一种中性内切果胶酸裂解酶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中性内切果胶酸裂解酶的制备方法，将培养成熟的芽孢杆菌WENA703由茄瓶斜面接种到种子罐，再到发酵罐进行二级发酵，生产出发酵醪液；上述发酵醪液经过管式离心、板框过滤、超滤浓缩、纸板硅藻土除菌、标准化制备成中性果胶酸裂解酶活力≥300000u/ml，经防腐处理得到酶活力保持率(25℃六个月)为95％以上的标准高活力中性果胶酸裂解酶酶液；其中，芽孢杆菌(Bacillus cereus WENA703)，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2017368。采用本发明专利技术的技术方案，产生的中性果胶酸裂解酶系能够更好的适应与废纸造纸工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种中性内切果胶酸裂解酶的制备方法本专利技术涉及生物材料样品保藏，该生物材料的分类名称为：芽孢杆菌(BacilluscereusWENA703)，已于2017年6月23日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址为中国.武汉.武汉大学，保藏编号为：CCTCCNO：M2017368。
本专利技术属于生物
，尤其涉及一种中性内切果胶酸裂解酶的制备方法。
技术介绍
废纸造纸虽是可利用再生资源，免去了制浆、碱回收所造成的环境污染，但在不论用本色废纸和纸板或白色废纸生产废纸浆时，由于含有各种各样的废杂质，同样也会排出废水污染环境。大型废纸造纸企业根据自身经济和生产的需要而配置的制浆系统，如治理不妥，也会产生环境污染问题。总的来看，大型废纸造纸企业节能减排力度大、效果好，在产量不断增长的同时，COD排放量相反有了明显的下降。如COD排放强度，从2001年的0.17T/万元下降到2008年的0.025T/万元，降幅达85.3％，成效显著。2008年全国造纸工业排放废水128.8万T化学需氧量问题，主要出在占总企业数88.18％的3081家小型企业中，除一些草浆纸厂外，还有相当数量的小型废纸造纸企业。GB3544-2008新的废水排放标准执行以后，对废纸制浆造纸的废水排放单列，提出了比通常的制浆企业严格得多的污染物排放限值，特别在废水排放量方面做出了十分严格的规定，与旧标准GB3544-2001相比较，本色废纸制浆造纸和白色废纸脱墨制浆造纸的废水排放量相应从2001年标准的210M3/T纸和280M3/T纸降低到统一的20M3/T纸，相应压缩了190M3/T纸和260M3/T纸，这不能不说是对废纸造纸业的一个严峻挑战，在当今干旱严重缺水的情况下，节水、减排、减污更是废纸造纸业面临的一项紧迫而又神圣的使命。目前在市场中有一定影响力的滤水酶、胶黏物控制酶，其主要成分以单一纤维素酶和酯酶为主，其作用机理是通过纤维素酶选择性降解纸浆原料中的水溶性胶体物质和无用细小纤维，提高浆料在网部及压榨部游离水的脱除效率，达到改善滤水的效果。其在应用中的有明显的负面作用，体现在：a、可能在应用过程中出现破洞，增加纸机断头次数；b、当浆储存的时间较长时，酶反应时间延长，造成浆料湿重明显下降，纸浆结合力减弱，成纸拉力明显降低，纸机断纸和复卷端头明显增多，影响纸机运行；c、纸张纹路粗大、手感粗糙，影响了产品品质。厂家使用有很大风险，同时伴随着产品质量和品质的下降可能。其广泛应用仍存在较多问题，造成企业选择性使用的现实。另外，现有技术菌株产酶活力一般同时其产生的酶系不能很好地与废纸造纸工艺相适应。故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种用于亚麻纤维原料脱胶的复合酶制剂及其制备方法以及亚麻纤维原料脱胶方法，成本低、工艺简单并适合于工业化应用。为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供以下技术方案：一种中性内切果胶酸裂解酶的制备方法，将培养成熟的芽孢杆菌WENA703由茄瓶斜面接种到种子罐，再到发酵罐进行二级发酵，生产出发酵醪液；上述发酵醪液经过管式离心、板框过滤、超滤浓缩、纸板硅藻土除菌、标准化制备成中性果胶酸裂解酶活力≥300000u/ml，经防腐处理得到酶活力保持率(25℃六个月)为95％以上的标准高活力中性果胶酸裂解酶酶液；其中，芽孢杆菌(BacilluscereusWENA703)，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCCNO：M2017368。优选地，培养基配方为：山梨糖醇8％、麦麸3％、乳清粉1％、玉米浆1.6％、氯化钠0.5％、玉米胚芽粉1.5％、水84.4％，其中所述各组分之和为100％。优选地，种子罐培养条件：种子罐培养温度35℃±1℃，搅拌转速0时120r/min、8时160r/min，罐压0.1MPa，通气量0时1：0.20、8时1：0.33，培养周期12小时，种子成熟标准为菌体90％以上呈单体，染色均匀，中性果胶酸酶酶活力不高于200u/ml，pH值6.7左右。优选地，发酵罐培养条件：发酵罐培养温度0时33℃±1℃、6时34℃±1℃，搅拌转速0时120r/min、8时180r/min，32时140r/min，罐压0.1MPa，通气量0时1：0.16、8时1：0.28、32时1：0.2，发酵周期38小时±4小时；放罐条件是：pH值上升至7.0+，酶活力不再增加、菌体90％以上形成芽孢并有部分发生自溶现象。与现有技术相比较，采用本专利技术的技术方案产生的中性果胶酸裂解酶系能够更好的适应与废纸造纸工艺，在废纸造纸工艺中具备以下技术效果：1、利用果胶酸裂解酶、纤维素酶和木聚糖酶能够直接水解了果胶质、木聚糖、葡聚糖、杂多糖等类物质，从而释放纤维束，使得韧皮和木质部易于分离，再利用漆酶水解分离后木质素；2、采用双氧水漂白工艺，达到纺纱工艺要求的百度要求的同时，利用氧漂的高pH值和高温的工艺特性，进一步对残胶进行脱除，从而达到亚麻纤维原料脱胶的目的；3、减少亚麻纤维漂白过程中漂液用量20％以上；4、减少亚麻纤维漂白过程中烧碱用量40％以上；5、亚麻纤维断裂强度增加5％以上，细度增加20％以上，断裂伸长率增加30％以上，纤维强度均匀，使得纤维的可纺性显著提升，从而提高经济效益，降低生产成本；6、废水的颜色由原来的黑色或深褐色改善为现在浅褐色或黄色，COD降低30％以上。具体实施方式以下对本专利技术作进一步说明。目前在市场中有一定影响力的滤水酶、胶黏物控制酶，其主要成分以单一纤维素酶和酯酶为主，其作用机理是通过纤维素酶选择性降解纸浆原料中的水溶性胶体物质和无用细小纤维，提高浆料在网部及压榨部游离水的脱除效率，达到改善滤水的效果。但其在应用中的有明显的负面作用，在实际应用中仍存在较多问题。另外，现有技术菌株产酶活力一般同时其产生的酶系不能很好地与废纸造纸工艺相适应。为了克服现有技术的缺陷，申请人对废纸造纸工艺进行深入研究，通过研究生活用纸使用的纤维成分组成，发现少量的果胶质和半纤维素是阻碍纤维短期吸水、润涨的关键因素。因此，申请人尝试通过多酶耦合成一工作系统，通过多种酶系对纤维的协同作用，解决上述技术问题。然而，现有技术菌株产酶活力一般同时其产生的酶系功能无法达到实际应用要求。为此，申请人对培育产酶活力高且酶系适应与废纸造纸工艺菌株进行了深入的研究。基于上述研究，提出本专利技术技术方案，具体如下：1、中性内切果胶酸裂解酶是解决本专利技术上述技术问题的关键，申请人通过通过理论与实践相结合研究高活力中性果胶酸裂解酶系生产菌株的选育。本公司技术人员按照本领域的方法，在广东东莞、山东潍坊、河南漯河、重庆等利用废纸造纸工厂排放的污水以及工厂制浆系统的地沟处通过自然采集菌样，从近百株菌株中经摇瓶筛选得到一株出发菌株，并通过细胞水平下采用亚硝基胍和紫外线辐射诱变结合基因重组技术再得到近万株变异菌株，经过平板菌落形态初筛结合产酶摇瓶进行产酶能力筛选，得到能够工业化的生产菌株，采取正交实验法进行培养基优化，得到最优的种子培养和产酶培养基。最终经过摇瓶筛选得到一株实验室编号为WENA703的菌株，即芽孢杆菌(BacilluscereusWENA703)，其生物学特性为：菌体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中性内切果胶酸裂解酶的制备方法，其特征在于，将培养成熟的芽孢杆菌WENA703由茄瓶斜面接种到种子罐，再到发酵罐进行二级发酵，生产出发酵醪液；上述发酵醪液经过管式离心、板框过滤、超滤浓缩、纸板硅藻土除菌、标准化制备成中性果胶酸裂解酶活力≥300000u/ml，经防腐处理得到酶活力保持率(25℃六个月)为95％以上的标准高活力中性果胶酸裂解酶酶液；其中，芽孢杆菌(Bacillus cereus WENA703)，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M2017368。

【技术特征摘要】
1.一种中性内切果胶酸裂解酶的制备方法，其特征在于，将培养成熟的芽孢杆菌WENA703由茄瓶斜面接种到种子罐，再到发酵罐进行二级发酵，生产出发酵醪液；上述发酵醪液经过管式离心、板框过滤、超滤浓缩、纸板硅藻土除菌、标准化制备成中性果胶酸裂解酶活力≥300000u/ml，经防腐处理得到酶活力保持率(25℃六个月)为95％以上的标准高活力中性果胶酸裂解酶酶液；其中，芽孢杆菌(BacilluscereusWENA703)，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCCNO：M2017368。2.根据权利要求1所述的中性内切果胶酸裂解酶的制备方法，其特征在于，培养基配方为：山梨糖醇8％、麦麸3％、乳清粉1％、玉米浆1.6％、氯化钠0.5％、玉米胚芽粉1.5％、水84.4％，其中所述各组分之和为100％。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄冉，郝志军，周广军，
申请(专利权)人：嘉兴温华环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33