[发明专利]里氏木霉液体深层发酵纤维素酶及其酶促打浆工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维素酶酶促打浆工艺，尤其涉及一种里氏木霉液体深层发酵纤维素酶及其酶促打浆工艺。 

背景技术

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。 

PRATIMA BAJPAI发表在《TAPPI Journa1》2006年第5卷11期第25-32页“Use of enzymes for reduction in refining energy-laboratory studies”一文中的研究表明：印度Biocon公司的Biorefine L纤维素酶和美国Dyadic国际公司的FiberZyme LBR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卷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，并非根据实际情况而自制纤维素酶用于酶促打浆。由于现在商品纤维素酶价格比较高，使得工厂使用起来成本很高，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粗又长，其硫酸盐浆很难打浆，使得商品浆的市场竞争力弱，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酶促打浆工艺，以达到降低生产成本和打浆能耗的效果。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种里氏木霉液体深层发酵纤维素酶及其酶促打浆工艺，使用里氏木霉液体深层发酵纤维素酶对速生材硫酸盐浆进行酶促打 浆，可降低打浆能耗和生产成本。 

本发明为实现上述目的，采用的技术方案： 

一种纤维素酶，其特征在于：所述纤维素酶，其使用的生产菌株为里氏木霉(Trichoderma reesei)，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址是北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏日期2008年11月25日，保藏号为CGMCCNo.2785。里氏木霉为好氧菌，生长环境粗放，适应性较强，易于控制，便于管理，其代谢物安全无毒，不会影响生产人员和环境，所产纤维素酶的稳定性好，不宜退化，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，并且在一定的发酵条件下发酵，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中以备用， 

其发酵工艺参数如下： 

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； 

所述营养元素液其配方为：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，1-10ml 2N HCl溶解定溶到100ml；上述所有百分比均以重量计。 

在本发明的纤维素酶的制备方法中，所用的发酵碳源为思茅松硫酸盐浆。