具有纖維素酶活 性,更加適合紙漿的生物漂白和化學(xué)助漂。
[0065] 2.本發(fā)明的嗜熱芽孢桿菌培養(yǎng)物含有較強(qiáng)的生物活性,在生物漂白過(guò)程中通過(guò)發(fā) 酵一方面可產(chǎn)生耐高溫堿性木聚糖酶,為體系持續(xù)提供,另一方面是通過(guò)發(fā)酵的動(dòng)態(tài)反應(yīng) 可使嗜熱芽孢桿菌均勻、充分地分散到紙漿纖維素、半纖維素和木質(zhì)素間質(zhì),充分柔化纖維 素和降解半纖維素(木聚糖、葡聚糖、甘露糖等),使復(fù)合酶的其它成分(如漆酶、介質(zhì)等酶 制劑、螯合劑、保護(hù)劑、激活劑、白度穩(wěn)定劑等)均勻、充分地滲透到紙漿植物細(xì)胞間質(zhì),充 分發(fā)揮組份的作用,以提高紙漿收得率和質(zhì)量,縮短漂白時(shí)間,并去除雜質(zhì)和增強(qiáng)生物漂白 效果。
[0066] 3.本發(fā)明將漆酶及其介質(zhì)1-羥基苯并三氮唑科學(xué)復(fù)配,形成強(qiáng)氧化作用的復(fù)合 介體,提高漆酶的酶解效力,充分、有效地實(shí)現(xiàn)漆酶對(duì)木質(zhì)素的降解作用,從根本上消除木 質(zhì)素,防止紙漿返黃。
[0067] 4.本發(fā)明使用EDTA可螯合紙漿中大部分過(guò)渡金屬離子(銅離子、二價(jià)鐵離子、三 價(jià)鐵離子、二價(jià)錳離子、二價(jià)鎳離子等)和微量重金屬,以排除其對(duì)生物酶酶活力的抑制和 消除作用,使酶組份充分、有效地發(fā)揮作用。
[0068] 5.本發(fā)明白度穩(wěn)定劑具有漂白和穩(wěn)定白度的雙重作用,既可有效提高紙漿白度, 又可防止紙漿返黃,并且不會(huì)受紙漿中氧氣和過(guò)渡金屬離子(銅離子、二價(jià)鐵離子、三價(jià)鐵 離子、二價(jià)錳離子、二價(jià)鎳離子等)的影響,白度穩(wěn)定劑的使用可有效彌補(bǔ)生物漂白后殘留 木質(zhì)素引起的紙漿返黃。
[0069] 6.本發(fā)明非離子表面活性劑主要科學(xué)復(fù)配了環(huán)保型性能優(yōu)越的非離子表面活性 劑,容易生物降解,無(wú)殘留,對(duì)人體、生物及環(huán)境無(wú)任何毒副作用;可在酶漂白過(guò)程中可促進(jìn) 復(fù)合酶組份滲透,充分游離木質(zhì)素、半纖維素、果膠、單寧、脂肪、等底物,促進(jìn)和延長(zhǎng)各組份 酶與底物的作用時(shí)間,使紙漿中的有害成分充分降解,提紙漿纖維的柔滑性和漂白均勻度。
[0070] 7.本發(fā)明紙漿漂白復(fù)合酶抗氧化劑的科學(xué)復(fù)配,可有效防止復(fù)合酶酶分子結(jié)構(gòu)氧 化而造成酶活性損失,提高酶活力穩(wěn)定性。在〇°C和40°C條件下儲(chǔ)存12個(gè)月,復(fù)合酶中單 酶酶活損失分別為〇. 41%和0. 56%,比對(duì)比例分別降低18. 0%和65%,有效防止在包裝、 儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用等環(huán)節(jié)因環(huán)境改變、操作方法不當(dāng)而造成酶的失活,尤其可防止高溫造成 的酶失活。
[0071] 8.本發(fā)明紙漿漂白復(fù)合酶中保護(hù)劑的科學(xué)復(fù)配,有效減緩了復(fù)合酶制劑的回潮; 同時(shí)可增強(qiáng)復(fù)合酶的耐凍、耐熱性能,保持相同的酶活力,其耐熱溫度可提高20_30°C,耐冷 凍溫度可降低10-15攝氏度,有效防止了復(fù)合酶在運(yùn)輸、保存和使用過(guò)程中酶活力的損失, 延長(zhǎng)了復(fù)合酶的保質(zhì)期,達(dá)到同樣的酶活力,比同類產(chǎn)品保質(zhì)期可延長(zhǎng)2-3年。
[0072] 9.本發(fā)明紙漿漂白復(fù)合酶添加無(wú)機(jī)鹽作為激活劑,創(chuàng)造了酶催化作用的最佳條 件,充分發(fā)揮了植物酶和微生物酶的活力,提高了復(fù)合酶作用效力。
【具體實(shí)施方式】
[0073] 下面通過(guò)具體的實(shí)施方案敘述本發(fā)明。除非特別說(shuō)明,本發(fā)明中所用的技術(shù)手段 均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外,實(shí)施方案應(yīng)理解為說(shuō)明性的,而非限制本發(fā)明的 范圍,本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,在不背離本 發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的前提下,對(duì)這些實(shí)施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動(dòng)也 屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0074] 實(shí)施例1原料制備
[0075] 1.堿性木聚糖酶的制備:包括如下步驟
[0076] (1)菌種活化
[0077] 將保存完好的嗜熱芽孢桿菌CCTCC Μ 2013537的斜面菌種接種于斜面培養(yǎng)基, 45°C培養(yǎng)36h進(jìn)行菌種活化,如此活化3次;
[0078] 所述斜面培養(yǎng)基組成為:牛肉膏10g,氯化鈉12g,蛋白胨20g,葡萄糖5g,瓊脂 20g,中草藥粉劑10g,蒸饋水lOOOmL,pH值10,121°C滅菌20min ;
[0079] 所述中草藥粉劑的制備方法如下:
[0080] 以重量份數(shù)計(jì),稱取黃芪25份,黨參15份,柴胡12份,黃芩12份,魚腥草10份, 當(dāng)歸9份;分別將上述中草藥粉碎至粒徑為2毫米以下,然后于容器中均勻混合并添加5倍 重量的水,控制溫度80°C保持3h,然后降溫至55°C,加入混合物料總重量8%的混合酶進(jìn)行 酶解,用乳酸調(diào)節(jié)pH值為6,酶解3h,最后添加混合物料2倍重量乙醇和丙醇的混合物,乙 醇和丙醇的質(zhì)量比例為1 :1. 5,控制溫度至70°C保持4h,過(guò)濾;濾液真空濃縮后冷凍干燥獲 得中草藥粉劑;
[0081] 所述混合酶的重量份數(shù)組成為:內(nèi)β -葡聚糖酶15份,外β -葡聚糖酶15份, β -葡萄糖苷酶12份,木聚糖酶18份,戊聚糖酶18份,普魯蘭酶25份,β -淀粉酶12份, 中性蛋白酶12份,酸性蛋白酶12份,超氧化物歧化酶8份,葡萄糖氧化酶8份,酸性磷酸酶 8份;
[0082] ⑵液體種子擴(kuò)大培養(yǎng)
[0083] ①一級(jí)種子培養(yǎng):將步驟(1)活化后的斜面菌種2環(huán)接入500毫升搖瓶中,培養(yǎng)基 裝量100毫升,旋轉(zhuǎn)式搖床180轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)溫度43°C,培養(yǎng)時(shí)間15h ;
[0084] ②二級(jí)種子培養(yǎng):將一級(jí)種子按照10%的接種量接入500毫升二級(jí)種子搖瓶中, 培養(yǎng)條件與一級(jí)種子相同;
[0085] ③三級(jí)種子培養(yǎng):將二級(jí)種子以10%接種量接入5000毫升三級(jí)種子搖瓶中,培養(yǎng) 基裝量1000毫升,旋轉(zhuǎn)式搖床100轉(zhuǎn)/分,培養(yǎng)溫度43°C,培養(yǎng)時(shí)間15h ;
[0086] ④一級(jí)種子罐培養(yǎng):將三級(jí)種子以10%接種量接入總?cè)莘e為150L的一級(jí)種子罐, 發(fā)酵培養(yǎng)基裝量100L,培養(yǎng)溫度45°C,攪拌速度400rpm,通風(fēng)量(V/V) 1:2,罐壓0. 05Mpa, 培養(yǎng)時(shí)間20h ;
[0087] 所述一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)種子培養(yǎng)基重量組成為:
[0088] 酵母粉0. 5%,葡萄糖1. 5%,蛋白胨0. 5%,牛肉膏0. 8%,磷酸氫二鉀1. 5%,中草 藥粉劑2 %,海藻糖3 %,硫酸鈣0. 1 %,氯化鎂0. 2 %,檸檬酸鈉0. 3 %,不足部分純凈水補(bǔ) 足,pH 值 10,123°C滅菌 40min ;
[0089] 所述種子罐培養(yǎng)基重量組成為:
[0090] 麥芽糊精15%,酵母粉0. 8%,中草藥粉劑2%,海藻糖3%,蛋白胨0. 5%,玉米漿 0. 5 %,磷酸氫二鉀1. 5 %,硫酸鎂0. 1 %,檸檬酸鈉0. 5 %,樺木木聚糖0. 8 %,不足部分純凈 水補(bǔ)足,pH值10,123°C滅菌40min ;
[0091] 所述種子罐發(fā)酵液菌體濃度為8. 0x10s個(gè)/ml ;
[0092] (3)發(fā)酵罐發(fā)酵
[0093] 將步驟⑵中一級(jí)種子罐發(fā)酵液以6%接種量接入發(fā)酵罐,培養(yǎng)溫度45°C,攪拌速 度700rpm,通風(fēng)量(V/V) 1:3,培養(yǎng)時(shí)間30h ;然后以2°C /h降溫速率緩慢降溫至20°C,恒溫 培養(yǎng)12h ;繼續(xù)以2°C /h降溫速率緩慢降溫至10°C,此時(shí),將步驟(2)中一級(jí)種子罐發(fā)酵液 以4%接種量追加接入發(fā)酵罐,恒溫培養(yǎng)12h ;最后以2°C /h升溫速率緩慢升溫至20°C,恒 溫培養(yǎng)12h ;繼續(xù)以2°C /h升溫速率緩慢升溫至45°C,恒溫培養(yǎng)30h ;
[0094] 溶解氧控制:通過(guò)調(diào)整攪拌轉(zhuǎn)速及通風(fēng)量,控制溶解氧30% ;
[0095] pH控制:通過(guò)補(bǔ)氨水或稀磷酸,控制發(fā)酵過(guò)程中pH值保持在10 ;
[0096] 補(bǔ)料控制:當(dāng)發(fā)酵液中的還原糖含量降至3mg/ml-8mg/ml時(shí),開始添加補(bǔ)料培養(yǎng) 基,補(bǔ)料量以維持發(fā)酵液還原糖含量為2mg/ml-5mg/ml ;
[0097] 放罐標(biāo)準(zhǔn):80%菌體衰老自溶,酶活力增長(zhǎng)緩慢;
[0098] 所述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:麥芽糊精150g,玉米粉60g,豆餅粉25g,中草藥粉劑50g, 海藻糖40g,酵母粉8g,玉米漿5g,硫酸銨3g,磷酸氫二鉀2g,磷酸二氫鉀2g,檸檬酸鈉5g, 樺木木聚糖15,消泡劑lg,純凈水1000mL,pH值10,121°C滅菌20min ;
[0099] 所述補(bǔ)料培養(yǎng)基重量組成為:麥芽糊精20-30%,玉米粉10-20%,豆粉15-25%, 中草藥粉劑5-10%,不足部分純凈水補(bǔ)足,pH值5-11,121-123°C滅菌30-40min ;
[0100] 所述發(fā)酵培養(yǎng)基的調(diào)配方法為:
[0101] 按比例準(zhǔn)確稱取原料,將原料中的純凈水、玉米粉、豆餅粉投入配料罐中,調(diào)節(jié)PH 值10,加入中溫淀粉酶(3u/g玉米粉)與高溫淀粉酶(30u/g玉米粉),同時(shí)邊攪拌邊升溫 至70°C保溫30min,然后緩慢升溫至90°C保溫30min進(jìn)行液化,最后加入其它原料,攪拌均 勻,調(diào)初始pH值10,123°C滅菌40min備用。
[0102] (4)發(fā)酵液經(jīng)過(guò)濾、濃縮、調(diào)配、精濾、干燥得耐高溫堿性木聚糖酶;
[0103] 所述調(diào)配過(guò)程不添加任何防腐劑,加入濃縮酶液總重量5%中草藥粉劑。
[0104] 2.嗜熱芽孢桿菌培養(yǎng)物的制備:所述嗜熱芽孢桿菌培養(yǎng)物的制備方法為上述 1中制備堿性木聚糖酶的發(fā)酵液經(jīng)減壓濃縮、冷凍干燥、低溫粉碎而制得,其活菌含量為 9xl010CFU/g。
[0105] 實(shí)施例2耐高溫堿性木聚糖酶酶活力的測(cè)定(3