[发明专利]可用于麻类脱胶的酶制剂及其麻类韧皮脱胶工艺

说明书

本发明公开了一种可用于麻类韧皮脱胶的酶制剂，以菊迪卡氏菌的发酵液为基础，添加木聚糖酶及CaCl₂助剂，混合得到酶制剂，该菊迪卡氏菌的保藏号为CGMCC 14600，命名为菊迪卡氏菌DC。并且提供了用所述酶制剂进行麻类韧皮脱胶的工艺，依次经过酶制剂的制备、麻原料的预处理、循环式浸酶、灭活和洗麻，最终获得纯净的麻纤维。本发明菊迪卡氏菌DC培养条件粗犷、生长速度快、酶活高，能适用于苎麻、红麻、大麻、亚麻、罗布麻等韧皮脱胶；采用循环式浸酶工艺，循环利用酶制剂，提高酶制剂使用效率，缩短工艺流程，降低生产成本，无需浸酸和高压、高浓度碱煮、酸漂洗等流程，条件温和，无机、有机污染物处理负荷比化学脱胶的减低70％，加工成本降低20％左右。

技术领域

本发明属于麻类脱胶技术领域，具体涉及一种可用于麻类脱胶的酶制剂及其麻类韧皮脱胶工艺。

背景技术

苎麻、红麻、大麻、亚麻、罗布麻等麻类作物韧皮部分，含有20%～40%的非纤维素物质，包括木质素、果胶和半纤维素等物质，这些物质镶嵌于细胞之间及细胞壁中，结构十分复杂，对麻类进行开发利用都需进行纤维提取，纤维的提取过程一般需要除去非纤维物质，而脱胶工艺是其关键步骤。

麻类脱胶方法主要包括化学脱胶和生物脱胶两大类。传统的沤麻法存在脱胶周期长、污染严重、工艺条件控制困难、纤维产量与质量不稳定等问题；现有麻类脱胶企业普遍采用化学脱胶法，耗水量大，纤维制成率低、脱胶产生的大量高浓度废水、废渣，严重污染环境，制约着产业的健康发展。现行的酶脱胶方法存在酶活低、组分不匹配、稳定性差以及用碱量高等缺点，依然无法解决脱胶废水量大、废水中COD值高、环保处理费用高的难题。

生物脱胶以生物催化剂（酶）催化非纤维素物质降解为核心而获得满足后续加工要求的纤维素纤维的加工过程。生物脱胶技术可以克服常规脱胶方法存在的弊端，具有低能耗、低污染、高品质等特征。目前已经报道的具有麻类生物脱胶功能的菌株有60多种，但普遍分泌的酶系与麻类韧皮胶质成分不能很好的相匹配或酶活不够高，脱胶效果不理想。虽然微生物脱胶技术在近年来取得了重要突破，但是绝大多数处于实验室研究阶段，无法得到推广应用，究其原因，主要为：（1）麻类胶质成分复杂，很难找到所分泌的酶系与麻类胶质成分相匹配的脱胶微生物；（2）麻类脱胶机理研究尚不够清楚，酶的组分与复配缺乏理论指导依据，给酶复配带来了难度；（3）复配酶成本高昂。

CN 102002468 B发明了一种荧光假单胞菌 DA4 菌株及其获得方法和应用，该菌株具有产果胶酶和半纤维素酶能力，具有亚麻脱胶活性，利用该菌种生产的脱胶酶液，果胶酶和木聚糖酶活性高，培养过程操作安全，无毒性、无环境污染，采用其进行亚麻微生物脱胶可提高亚麻纤维的出麻率、提高亚麻纤维的强度、改善亚麻纤维质量。但是该菌株脱胶时间为1～4天，脱胶周期太长，且脱胶工艺复杂。CN 1157475C提供了一株可产生韧皮纤维脱胶酶的菌株及其在苎麻、大麻脱胶中的应用，该菌株鉴定为Bacillus subtilis No.13，在同一培养条件下可产生脱胶所需的多种酶，脱胶效果好，脱胶率达到95%，纤维分散度100%，不损伤纤维，但是其菌株培养工艺复杂，脱胶周期较长，质量不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于麻类脱胶的酶制剂及其麻类韧皮脱胶工艺，以解决现有脱胶工艺中脱胶周期长、质量不稳定、脱胶废水污染大和成本高的问题。

本发明提供一种可用于麻类韧皮脱胶的酶制剂，以菊迪卡氏菌的发酵液为基础，添加木聚糖酶及CaCl₂助剂，混合得到酶制剂，该菊迪卡氏菌的保藏号为CGMCC 14600，命名为菊迪卡氏菌DC（Dickeya chrysanthemi IBFC 2016），其于2017年9月08日被保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心。该菊迪卡氏菌DC的生长温度为20～42℃，最适合生长温度为34℃，生长pH为5.5～8.5，最适pH约为7.0；