层中的果胶质水解脱出使细胞疏离毛细孔增多，增加化学漂剂对纸浆纤维的可及性，提高漂白期间木素的脱除；甘露聚糖酶水解浆料中的甘露聚糖有利于发色基团脱出；木质素酶将浆料中的部分残留木质素脱出，利于纸浆漂白，有效防止纸浆反黄现象。酶解反应完成后，后续漂白步骤可按常规漂序进行，各步骤化工原料的用量降低了25﹪，漂白效果好，对环境污染小。
本发明所述复合酶液中的果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、木质素酶均为碱性酶，适应于碱性环境、热稳定性好，利于各组份酶充分发挥作用。且它们均不含纤维素酶，对结晶纤维素、羧甲基纤维素均没有活性，不损伤纤维，不影响纸浆强度，利于提高纸浆品质，无任何负面效应。
实施例2：
本实施例的黄浆为由原料芦苇制备，在黄浆氯化后加入。复合酶液中碱性果胶酶的活力为1000u/ml～1200u/ml，木聚糖酶的活力为1800u/ml～2000u/ml，甘露聚糖酶的活力为600u/ml～800u/ml，木质素酶的活力为50u/ml～70u/ml。
本实施例复合酶液中碱性果胶酶的活力为1100u/ml，木聚糖酶的活力为1900u/ml，甘露聚糖酶的活力为700u/ml，木质素酶的活力为60u/ml。复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.25﹪，酶处理条件为：黄浆的浓度为8﹪，温度53℃，pH值7.5，酶解时间45分钟，酶解完成后，再进行碱化、漂白等步骤进行化学漂白，各步骤化学品用量为常规用量的70﹪，即降低后续各步骤漂白化学品用量的30﹪。
余同实施例1。
实施例3：
本实施例的黄浆为由原料甘蔗渣制备，在黄浆碱化后加入。复合酶液中碱性果胶酶的活力为1000u/ml～1200u/ml，木聚糖酶的活力为1400u/ml～1600u/ml，甘露聚糖酶的活力为800u/ml～1000u/ml，木质素酶的活力为40u/ml～60u/ml。
本实施例复合酶液中碱性果胶酶的活力为1000u/ml，木聚糖酶的活力为1500u/ml，甘露聚糖酶的活力为900u/ml，木质素酶的活力为60u/ml。复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.2﹪，酶处理条件为：黄浆的浓度为8﹪，温度53℃，pH值7.5，酶解时间50分钟，酶解完成后，再进行漂白等工序进行化学漂白，化学品用量为常规用量的65﹪，即降低后续漂白化学品用量的35﹪。
余同实施例1。
实施例4：
本实施例的黄浆为由原料木浆制备，在黄浆碱化后加入。复合酶液中碱性果胶酶的活力为1300u/ml～1500u/ml，木聚糖酶的活力为2000u/ml～2200u/ml，甘露聚糖酶的活力为300u/ml～500u/ml，木质素酶的活力为100u/ml～120u/ml。
本实施例复合酶液中碱性果胶酶的活力为1500u/ml，木聚糖酶的活力为2100u/ml，甘露聚糖酶的活力为400u/ml，木质素酶的活力为120u/ml。复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.2﹪，酶处理条件为：黄浆的浓度为8﹪，温度53℃，pH值7.5，酶解时间50分钟，酶解完成后，再进行漂白等步骤进行化学漂白，化学品用量为常规用量的67﹪，即降低后续漂白化学品用量的33﹪。
余同实施例1。
实施例5：
本实施例的黄浆为由原料木浆和麦草浆以质量比7：3的比例混合均匀后制备，在黄浆碱化后加入。复合酶液中碱性果胶酶的活力为1300u/ml～1500u/ml，木聚糖酶的活力为2000u/ml～2200u/ml，甘露聚糖酶的活力为300u/ml～500u/ml，木质素酶的活力为100u/ml～120u/ml。
本实施例复合酶液中碱性果胶酶的活力为1400u/ml，木聚糖酶的活力为2000u/ml，甘露聚糖酶的活力为400u/ml，木质素酶的活力为120u/ml。复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.2﹪，酶处理条件为：黄浆的浓度为8﹪，温度53℃，pH值7.5，酶解时间50分钟，酶解完成后，再进行漂白等步骤进行化学漂白，化学品用量为常规用量的65﹪，即降低后续漂白化学品用量的35﹪。
余同实施例1。
Claims (6)
1.一种纸浆漂白用复合酶液的生产方法，其特征是将各组份酶经称量、复配罐混合配制、防腐、检验、包装后存放于5℃库房中，所述各组份酶为碱性果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶和木质素酶；所述碱性果胶酶为CCTCCNO：M2010004菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备，产酶发酵罐的培养基配方为：以质量计，其培养基配方为麦麸6﹪～8﹪、玉米粉0.5﹪～1﹪、氮含量40﹪的玉米浆1﹪～2﹪、氯化钠0.5﹪～0.8﹪、碳酸钠0.2﹪～0.3﹪、纤维质粉1﹪～2﹪、水85.0﹪～91.0﹪，其中各组分之和为100﹪；所述木聚糖酶为CGMCCNO：5466菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备，产酶发酵罐的培养基配方为：以重量计，麦麸5﹪～8﹪、纤维质粉1.5﹪～2﹪、葡萄糖0.3～0.5﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、玉米浆1﹪～2﹪、磷酸氢二钾0.1﹪～0.2﹪、氯化钠0.3﹪～0.5﹪、水86.3﹪～91.5﹪，其中各组分之和为100﹪；所述甘露聚糖酶为CGMCCNO：6226菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备，产酶发酵罐的培养基配方为：以质量计，魔芋粉3﹪～4﹪、麦麸2﹪～4﹪、氮含量40％的玉米浆0.5﹪～1﹪、酵母膏0.5﹪～1﹪，磷酸氢二铵0.2﹪～0.3﹪、磷酸氢二钾0.02﹪～0.05﹪、蛋白胨0.1﹪～0.2﹪、硫酸镁0.02﹪～0.05﹪、碳酸钠0.20﹪～0.25﹪、水89.15﹪～93.46﹪，其中各组分之和为100﹪；所述木质素酶为CGMCCNO：6225菌种经菌种培养、摇瓶发酵，种子罐到发酵罐、过滤、除菌、防腐处理后制备，产酶发酵罐的培养基配方为：以质量计，麦麸6﹪～8﹪、纤维质粉1﹪～2﹪、氮含量40﹪的玉米浆1﹪～2﹪、硫酸铵0.3﹪～0.5﹪、磷酸氢二钾0.1﹪～0.2﹪、蛋白胨0.5﹪～1﹪、硫酸镁0.03﹪～0.05﹪、碳酸钠0.2﹪～0.3﹪、水85.95﹪～90.87﹪，其中各组分之和为100﹪；所述复合酶液中碱性果胶酶的活力为700U/ml～1500U/ml，木聚糖酶的活力为1400U/ml～2200U/ml，甘露聚糖酶的活力为300U/ml～1000U/ml，木质素酶的活力为30U/ml～120U/ml。
2.一种如权利要求1所述复合酶液在纸浆漂白中的应用，它包括将造纸原料经备料、制浆、洗涤、筛选后制成黄浆，其特征是将复合酶液通过计量泵加入被漂黄浆中，使其与黄浆混合均匀进行酶解反应，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.15﹪～0.5﹪，酶处理条件为：黄浆的浓度为6﹪～10﹪，温度50℃～55℃、pH6.0～8.0、酶解时间40分钟～50分钟，酶解完成后，其化学漂白按常规工艺步骤进行，各步骤化学品用量为常规用量的65﹪～75﹪。
3.根据权利要求2所述复合酶液在纸浆漂白中的应用，其特征是所述的黄浆为木浆或非木浆中的一种或组合。
4.根据权利要求3所述复合酶液在纸浆漂白中的应用，其特征是所述的非木浆由原料麦草或稻草或芦苇或蔗渣制备。
5.根据权利要求2或3或4所述复合酶液在纸浆漂白中的应用，其特征是所述复合酶液在黄浆氯化前或氯化后或碱化后加入被漂黄浆中。
6.根据权利要求5所述复合酶液在纸浆漂白中的应用，其特征是复合酶液在氯化前加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.4﹪～0.5﹪；复合酶液在氯化后加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.25﹪～0.3﹪；复合酶液在碱化后加入时，复合酶液的添加量与绝干黄浆的质量百分比为0.15﹪～0.2﹪。
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