专利名称::里氏木霉液体深层发酵纤维素酶及其酶促打浆工艺的制作方法:打浆是制浆造纸过程的重要环节,对纸幅的物理性能产生效应。然而,打浆是一耗能工段。为了得到所需要的纸浆性质,打浆或磨浆将消耗大量的能源,大约占从原料到成纸所需总能源的18%。因此,任何能够显著降低打浆或磨浆能耗的纸浆处理方法将对整个能量输入产生有益影响。PRATIMABAJPAI发表在《TAPPIJournal》2006年第5巻11期第25-32页"Useofenzymesforreductioninrefiningenergy—laboratorystudies"一文中的研究表明印度Biocon公司的BiorefineL纤维素酶和美国Dyadic国际公司的FiberZymeLBR纤维素酶能够有利地降低打浆能耗,并且纸浆的强度性能没有受到影响。鞠成民发表在《中国造纸》2006年第25巻1期第71-72页"生物酶对未漂针叶木打浆性能的影响,,一文中介绍了N613、N476、N342、HC、D401和D501等诺维信商品纤维素酶和半纤维素酶在提高打浆性能和改善纸浆强度方面的影响。上述研究所用的纤维素酶都为商品酶,并非才艮据实际情况而自制纤维素酶用于il^打浆。由于现在商品纤维素酶价格比较高,使得工厂使用起来成;^艮高,此外国内的造纸原料短缺,大部分速生木材如马尾松、落叶松和思茅松等针叶木的纤维又^L又长,其硫酸盐浆4艮难打浆,4吏得商品浆的市场竟争力弱,经济效益差,为此,纸业界亟待开发根据生产厂的具体情况,采用就地自制的纤维素酶酶液进行酴&打浆工艺,以达到降j氐生产成本和打浆能耗的效果。
技术领域:技术人员公知的方法制备空白浆样,即不使用本发明的纤维素酶对纸浆进行打浆。比照浆样商品纤维素酶SI^打浆浆样。,在相同处理条件下,采用商品纤维素酶进行齊&打浆。按照国家纸浆物理性能检测方法,测定本发明打浆浆样,空白浆样和商纤维素酶打浆浆样的物理性能,见表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>./棘1中看出,本发明的酶处理浆样能够明显降低磨浆机负荷,从而节省磨浆能耗,节能约25%,与商品纤维酶的打浆的节能值相当,并且纸浆的物理性能没有受到太大影响。釆用里氏木霉发酵纤维素酶进行速生材硫酸盐浆除&打浆,工艺简单、设备投资少、成本低、工艺流程紧凑,具有降低打浆能耗的效果,适合应用于我国现有的造纸原料结构状况的制浆原料的打浆工艺。权利要求1、一种纤维素酶的制备方法,其特征在于所述纤维素酶,其使用的生产菌株为里氏木霉,保藏号为,所述纤维素酶的制备方法如下将里氏木霉试管斜面菌种接入液体种子发酵罐(1)中进行种子发酵得到所需要的液体种子,然后按照一定的接种量将液体种子接入纤维素酶发酵罐(2),并且在一定的发酵工艺条件下发酵,最后经过离心分离制得所需纤维素酶酶液,并将其储存在纤维素酶存储罐(3)中以备用,所述发酵工艺参数如下1)、里氏木霉试管斜面培养基1%-2%CMC,4%-8%营养元素液,0.1%-0.5%微量元素液,2%-3%琼脂,pH6.0;2)、里氏木霉菌种的培养将菌种接于斜面培养基上,在培养箱中于29±1℃条件下培养4-7天后使用或4℃下保存备用;3)、液体种子发酵培养基1%-3%葡萄糖,4%-8%营养元素液,1%-4%麸皮,0.1%-0.4%微量元素液;4)、纤维素酶发酵培养基碳源为0.1%-3%速生材硫酸盐浆,8%-10%营养元素液,0.2%-0.5%微量元素液,1%-4%麸皮,0.1%-0.2%表面活性剂Tween-80;5)、液体种子发酵条件温度30-40℃,pH5-7,搅拌速度250-300r/min,通风量0.2-0.3m3/h,发酵时间36-48h;6)、纤维素酶发酵条件温度30-40℃,pH5-8,接种量2%-3%,搅拌速度250-300r/min,通风量0.2-0.3m3/h,发酵时间72-96h;所述营养元素液配方为取3-10g柠檬酸钠,5-20g磷酸二氢钾,1-10g硫酸铵,0.5-5g硫酸镁,0.1-5g氯化钙溶解后定容至100ml;所述微量元素液配方为1-5g硫酸亚铁,0.1-1g硫酸锰,0.1-1g氯化锌,0.5-5g氯化钴,1-10ml2NHCl溶解定溶到100ml;上述所有百分比均以重量计。2.权利要求1所述的方法,其特征在于所迷碳源为思茅松疏酸盐浆。3.权利要求1所述的方法,其特征在于酶液的制备过程中,种子发酵培养基采用P/。葡萄糖,4%营养元素液,1°/。麸皮,0.1%微量元素液,在温度30。C,pH为6,搅拌速度250r/min,通风量0.2m7h的条件下发酵48h,得到所需要的液体种子;然后按照2%的接种量,将种子接入纤维素酶发酵罐(2),发酵培养基采用碳源为0.1%的速生材硫酸盐浆,8°/营养元素液,0.2°/微量元素液,1°/。麸皮,0.2%表面活性剂Tween-80,在温度30。C,pH6;接种量2、搅拌速度300r/min;通风量0.3mVh的条件下发酵96h。4.权利要求1所述的方法,其特征在于所制得的纤维素酶产品的性能为纤维素酶酶液的酶活分别为FPA酶活900-1500u/ml,Cx酶活3000-4000u/ml,Cb酶活为10-100u/ml,Cl酶活500-1000u/ml。5.一种采用权利要求1所述方法制得的纤维素酶用于酴tl打浆的工艺,其特征在于:纸浆为速生材硫酸盐浆,按照权利要求1所述的方法制备纤维素酶并将其储存在纤维素酶存储罐中以备用,将纤维素酶存储罐(3)中的酶液通过计量泵以3-9u/g的酶用量以FPA酶活为单位,输送到纸浆反应池(4)对纸浆进行预处理,处理条件为浆浓3%-10%、温度40-60°C、pH6-8、处理时间l-2h,经纤维素酶处理后的纸浆输送到盘磨才几(5)进行打浆。6.权利要求5所述的打浆工艺,其特征在于所述速生材硫酸盐浆为思茅松石克酸盐浆,酶用量7u/g以FPA酶活为单位,浆浓10%,温度50。C,pH为7.8(纸浆本身pH),处理时间lh。全文摘要本发明公开了一种里氏木霉液体深层发酵纤维素酶及其酶促打浆工艺,采用里氏木霉为发酵菌株,通过深层液体发酵的方式自制纤维素酶用于酶促打浆的新工艺。该技术工艺是采用所要处理的纸浆为发酵碳源,通过深层液体发酵的方式,经过发酵培养基和发酵条件优化制得所需要的纤维素酶,用于该纸浆的酶促打浆。本发明工艺简单、设备投资少、成本低、工艺流程紧凑,采用所要处理的纸浆为发酵碳源能够显著提高酶液的适应性,纤维素酶的酶活高、用量少,效果好,具有降低打浆能耗的效果。适合应用于我国现有的造纸原料结构状况的制浆原料的打浆工艺。文档编号D21C3/00GK101418289SQ20081015364公开日2009年4月29日申请日期2008年11月28日优先权日2008年11月28日发明者刘廷志,张正健,胡惠仁,晶赵申请人:天津科技大学
里氏木霉液体深层发酵纤维素酶及其酶促打浆工艺制作方法
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