[发明专利]一种碱性果胶酶生产方法及在造纸制浆中的应用

权利要求书

1.一种碱性果胶酶生产方法，它包括菌株选育、菌种培养、摇瓶发酵、酶液制备，其特征是所述的菌株选育通过自然采集菌样分离筛选、细胞水平下菌种诱变获得，即耐热枯草芽胞杆菌（Heat-resistant Bacillus subtilis）、实验室编号为MAPLE61，保藏号：CCTCC NO：M 2010004，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。

2.根据权利要求1所述一种碱性果胶酶生产方法，其特征是所述的菌种培养为CCTCC NO：M 2010004菌种在如下配制的斜面上生长良好，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0.3g-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，备用。

3.根据权利要求1所述一种碱性果胶酶生产方法，其特征是所述的摇瓶发酵为CCTCC NO：M 209147菌种在规定的培养条件下可产生高活力的果胶酶，这种培养条件是：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260 r/分钟 -280r/分钟，培养18小时-22小时。

4.根据权利要求1所述一种碱性果胶酶生产方法，其特征是所述的酶液制备为由茄瓶斜面到种子罐到发酵罐，二级发酵，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％；培养条件：温度（℃）：33－38，搅拌转速（r/分钟）：180－220，通气量（v/v）：1：0.25－0.55，罐压0.06 MPa－0.08MPa，培养周期：种子罐为7小时-8小时，发酵罐为12小时-16小时。

5.根据权利要求4所述一种碱性果胶酶生产方法，其特征是种子罐的培养条件：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。

6.根据权利要求4所述一种碱性果胶酶生产方法，其特征是在酶液制备后，制备标准果胶酶液，将发酵醪液经过板框过滤、硅藻土除菌，经防腐处理得到酶活力保持率（15℃ 三个月）为95﹪以上的标准果胶酶液。

7.一种如权利要求1所述碱性果胶酶在造纸制浆中的应用，其特征是在造纸原料经预处理、浸酸处理后进行酶处理，即将原料用碱性果胶酶液浸泡，酶处理条件为：活力20u/ml ～120u/ml，温度50℃～60℃，pH值8.0～9.0，浸酶时间50分钟～150分钟，碱性果胶酶液与原料绝干质量比为1:6～8；酶处理后在蒸煮锅中蒸煮，蒸煮条件为：NaOH浓度 6﹪～12﹪，温度为120℃～150℃，时间为30分钟～120分钟，碱液与原料绝干质量比为1:6～10。

8.根据权利要求7所述碱性果胶酶在造纸制浆中的应用，其特征是在造纸原料经预处理、浸酸处理后，酶处理前用制浆废液预浸10分钟～30分钟，废液中的残碱浓度为2 g/L～10g/L。

9.根据权利要求7或8所述碱性果胶酶在造纸制浆中的应用，其特征是所述的造纸原料为麦草、稻草、玉米秸秆、芦苇、棉花、竹子、苎麻、亚麻、红麻、剑麻、蔗渣、龙须草、枸树皮中的一种。