CN109810964A - 一种用于打浆的混合酶制剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于打浆的混合酶制剂，其特征在于，它主要包含以下重量配比的组份：纤维素酶30‑45份、木聚糖酶0.2‑10份、酯酶0.2‑4份、淀粉酶0.2‑4份、精炼酶0.2‑4份、脂肪酶0.2‑1.6份、果胶酶0.4‑1份，水80‑100份，该混合酶制剂经过菌种培养、发酵准备、接种菌种、发酵和分离提取制备。本发明利用多种微生物发酵后提取制备含纤维素酶、木聚糖酶、酯酶等多种生物酶的混合酶制剂，利用酶制剂对造纸木片进行处理时，多种生物酶协同作用使木片中纤维比表面积增大，纤维内聚力下降，纤维细胞壁的内部组织结构变得更为松弛，纤维易于吸水润胀而变得柔软，木片在磨浆时易分丝，降低磨浆能耗，节约磨浆时间，经处理后的木片磨后浆料强度也有所提高。

Description

一种用于打浆的混合酶制剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种生物酶及其制备方法，尤其涉及一种用于打浆的混合酶制剂及其制备方法。
背景技术
造纸工业中的打浆是通过机械或化学方法破坏植物的细胞壁，去除木质纤维素原料中的木质素和半纤维素等，使纤维素得到充分利用。传统打浆技术需要消耗大量电能和化学品，为了改善造纸工艺及纸浆性能还使用各种化学助剂、增强剂等化学品，使得制浆造纸工业成为化学品使用及排放的主要轻工业之一。
近十年来，酶制剂应用于制浆造纸，并在生物制浆中减少能耗及有害物质的使用等方面取得显著性成果。生物制浆是通过酶制剂对木质纤维的预处理，破坏木质素或半纤维素的结构，有利于纤维素的分离。随着工业生物技术的不断发展，高效的酶制剂发酵生产及应用水平的不断提升，如何提高酶制剂在制浆造纸工业的应用效率、降低生产成本成为科学家与工业界关注的热点。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种用于打浆的混合酶制剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于打浆的混合酶制剂，其特征在于，它主要包含以下重量配比的组份：纤维素酶30-45份、木聚糖酶0.2-10份、酯酶0.2-4份、淀粉酶0.2-4份、精炼酶0.2-4份、脂肪酶0.2-1.6份、果胶酶0.4-1份，水80-100份。
本发明还公开了该混合酶制剂的制备方法，其特征在于，它主要包括以下步骤：
1、菌种培养：往液体培养基中接种菌种，放入无菌环境，保持液温28到32度之间，并以30-35r/min的速度搅拌，培养24小时后得到菌种液；
2、发酵准备：配制好发酵培养液，倒入专用发酵罐内并进行灭菌处理；
3、接种菌种：待专用发酵罐内温度冷却至28到32度之间，将培养好的菌种液接种进罐，接种量为罐内发酵培养液重量的3-5%；
4、发酵：保持发酵罐内温度28到32度之间，调节发酵罐摇晃速度和通气量以保持罐内发酵培养液中的溶氧量在25%以上，发酵处理60小时；
5、分离提取：发酵完成后，取出发酵液并加入絮凝剂，离心分离出清液，所得清液即为混合酶制剂。
所述菌种为里氏木霉、枯草芽孢杆菌和毕赤酵母菌的混合物。
所述液体培养基由以下重量份原料配制:葡萄糖20-25份、琼脂3-5份、土豆提取液30-40份、水1000份。
所述发酵培养液由以下重量份原料配制：葡萄糖15-20份、蛋白胨10-15份、硫酸镁0.3-0.5份、硫酸二氢钾1-1.5份、水1000份。
所述发酵准备步骤中在120度保温25-40min进行灭菌处理。
所述分离提取步骤中离心机的转速4500-5000r/min，离心时间为60min。
所述絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚合氯化铝，每千克发酵液加入絮凝剂50-60g。
本发明的优点及有益效果：本发明利用多种微生物发酵后提取制备含纤维素酶、木聚糖酶、酯酶等多种生物酶的混合酶制剂，利用酶制剂对造纸木片进行处理时，多种生物酶协同作用使木片中纤维比表面积增大，纤维内聚力下降，纤维细胞壁的内部组织结构变得更为松弛，纤维易于吸水润胀而变得柔软，木片在磨浆时易分丝，降低磨浆能耗，节约磨浆时间，经处理后的木片磨后浆料强度也有所提高。
具体实施方式
为便于理解本发明，下面给出了本发明的几个实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1：
1、取葡萄糖20g、琼脂3g、土豆提取液30g、水1000g配制成液体培养基，待用。
2、取葡萄糖150g、蛋白胨100g、硫酸镁3g、硫酸二氢钾10g、水10kg配制成发酵培养液，待用。
3、往液体培养基中接种里氏木霉、枯草芽孢杆菌和毕赤酵母菌菌种，放入无菌环境，保持液温28到32度之间，并以35r/min的速度搅拌，培养24小时后得到菌种液。
4、将配制好的发酵培养液倒入专用发酵罐内，在120度保温35min进行灭菌处理。
5、待专用发酵罐内温度冷却至28到32度之间，将培养好的菌种液接种进罐，接种量为罐内发酵培养液重量的4%。
6、保持发酵罐内温度28到32度之间，调节发酵罐摇晃速度和通气量以保持罐内发酵培养液中的溶氧量在25%以上，发酵处理60小时。
7、发酵完成后，取出发酵液，每千克发酵液加入60g聚丙烯酰胺或聚合氯化铝，4800r/min离心60min分离出清液，所得清液即为混合酶制剂。
通过上述步骤制备的混合酶制剂中主要包括以下重量配比的组份：纤维素酶45份、木聚糖酶0.2份、酯酶4份、淀粉酶2份、精炼酶2份、脂肪酶1.2份、果胶酶1份，水90份。
实施例2：
1、取葡萄糖25g、琼脂4g、土豆提取液35g、水1000g配制成液体培养基，待用。
2、取葡萄糖200g、蛋白胨130g、硫酸镁4g、硫酸二氢钾15g、水10kg配制成发酵培养液，待用。
3、往液体培养基中接种里氏木霉、枯草芽孢杆菌和毕赤酵母菌菌种，放入无菌环境，保持液温28到32度之间，并以33r/min的速度搅拌，培养24小时后得到菌种液。
4、将配制好的发酵培养液倒入专用发酵罐内，在120度保温40min进行灭菌处理。
5、待专用发酵罐内温度冷却至28到32度之间，将培养好的菌种液接种进罐，接种量为罐内发酵培养液重量的5%。
6、保持发酵罐内温度28到32度之间，调节发酵罐摇晃速度和通气量以保持罐内发酵培养液中的溶氧量在25%以上，发酵处理60小时。
7、发酵完成后，取出发酵液，每千克发酵液加入55g聚丙烯酰胺或聚合氯化铝，4500r/min离心60min分离出清液，所得清液即为混合酶制剂。
通过上述步骤制备的混合酶制剂中主要包括以下重量配比的组份：纤维素酶40份、木聚糖酶6份、酯酶3份、淀粉酶0.2份、精炼酶0.2份、脂肪酶1.6份、果胶酶0.4份，水80份。
实施例3：
1、取葡萄糖23g、琼脂5g、土豆提取液40g、水1000g配制成液体培养基，待用。
2、取葡萄糖180g、蛋白胨150g、硫酸镁5g、硫酸二氢钾12g、水10kg配制成发酵培养液，待用。
3、往液体培养基中接种里氏木霉、枯草芽孢杆菌和毕赤酵母菌菌种，放入无菌环境，保持液温28到32度之间，并以35r/min的速度搅拌，培养24小时后得到菌种液。
4、将配制好的发酵培养液倒入专用发酵罐内，在120度保温25min进行灭菌处理。
5、待专用发酵罐内温度冷却至28到32度之间，将培养好的菌种液接种进罐，接种量为罐内发酵培养液重量的3%。
6、保持发酵罐内温度28到32度之间，调节发酵罐摇晃速度和通气量以保持罐内发酵培养液中的溶氧量在25%以上，发酵处理60小时。
7、发酵完成后，取出发酵液，每千克发酵液加入50g聚丙烯酰胺或聚合氯化铝，5000r/min离心60min分离出清液，所得清液即为混合酶制剂。
通过上述步骤制备的混合酶制剂中主要包括以下重量配比的组份：纤维素酶30份、木聚糖酶10份、酯酶0.2份、淀粉酶4份、精炼酶1.2份、脂肪酶0.2份、果胶酶0.8份，水100份。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (8)

1.一种用于打浆的混合酶制剂，其特征在于，它主要包含以下重量配比的组份：纤维素酶30-45份、木聚糖酶0.2-10份、酯酶0.2-4份、淀粉酶0.2-4份、精炼酶0.2-4份、脂肪酶0.2-1.6份、果胶酶0.4-1份，水80-100份。
2.一种用于打浆的混合酶制剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）菌种培养：往液体培养基中接种菌种，放入无菌环境，保持液温28到32度之间，并以30-35r/min的速度搅拌，培养24小时后得到菌种液；
2）发酵准备：配制好发酵培养液，倒入专用发酵罐内并进行灭菌处理；
3）接种菌种：待专用发酵罐内温度冷却至28到32度之间，将培养好的菌种液接种进罐，接种量为罐内发酵培养液重量的3-5%；
4）发酵：保持发酵罐内温度28到32度之间，调节发酵罐摇晃速度和通气量以保持罐内发酵培养液中的溶氧量在25%以上，发酵处理60小时；
5）分离提取：发酵完成后，取出发酵液并加入絮凝剂，离心分离出清液，所得清液即为混合酶制剂。
3.根据权利要求2所述的用于打浆的混合酶制剂的制备方法，其特征在于所述菌种为里氏木霉、枯草芽孢杆菌和毕赤酵母菌的混合物。
4.根据权利要求2所述的用于打浆的混合酶制剂的制备方法，其特征在于所述液体培养基由以下重量份原料配制:葡萄糖20-25份、琼脂3-5份、土豆提取液30-40份、水1000份。
5.根据权利要求2所述的用于打浆的混合酶制剂的制备方法，其特征在于所述发酵培养液由以下重量份原料配制：葡萄糖15-20份、蛋白胨10-15份、硫酸镁0.3-0.5份、硫酸二氢钾1-1.5份、水1000份。
6.根据权利要求2所述的用于打浆的混合酶制剂的制备方法，其特征在于所述发酵准备步骤中在120度保温25-40min进行灭菌处理。
7.根据权利要求2所述的用于打浆的混合酶制剂的制备方法，其特征在于所述分离提取步骤中离心机的转速4500-5000r/min，离心时间为60min。
8.根据权利要求2所述的用于打浆的混合酶制剂的制备方法，其特征在于所述絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚合氯化铝，每千克发酵液加入絮凝剂50-60g。
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