果胶酶在制浆造纸中的应用

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1、生物技术果胶酶在制浆造纸中的应用●赵晶,胡惠仁(天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室,天津300457)摘要:主要介绍果胶酶在制浆造纸中的应用情况。重点介绍果胶酶用于韧皮纤维原料制浆的研究进展。还从果胶酶处理DCS物质的机理出发,着重介绍果胶酶处理DCS物质的优势及目前的研究状况。关键词:果胶酶;制浆造纸;生物制浆;DCS物质中图分类号:Q814.9文献标识码:A文章编号:1001-6309(2008)05-0072-04果胶分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以结合,然后再用机械方法去皮。在用酶处理原木的过α-1,4糖苷键聚合而成的多糖

2、链,常带有鼠李糖、阿程中,pH值为2~8,温度为5～80℃,时间为1～72h,拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等组成的侧采用流动的酶液浸渍或喷洒原木,然后经分离从原链,游离的羧基部分或全部与钙、钾、钠离子,特别是木中出去酶液,把回收液返回到管道系统中,与供料与硼化合物[1]结合在一起。它存在于所有的高等植器中的新鲜酶液混合后再用。它与机械剥皮相比,可物中,沉积于初生细胞壁和细胞间层,在初生壁中与节省能耗和时间,而且可以完全剥去树皮,木纤维损不同含量的纤维素、半纤维素、木素的微纤丝以及某失少,得到的木材纤维较洁净[5]。些伸展蛋白

3、(extensin)[2]相互交联,使各种细胞组织结另外,果胶酶还可以用来处理机械削皮以后的构坚硬,表现出固有的形态。果胶分子的结构因植物木片。在机械法去皮过程中,树皮是沿着木材的形成的种类、组织部位、生长条件等的不同而不同。层而被去除的。形成层具有果胶和蛋白质含量高,无果胶酶(pectolyticenzymeorpectinase)是指能够木素或低木素含量的特性。该方法适用于处理经机分解果胶物质的多种酶的总称。而按其对果胶底物械法去皮后质量差的木材或木片[6]。作用的方式来分,果胶酶可以分为4类:2果胶酶用于生物制浆(1)聚半乳糖

4、醛酸酶(PG),能分解半乳糖醛酸中α-1,4键。它的最佳作用底物为果胶酸,也能降解一2.1浸渍法制浆定甲酯度的果胶。水解的速度和程度随底物的酯化浸渍法制浆是指将微生物直接接种于纤维原料程度(DE值)增加而迅速下降,不能降解DE值大于中,在微生物生长繁殖的同时,分泌大量的酶,使得75%的果胶。该酶以随机方式水解果胶酸,生成一系将纤维粘在一起的物质分解、溶出,从而使纤维彼此列的寡聚半乳糖醛酸,主要是半乳糖醛酸单体和二分离成浆。聚体,有时还有三聚体[3]。麻类纤维木素含量较少,果胶质较多,麻类纤维(2)聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG),能水解

5、甲基半制浆主要是脱胶。微生物脱胶与微生物产生的酶有乳糖醛酸基中的α-1,4键。关。有人将这种决定脱胶的物质叫做浸软因子[7]。(3)果胶酯酶(PE),它主要催化水解聚半乳糖醛1986年,H.Tanabe和Y.Kobayashi从Erewiniacaro-酸的甲酯。tovoraFERMP-7576菌的粗酶液纯化了内切果胶裂(4)[4]。解酶并验证了这就是浸软因子。一般来说在脱胶酶原果胶酶,使不溶性原果胶生成可溶性果胶中果胶酶对于脱胶效果有直接影响,因此可以作为1果胶酶用于原木剥皮和备料脱胶酶制剂优劣的一个重要指标。用果胶酶处理原木,能

6、削弱树皮和木材之间的中国农业科学院麻类研究所进行了几十年的麻作者简介:赵晶女士(1984-),在读硕士研究生,研究方向:造纸湿部化学;联系电话:13920667046。722008年9月第27卷第5期生物技术类生物脱胶试验,筛选到了较多的适于快速脱胶的素酶和果胶酶处理后制得的漂白机械浆保水值分别菌种,并提出了“胶养菌,菌产酶,酶脱胶”理论。湖南为(26.0±1.5)WRV和(43.0±3.0)WRV,白度(74±0.4)%农业大学的刘向华等人把高效脱胶菌T85-260用ISO-1和和(57±0.3)%ISO,抗张指数(45.5±3.

7、2)N·m·g于龙须草生物制浆,取得了理想的效果[8]。(48.9±2.9)N-1,撕裂指数(10.8±0.11)mN·m2·g-1和·m·g南京生物化学制药研究所采用经筛选及诱变处(14.8±1.1)mN2·g-1。韧皮纤维的酶处理优于酸水·m理的胡萝卜软腐欧氏杆菌(E.C.9010)所产生的碱性解,因为酶处理可软化纤维,而纤维素聚合度没有果胶酶浸解韧皮纤维,浆的得率75.5%(构皮)。裂断明显降低。工厂选用韧皮纤维酶-机械制浆制得的长与碱法制浆相当,未漂浆的白度明显高于碱法浆,漂白浆,适用于制造高档纸张,同时还能节省能量排放废液

8、的pH值在7.5左右。消耗。南京林业大学化学工程学院王槐传、叶汉玲[9]生物化学联合脱胶就是将经过微生物脱胶法或研究了红麻的生物法制浆。以红麻韧皮原料计,选用酶制剂脱胶法处理后的脱胶麻再用化学脱胶法处理E.chrysanthemi变异