[发明专利]一种清洁化植物纤维素提取剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种清洁化植物纤维素提取剂及其制备方法和应用，属于生物技术与农产品加工生产领域。一种清洁化植物纤维素提取剂，所述提取剂由A液与B液混合所得，所述A液与B液的体积比为3:1～5:1，所述A液为碱液，所述B液由粗酶液和酶稳定剂组成，其中，所述粗酶液是枯草芽胞杆菌CGMCC1.836经发酵后，经分离菌体后得到的澄清的粗酶液。本发明所述提取剂主要利用碱性果胶裂解酶、碱性聚半乳糖醛酸酶、稀碱液使得原纤维中的胶质在分子结构上发生较大变化，胶质复合体的稳定性受到严重破坏，形成溶胀‑改性‑除胶质的交替与循环，达到常温条件下快速对麻纤维脱胶、芦苇制浆及棉秆制浆等目的。

技术领域

本发明涉及一种清洁化植物纤维素提取剂及其制备方法和应用，属于生物技术与农产品加工生产领域。

背景技术

植物纤维是地球上存量最大、应用领域最广、应用历史悠久的纤维。在纺织行业、造纸行业更是有上千年的应用史，目前国内纺织行业、造纸行业植物纤维用量近亿吨。植物纤维是由纤维素、半纤维素、木质素、果胶等构成的超分子体系，结构复杂。要实现对纤维素的利用，就必须进行脱胶等前处理工序，去除部分木质素、半纤维素、果胶等。现有处理技术都要消耗大量的酸、碱、水、蒸汽等，不符合资源节约型、环境友好型的现代企业发展方向。本项目的研究目标就是研发低成本、无污染、附加值高、精细化的植物纤维清洁化前处理技术，推进植物纤维特别是废弃秸秆与麻类韧皮纤维的高效利用；推进传统农业向现代农业的转换；推进纺织行业、造纸行业、相关的农作物加工行业的转型升级与技术进步。

目前，国内外纤维素提取方法有化学脱胶法和生物脱胶法，化学脱胶法由于使用强酸强碱、高温高压煮炼，其工艺复杂，成本高，安全性差且产生大量废水，废水中含有大量的纤维素、木质素和各种化学品，耗氧量大，排除的废水对环境的污染十分严重，废水排放量大，是引起整个水体污染、生态环境破坏的重要污染源之一。另一种，生物脱胶其菌种产酶能力低，不仅脱胶效率低，而且菌种培养技术要求高，离工业生产还有很大的距离。但其解决了化学脱胶的用水量多、污染严重等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洁化植物纤维素提取剂(脱胶剂)的制备方法，该方法简单易行、利于工业推广应用。

一种清洁化植物纤维素提取剂，所述提取剂由A液与B液混合所得，其中，所述A液与B液的体积比为3:1～5:1，

所述A液，按质量百分比，由下述组分组成：氢氧化钠10～15％；碳酸钠1.0～3.0％；氯化钠1.5～3.0％；氯化钙1.0～2.0％；磷酸钠0.2～0.8％；甲酸钠0.1～0.5％；硅酸钠2.0～4.0％；亚硫酸钠2.0～2.5％；水69.2～82.2％；

所述B液由粗酶液和酶稳定剂组成，其中，所述粗酶液是枯草芽胞杆菌(Bacillussubtilis)CGMCC1.836经发酵后，经分离菌体后得到的澄清的粗酶液。

本发明所述方法所述枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)CGMCC1.836可由中国普通微生物菌种保藏管理中心(China General Microbiological Culture CollectionCenter,CGMCC)获得。

进一步地，所述酶稳定剂在B液中的浓度为4～6mM；更进一步地，优选所述酶稳定剂在B液中的浓度为5mM。

本发明所述清洁化植物纤维素提取剂，优选所述A液，按质量百分比，由下述组分组成：氢氧化钠13％；碳酸钠2.3％；氯化钠2.1％；氯化钙1.3％；磷酸钠0.6％；甲酸钠0.2％；硅酸钠3.0％；亚硫酸钠2.2％；水75.3％。

本发明所述酶稳定剂为多羟基化合物，优选为乙二醇或甘油。

进一步地，所述粗酶液按下述方法制得：