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酶在洗涤剂中使用的历史酶是生物体繁衍的触媒(生体触媒),主要成分是蛋白质。
现在,酶除了应用在制糖与酿酒等食品工业和洗涤用品工业以外,还扩展到纤维加工及纸浆等化学工业、医药工业以及饲料等各个领域。
而洗涤剂用酶约占到全部产业用酶的40%左右。
酶已成为现今衣料用洗涤剂必不可少的成分之一。
欧美的衣料用洗涤剂中80%是加酶洗涤剂。
日本几乎所有的洗涤剂都是加酶洗涤剂。
酶在洗涤剂中使用的初期酶在洗涤剂中的应用已有相当悠久的历史,1913年在配入含有胰蛋白酶的动物胰脏分泌液的洗涤剂专利(德国专利283923)中,率先提出了加酶洗涤剂的概念。
但是,这种酶遇到洗涤剂中的碱后,活性大大降低,酶的效果不能充分发挥。
进入20世纪60年代,在碱性条件下也能显示高活性的、适用于洗涤的蛋白酶首先在欧洲市场上市销售,但是加酶洗涤剂的市场发展并不顺利。
虽然加酶洗涤剂在欧美市场上暂时立住了脚,然而在20世纪60年代后半期,质疑酶的有效性的报告以及对生产现场中酶粉尘对人体有害的指责不断,使加酶洗涤剂的市场萎缩,特别是在美国和日本,加酶洗涤剂的生产完全中止,产品也从市场上消失。
酶在洗涤剂中使用的发展20世纪70年代,酶制剂的制剂化技术进一步确立,1971年加酶洗涤剂的安全性也重新被美国食品药品管理局(FDA)以及在英国召开的国际会议所确认。
在获得了这些报告以后,加酶洗涤剂的市场再度扩大,1980年在日本和欧美再度普及,从而不断完善成为现在的加酶洗涤剂。
酶在洗涤剂中使用的飞跃洗涤剂用酶在进入20世纪80年代后,之所以能够飞速普及是因为:1. 涤剂所处的环境发生了很大的变化,与之相对应的原料需求也摆上了议事日程;2. 价廉而高性能的酶制剂的开发研究系统和生产技术已经确立,并有了明显的进步。
最初给洗涤剂世界带来巨大变化的因素,一是能源问题,二是环境问题。
在欧洲,作为1970年石油危机的发源地,节约能源的意识大为提高。
洗涤温度从以往的90℃以上大幅度地下降到40℃～60℃。
漂白针叶木浆酶促打浆效果的研究
曹海利;李新平;张素风
【期刊名称】《中国造纸》
【年(卷),期】2010(029)010
【摘要】研究了纤维素酶和β-葡聚糖酶的预处理对节约打浆能耗的影响,通过测定纸浆的黏度、保水值、还原糖含量以及纸张的强度性能来反映酶处理纸浆的效果.结果表明,酶处理的确可以有助于节约打浆能耗,提高纸浆的滤水性能,增加纤维的保水值.同时,纸张的强度性能也得到改善.
【总页数】5页(P6-10)
【作者】曹海利;李新平;张素风
【作者单位】陕西科技大学造纸工程学院,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西西安,710021;陕西科技大学造纸工程学院,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西西安,710021;陕西科技大学造纸工程学院,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室,陕西西安,710021
【正文语种】中文
【中图分类】Q55%TS752
【相关文献】
1.酶预处理对漂白针叶木浆打浆性能的影响 [J], 王锦;杜敏
2.酶预处理对漂白针叶木浆性能和打浆能耗的影响 [J], 杜敏;李新平;陈立红;王志杰;李鸿魁
3.纤维素酶促打浆对漂白针叶木浆湿部电荷特性的影响 [J], 孙萍萍;傅英娟;苗庆显;秦梦华
4.打浆酶在漂白针叶木浆中节能、增强的应用研究 [J], 杨露;於旺盛;芦海
5.复合生物酶促打浆优化针叶木浆性能研究 [J], 李娜娜; 蒙邦爱; 项兵; 孙新立; 郭大亮
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β—葡萄糖苷酶及其应用β—葡萄糖苷酶是一种能够催化β—葡萄糖苷键水解的酶类，属于糖酶家族。
β—葡萄糖苷酶在生物体中具有重要的生物学功能，广泛应用于食品、饲料、医药、生物能源等领域。
本文将从β—葡萄糖苷酶的结构、功能及应用等方面进行介绍。
一、β—葡萄糖苷酶的结构与功能β—葡萄糖苷酶是一种内切酶，主要催化β—葡萄糖苷键的水解反应，将底物β—葡萄糖苷水解成葡萄糖和另一个糖苷残基。
它是由巨大的多肽链组成的，能够将淀粉、纤维素等庞大分子水解成单糖，为生物体提供能量和原料。
β—葡萄糖苷酶在细菌、真菌和植物等许多生物体中都有发现，对维持生物体的新陈代谢和生长发育起到非常重要的作用。
β—葡萄糖苷酶的活性主要受到结构、温度、pH值、离子浓度等因素的影响。
它的结构主要包括活性位点、结合位点、结构域和蛋白质结构等。
活性位点是β—葡萄糖苷酶与底物结合并发生水解反应的位置，而结合位点则是用来结合底物并将其导向活性位点的位置。
β—葡萄糖苷酶的结构域包括催化结构域、结合结构域和调控结构域等，它们共同协调并维持β—葡萄糖苷酶的正常功能。
1. 食品工业中的应用β—葡萄糖苷酶在食品工业中具有重要的应用价值。
它可以用于酿酒、啤酒、醋等发酵工艺中，促进麦芽中淀粉的水解和酶解，提高酒精和酸度的产量。
β—葡萄糖苷酶还可用于奶制品的生产中，促进牛奶中乳糖的水解，降低乳制品的甜味和冷却特性。
β—葡萄糖苷酶在医药工业中也有着重要的应用。
它可以用于制备抗生素、激素、葡萄糖苷类药物等。
β—葡萄糖苷酶还可用于诊断试剂盒、生物传感器等生物医学器械中，用于检测血糖、酮症等疾病的标志物。
3. 生物能源中的应用β—葡萄糖苷酶在生物能源领域中也有着广泛的应用。
它可以用于生物质的降解和转化，将废弃物、秸秆、木质素等有机废弃物转化成生物燃料、生物柴油、生物醇等绿色能源，为环保产业和可持续发展作出重要贡献。
4. 其他领域的应用β—葡萄糖苷酶还可以用于纺织、造纸、皮革、酿造等领域。
甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的应用引言：纸浆漂白是造纸工业中非常重要的一个环节，其目的是去除纸浆中的杂质和色素，提高纸张的白度和质量。
传统的漂白方法使用化学药剂，但由于其对环境的污染和危害，近年来研究人员开始探索更环保的替代方法。
其中，利用酶类来进行纸浆漂白成为了一种热门的研究方向。
本文将重点介绍甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的应用。
一、甘露聚糖酶在纸浆漂白中的应用甘露聚糖酶是一种能够降解甘露聚糖的酶类。
甘露聚糖是一种存在于植物细胞壁中的多糖，其结构复杂且难以降解。
在传统的纸浆漂白过程中，甘露聚糖会成为一个难以去除的障碍物，影响纸张的质量。
而甘露聚糖酶能够有效降解甘露聚糖，将其转化为易于去除的溶解性产物，从而提高纸浆的漂白效果。
具体来说，甘露聚糖酶通过切断甘露聚糖分子中的键，将其降解为较低聚合度的甘露寡糖。
这些甘露寡糖在漂白过程中具有良好的溶解性，可以随着溶液被去除，从而使纸浆中的甘露聚糖含量降低，提高纸浆的漂白效果。
此外，甘露聚糖酶还能够降解纸浆中的其他难降解物质，如木质素，进一步提高纸张的白度和质量。
二、木聚糖酶在纸浆漂白中的应用木聚糖酶是一种能够降解木聚糖的酶类。
木聚糖是存在于植物细胞壁中的主要成分，具有较高的结晶度和难以降解的特点。
在纸浆漂白过程中，木聚糖会成为一个难以去除的障碍物，影响纸张的白度和质量。
而木聚糖酶能够有效降解木聚糖，将其转化为易于去除的溶解性产物，从而提高纸浆的漂白效果。
具体来说，木聚糖酶通过切断木聚糖分子中的键，将其降解为较低聚合度的木聚糖寡糖。
这些木聚糖寡糖在漂白过程中具有良好的溶解性，可以随着溶液被去除，从而使纸浆中的木聚糖含量降低，提高纸浆的漂白效果。
此外，木聚糖酶还能够降解纸浆中的其他难降解物质，如半纤维素，进一步提高纸张的白度和质量。
三、甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的优势相比传统的化学漂白方法，甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中具有以下优势：1. 环保性：甘露聚糖酶和木聚糖酶是天然产物，具有较好的生物降解性，不会对环境造成污染。
打浆酶在生活用纸中的应用实践王佩和;高研;李政;李玉彬;王习文【摘要】随着商品木浆的价格不断上涨、生活用纸产能的不断释放,生活用纸的市场竞争愈加激烈,利润空间不断压缩,降低纤维原料和能源成本已成为行业挖潜增效的重要手段之一.该文对漂白硫酸盐木浆打浆前用生物酶对浆料进行预处理,并进行了生产应用.实践发现酶能使纤维润胀软化,同时提高成纸的强度指标,在保证成纸各种物理性能不改变的前提下,综合平衡针叶木浆占比和打浆能耗关系,降低针叶木浆在原料组分中占比,减少打浆过程中的能源消耗.结果表明,在漂白硫酸盐木浆打浆前用打浆酶处理后,在保证各项成纸物理指标前提下,可降低漂白硫酸盐针叶木浆的质量占比10％以上,降低吨纸打浆能耗20 kW·h以上.【期刊名称】《造纸化学品》【年(卷),期】2019(031)001【总页数】5页(P9-13)【关键词】漂白硫酸盐木浆;打浆酶;生活用纸;节能【作者】王佩和;高研;李政;李玉彬;王习文【作者单位】琥珀纸业有限责任公司,辽宁抚顺 113000;琥珀纸业有限责任公司,辽宁抚顺 113000;湖南海正生物科技有限公司,湖南岳阳 414000;湖南海正生物科技有限公司,湖南岳阳 414000;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TS743+.141 前言现代造纸企业多使用商品漂白硫酸盐针叶木浆和漂白硫酸盐阔叶木浆为原料生产生活用纸，这2种木浆因基材及成浆特性不同，漂白硫酸盐针叶木浆的市场单价一般都远高于漂白硫酸盐阔叶木浆。
琥珀纸业有限责任公司新月形生活用纸纸机的双制浆系统和双层流浆箱结构，能够灵活调配针叶木浆和阔叶木浆的配浆比例，以达到降低纤维成本的目的。
由于针叶木浆对成纸强度的贡献远大于阔叶木浆，当针叶木浆的质量占比低于35%，成纸强度指标就不能满足标准要求，因此当针叶木浆和阔叶木浆市场差价拉大时，利用降低针叶木浆比例实现降低制造成本的办法就受到限制。
酶退浆总结一、引言酶退浆是一种常用的工业技术，通过使用特定的酶制剂来降解纤维素，使其在纸浆制备过程中更易分散和悬浮。
酶退浆技术的应用可以提高纸浆的质量和生产效率。
本文将对酶退浆的原理、应用和优缺点进行总结和分析。
二、酶退浆的原理酶退浆是利用酶制剂对纤维素进行降解，主要作用于纤维素的非晶部分。
酶退浆主要采用两种酶制剂，即纤维素酶和半纤维素酶。
纤维素酶主要分解纤维素的结晶区域，半纤维素酶则针对纤维素的非结晶区域进行降解。
酶退浆的过程分为三个主要步骤：吸附、扩散和降解。
首先，酶制剂会通过静电吸附作用附着在纤维素颗粒的表面。
然后，酶分子会通过扩散作用进入纤维素内部。
最后，在纤维素内部进行降解反应，将纤维素分子断裂为较短的片段。
三、酶退浆的应用1. 纸浆制备纸浆制备是酶退浆最常见的应用领域之一。
纸浆制备过程中，纤维素的退浆能力直接影响到纸浆的成熟度和品质。
使用酶退浆技术可以提高纤维素的退浆效率，降低纤维素的能耗和损失。
2. 纸张生产酶退浆技术在纸张生产中也有广泛的应用。
通过使用酶退浆可以改善纸张的质地和光泽度，提高纸张的强度和耐久性。
此外，酶退浆还可以减少纸张生产中的环境影响，降低废水和废纸的产生。
3. 纸板制造酶退浆技术在纸板制造中也起到了重要的作用。
通过使用酶退浆可以降低纸板的韧性，提高纸板的抗压强度和抗折性能。
此外，酶退浆还可以改善纸板的平整度和表面质量，提高纸板的可印刷性。
四、酶退浆的优缺点1. 优点•提高纸浆的退浆效率，降低能耗和损失；•改善纸张的质地和光泽度，提高纸张的强度和耐久性；•减少纸张生产中的环境影响，降低废水和废纸的产生；•提高纸板的抗压强度和抗折性能，改善纸板的平整度和表面质量；•节约资源，提高生产效率。
2. 缺点•酶制剂价格较高；•酶退浆过程需要一定的时间；•酶退浆技术对纤维素质量要求较高。
五、结论酶退浆技术作为一种提高纸浆制备效率和品质的重要手段，已经在工业生产中得到广泛应用。
生物技术与节能减排——酶在造纸工业中的应用卢剑清（北京理工大学生命学院， 北京 100081）摘要 本文综述了酶在造纸工业中的应用，分别从酶法制浆、酶法脱墨、酶法漂白和废水处理四个方面说明了酶在其中起到的关键作用。
在酶法制浆中，说明了漆酶、纤维素酶和半纤维素酶的作用；在酶法脱墨中，说明了纤维素酶和脂肪酶的作用；在酶法漂白中，说明了漆酶和半纤维素酶的作用；在废水处理中，说明了漆酶的作用。
关键词 酶；造纸工业；酶法制浆；酶法脱墨；酶法漂白纸是中国四大发明之一，东汉时期的蔡伦用树皮、破布、麻头、渔网等为原料，造出了“蔡侯纸”，在以后的几千年时间里，中国的造纸一直停留在手工制造阶段，直到1891年，在西方技术的传播下才开始了机器造纸工业。
但是现代造纸工业的发展也给环境带来了很大的危害，目前我国制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的10～12％，居第三位；排放污水中化学耗氧量约占全国排放总量的40～45％，居第一位[1]。
造纸工业已成为我国污染环境的主要行业之一，而我国的纸品需求仍在以每年10%的速度递增，预计到2012年，纸产量将达1亿吨以上，所以降低造纸工业的污染十分紧迫，随着现代生物技术的发展，将生物技术用于造纸工业中以降低污染就成为了十分有意义的事情了。
1 造纸工业的污染现状1.1 制浆过程中的污染化学法制浆的污染可分成蒸煮废液（即黑液）和中段废水两大部分。
黑液是整个造纸生产过程中污染最为严重的废水。
化学浆的得率一般在45%左右，其余的在蒸煮过程中溶解于黑液中；同时，每吨纸浆在蒸煮时需加入250～450kg 的化学药品，因此生产1吨化学浆所产生的黑液中含有1.5吨固形物。
蒸煮以后经过洗涤才能分离蒸煮废液和纤维，达到洗涤纸浆和提取黑液的目的。
黑液的液量随洗浆工艺设备的不同差别很大，有碱回收的厂用洗浆机多段逆流洗涤，每吨浆约产生10m3黑液，黑液COD150000mg/L 左右；而没有碱回收厂用洗浆池洗涤，每吨浆约产生50m3黑液，黑液COD30000mg/L 左右。
![酶在制浆造纸中的应用[精华]](https://uimg.taocdn.com/b5aea6fd988fcc22bcd126fff705cc1755275ff2.webp)
酶在制浆造纸中的应用摘要：综合论述酶在制浆造纸各个工序中的应用，并将之与相应的物理化学处理方法比较，说明酶的特殊优势及其发展前景。
关键词：制浆造纸酶造纸工业是我国和世界经济的重要支柱产业之一，随着国家经济的迅速发展，对纸的需求迅速增加。
同时，随着人们环保意识的提高，对于造纸工业中产生的污染问题也越来越重视。
因此，需要我们发展更高效率、低能耗、低污染的制浆造纸技术。
在众多新兴的技术中，酶在制浆造纸工业中的应用具有很大的优势和潜力，拥有良好的发展前景。
1 酶在制浆过程中的应用1.1酶用于去皮（毛）在制浆造纸工艺中，备料是整个工艺流程的第一步。
高质量的机械浆或化学浆需要完全去皮，因为即使少量的树皮残留也会造成产品颜色变暗。
去皮要消耗大量能量而且导致原材料损失。
树皮以及形成层中果胶含量比较高，还含有半纤维素。
因此，果胶酶显得特别重要。
另外，木聚糖酶可能也有重要作用。
运用能水解果胶的酶预处理后在进行去皮，能耗下降80%。
但酶应用在该工序中最大的问题在于酶对形成层的渗透困难。
（毛[1]）1.2酶法除树脂（王）木片或纸浆中的树脂含有脂肪酸、树脂酸、甾醇、脂肪酸甘油脂、其他脂质和蜡类等，可能造成树脂粘附，导致停机与纸的质量下降等问题。
用不同的酯酶去除树脂非常有效。
不仅可以解决上述问题，还可以提高纸浆和纸的质量、减少化学漂白剂的小号、减低废水负荷以及节省存放木材的空间和投资。
这个方法已经在商业上取得应用。
树脂障碍是由树脂中的非极性成分，即甘油三酯造成的。
在使用以松木为生产原料造纸时，树脂障碍尤为严重。
树脂沉积在筛选机筛板、浓缩机下唇板、管道内壁及浆池表面、毛毯和吸水箱中，也可沉积在浆池、筛板、网前箱、造纸网、伏辊、压榨辊、烘缸、压光辊上。
这些沉积物降低脱水效率及纸页匀度、强度，形成树脂斑点和孔洞，造成产品质量下降，引起纸幅断头，树脂障碍严重的影响了生产。
传统控制树脂障碍的方法是将大批原木放在储木场老化和使用化学方法，用滑石粉、硫酸铝、分散剂或表面活性剂、螯合剂等使树脂或附着在纤维表面或稳定分散在浆水系统中而除去，但大量使用硫酸铝，对设备腐蚀严重，滑石粉用量相对较多，容易磨损设备，造成纸张容易掉粉掉毛，都不能从根本上解决树脂障碍问题。
造纸用淀粉酶-概述说明以及解释1.引言1.1 概述淀粉酶是一类能够分解淀粉为可溶性低聚糖的酶。
在造纸工业中，淀粉酶扮演着重要的角色。
淀粉作为造纸过程中常用的添加剂之一，可以提高纸张的强度、平整度和耐久度。
然而，纯淀粉不易溶解并添加到纸浆中，它往往需要经过预处理才能发挥其最大的效应。
淀粉酶的引入使得淀粉的应用更加方便和有效。
淀粉酶能够催化淀粉的分解，使其转化为糖分子，从而提供了纸浆中微生物所需的营养物质。
此外，淀粉酶还可以降解淀粉颗粒的粘性，促进纤维之间的结合，增强纸张的强度和硬度。
同时，在纸浆加工过程中，淀粉酶还能够帮助去除纸浆中的杂质和颜色。
淀粉酶在造纸工业中有着广泛的应用。
它可以被添加到纸浆中，以增强纸张的质量和性能。
此外，淀粉酶还可以用于纸张的预处理过程，将淀粉转化为可溶性低聚糖，从而提高纸浆的流动性和稳定性。
在纸浆的漂白和脱墨过程中，淀粉酶也发挥着重要的作用，帮助去除纸浆中的杂质和污染物。
总而言之，淀粉酶在造纸工业中具有重要的作用。
它能够提高纸张的强度、平整度和耐久度，同时还能够帮助去除纸浆中的杂质和颜色。
随着科学技术的不断进步，淀粉酶在造纸领域的应用前景将会更加广阔。
未来，我们可以期待淀粉酶的更多新应用和改进，以进一步提升造纸工业的效益和可持续发展。
1.2 文章结构文章结构:本文主要包含引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了本文的主题和目的。
首先简要介绍了淀粉酶在造纸中的应用及其重要性。
接着介绍了文章的结构和内容安排，使读者对文章有一个整体的了解。
最后概述了本文的目的，即探讨淀粉酶在造纸中的作用和未来的应用前景。
正文部分主要分为两个部分，分别是淀粉酶的定义和作用以及淀粉酶在造纸中的应用。
在2.1节中，将介绍淀粉酶的定义和作用。
首先给出了淀粉酶的定义，即一类能够降解淀粉分子的酶类。
接着详细介绍了淀粉酶的作用机理和生物学功能。
包括淀粉酶对淀粉的水解作用，以及在生物体内起到调节淀粉代谢和供能的重要作用。
酶催化介体在纸浆LMS生物漂白中的作用
詹怀宇;付时雨;吴姣平
【期刊名称】《中国造纸学报》
【年(卷),期】2002(017)001
【摘要】漆酶/介体系统(LMS)脱木素是近年生物漂白研究的热点之一.本文介绍在LMS生物漂白中常用的酶催化介体及作用.
【总页数】6页(P107-112)
【作者】詹怀宇;付时雨;吴姣平
【作者单位】华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州,510640;中国科学院广州化学研究所,广州,510650;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TS745
【相关文献】
1.漆酶/介体体系漂白纸浆的自由基反应机理 [J], 喻力;詹怀宇;付时雨;何为
2.过渡金属配合物电子介体在酶电流型生物传感器中的应用 [J], 李简
3.蔗渣硫酸盐浆漆酶/介体(LMS)生物漂白的影响因素 [J], 喻力;詹怀宇;付时雨;牛涛
4.荻苇硫酸盐浆漆酶/介体体系生物漂白 [J], 何为;詹怀宇;陈礼辉
5.麦草浆的木聚糖酶和漆酶/介体体系协同生物漂白研究 [J], 冯文英;常清荣;李振岩
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木聚糖酶及其应用姓名：程婷婷学号：20083768 班级：食品科学与工程专业08级本科2班摘要：木聚糖是一种多聚五碳糖，是植物半纤维素的主要成分，是仅次于纤维素的第二丰富的可再生资源。
木聚糖木聚糖结构复杂，完全降解需要多种酶的参与，其中β-1，4-内切木聚糖酶能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量的木糖，是木聚糖降解酶系中最关键的酶。
木聚糖酶是可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的水解酶,在食品、制浆造纸、饲料等行业上有着广阔的应用前景.本文主要从木聚糖酶的分类、特性及其应用等方面进行阐述。
关键词：木聚糖酶；分类；特性；应用木聚糖是以木吡喃糖为单位的由β-1， 4键连接的半纤维素，富含于阔叶树和大多数一年生植物体内，是一种重要的可再生资源，仅次于纤维素。
它多为异聚多糖，结构变化范围很大，从β-1，4糖苷键相连接的多聚木糖线性分子到高度分枝的异质多糖。
目前，木聚糖酶主要由微生物生产，已报道能生产木聚糖酶的微生物有丝状真菌、细菌和链霉菌等。
微生物产生的木聚糖酶具有多样性，即常常产生不止一种类型的木聚糖酶，而且这些木聚糖酶的特性也存在差异。
木聚糖酶可广泛应用于食品、制浆造纸、饲料等行业。
1木聚糖酶的分类1.1木聚糖酶木聚糖酶是指能够降解半纤维素木聚糖的一组酶的总称，主要包括三类:内切-β-1,4一木聚糖酶，作用于木聚糖和长链木寡糖，从β-1,4一木聚糖主链的内部切割木糖苷链，从而使木聚糖降解为木寡糖，其水解产物主要为木二糖与木二糖以上的寡聚木糖，也有少量的木糖和阿拉伯糖;外切-β-1,4一木聚糖酶，作用于木聚糖和木寡糖的非还原端，产物为木糖; β-木糖苷酶,该酶通过切割木寡糖末端而释放木糖残基[1]。
1.2根据所水解的木聚糖苷键类型木聚糖酶可分为β-1,4糖苷键木聚糖酶和β-1,3糖苷键木聚糖酶两类。
陆上植物的木聚糖酶均属β-1,4糖苷键木聚糖酶，而β-1,3糖苷键木聚糖酶大都存在于海藻及海洋生物中。
试 验 研 究农业开发与装备 2013年第10期摘要：木聚糖酶属于蛋白酶，具有酶类最突出的特异催化活性，在木聚糖酶的催化作用下，木聚糖能降解为分子量更低的低木糖和木聚糖。
本文综述了利用木聚糖酶对浆料进行预处理，使后续漂段添加的化学药品用量明显减少，使浆料的白度和白度稳定性明显提高，使浆料的物理性能改善以及使环境污染造成的负荷减少。
关键词：木聚糖酶；纸浆工业；研究现状；应用0 引言木聚糖是在自然界中含量第二丰富的可再生生物资源，由多聚五碳糖构成，是组成植物半纤维素的重要组分。
木聚糖酶是一类复合酶系可将木聚糖降解成低聚糖和木糖，来源广泛，主要水解β-1，4–糖苷键，其水解方式是随机的。
木聚糖酶可以分解原料的细胞壁和β-葡聚糖，降低物料的粘度，促进有效物质的释放，降低多淀粉多糖，促进营养物质的吸收，因而更易取可溶性脂类成分[1]。
长期以来，人们一直认为纸浆漂白中最实惠最有效的漂白剂是氯，然而随着人们环境保护意识的日益增强，含氯漂白废水中所含的氯化有机物对环境的危害也逐渐引起了人们的关注，尤其是在生产过程中对大气和水资源的污染及其严重。
随着全球对纸的需求量和对造纸废液排放要求的提高，全无氯和无元素氯漂白是纸浆漂白的新方向，这就给木聚糖酶助漂的发展提供了非常好的机遇。
本文从木聚糖酶性质分类，作用机制，研究现状及应用进行介绍，并对其在纸浆工业中的应用前景进行了展望。
1 木聚糖酶的概述1.1 木聚糖酶的性质木聚糖酶（xylanase）是能够专一将半纤维素木聚糖降解为低聚木糖和木糖的一组酶系的总称。
目前国内外对于木聚糖性质的研究主要集中在细菌和真菌上。
对于细菌来讲所产生的木聚糖酶蛋白质亚基较单一，大体可分为耐酸木聚糖酶和耐碱木聚糖酶两类。
真菌木聚糖酶分子量大小差异较大，蛋白质亚基比较复杂。
大多数情况下，细菌所产的木聚糖酶的耐热性比真菌稍好一些，最适温度在50～60℃之间，真菌的最适温度在50℃左右。
各种来源的木聚糖酶的等电点一般在3～10之间[2]。
生物酶在本色卫生纸打浆中的作用摘要：有在卫生纸生产中成功使用酶剂的例子，可以提高不同层次纸张的强度和柔软度，合理利用纤维资源，减少能源消耗。
利用木材纤维生产卫生纸越来越多地使用生物技术。
一般来说，这种方法被认为特别有利于环境，因为它节省了造纸工业的能源。
生物技术的定义是将生物有机体、系统和方法用于实际或商业目的。
广义的生物技术包括各种技术，如发酵、细胞固定和酶固定。
在此基础上，文章研究了生物酶在本色卫生纸打浆中的作用，在本色针状木浆中加入生物酶，观察本色卫生纸打浆试验中木浆纤维的变化，并将打浆工艺与纸浆的物理指标进行比较。
关键词：生物酶；本色木浆；柔软度前言目前，本色卫生纸越来越受市场欢迎，但很少有人用本色木块生产众所周知，本色木材含有更多的半纤维素纤维和木质素纤维，纤维强度高，纤维长度长，打浆难以充填，打浆寿命长，能源消耗高，纸张柔软美观。
生物酶在造纸中的应用由来已久，但对本色木浆的作用，特别是在卫生纸生产中的作用研究很少。
根据本色木浆的性能特点，本文采用生物酶降低打浆强度，提高本色木浆质量。
生物酶在纸浆上的作用是以纸浆中纤维的变化为基础的，其主要作用模式如下:一是通过改变纤维细胞纤维素降解细胞壁，促进细胞壁的分离，促进纤维的分离和扫描；二是扫描二级壁内壁，通过破坏纤维一级壁和二级壁的外层使纤维膨胀；三是纤维表面和末端的羟基和羧基自由基随着纤维表面的变化和纤维末端的分化而增加。
酶法处理后，纤维内部可以松脱，纤维变得柔软厚实，更容易吸水膨胀。
同时，纤维的光滑表面产生了许多分支，方便了打浆过程。
一、生物酶在卫生纸打浆中的应用废水处理系统用于处理气态物质(BOD、COD)和悬浮固体(SS)、酸性蒸汽红色液体发酵和制备淀粉用于胶水，是造纸工业生物技术的长期应用。
但是，近年来，生物技术一直在寻求微生物/酶在卫生纸和纸浆工业中的具体应用。
今后，卫生纸行业将面临更严格的环境限制、全球竞争和新的市场需求。
酶的使用是帮助卫生纸行业实现这些新目标的新技术之一。
第32卷第1期 2002年3月工业微生物Industrial Microbiology Vol.32No.1 Mar.2002安徽省教委自然科学基金资助课题(98JL122)。
酶在纸浆漂白中的应用徐志兵, 张群, 夏万燕(安庆师范学院化学系,安徽246011)摘 要 介绍了酶在纸浆漂白工业中的研究及应用概况,特别是木聚糖酶在纸浆漂白中的应用及其研究进展。
关键词:生物漂白; 纸浆; 酶; 木聚糖酶 纸浆漂白就是通过化学药品的作用使木质素及有色物质结构受到破坏与溶出,从而提高纸浆的白度。
由于传统的纸浆漂白大多采用含氯漂剂,漂白后的废水中含有大量的氯化有机物,对环境污染严重,因此,一些国家已制定出氯化有机物排放的严格条例。
如何减少或不用含氯漂剂成为各国科研工作者普遍关注的问题。
要想从根本上解决漂白废水污染问题,必须改革漂白工艺,发展新的无污染漂白技术。
近年来国内外对制浆生物技术的研究方兴未艾,其中利用微生物或酶进行生物漂白成为当前造纸工业中最为热门的绿色化学课题之一。
目前,以木聚糖酶用于纸浆漂白的研究和应用最为广泛。
1 木聚糖酶在纸浆漂白中的应用1.1木聚糖酶在浆料漂白中研究及应用概况 早在1984年[1],加拿大就有人首次提出用酶进行纸浆生物漂白的概念,与此同时,芬兰的科研工作者们也将纸浆漂白方面研究重点放在木质素生物降解过程上。
自八十年代以来,各国的科研人员利用筛选出微生物木聚糖酶进行了大量的研究,取得了一些比较满意的结果[1～2]。
国内陈嘉川等[3]从土壤中分离出耐碱性木聚糖酶高产细菌,用其所产木聚糖酶处理NaOH 2AQ 麦草浆,也取得了较好的漂白效果。
木聚糖酶可用于纸浆在氯气、二氧化氯、过氧化氢、氧、臭氧等化学药品漂白前预处理。
由于木聚糖酶漂白技术易与传统的纸浆漂白工艺相容[4],酶处理后可减少化学漂剂的用量,而纸浆强度等物理性质不会发生改变。
目前一些国家已经开始使用木聚糖酶漂白纸浆,如欧洲、北美、南美、日本等,将酶作为工业漂白预漂剂。
目前木聚糖酶助漂新工艺已成为发达国家造纸工业中较为成熟的生物技术,在加拿大,有超过10%的硫酸盐漂白浆采用了木聚糖酶漂白,由酶处理浆生产的产品包括杂志纸和薄页纸等,并得到了市场的认可。
近年来国外已有几家大的酶制剂公司成功地开发出木聚糖商品酶,部分木聚糖商品酶见表1[1]。
这些商品酶适宜p H 值范围在5.0～9.0,温度范围在45～80℃之间。
早期开发的木聚糖酶最适p H 值大多在酸性范围内,用于纸浆漂白时必须调节浆料p H 值,给操作带来不便。
因而,近几年开发的木聚糖酶最适p H 值一般是中性偏碱,此外为强化酶处理段,酶的最适作用温度较早期也有所提高。
丹麦的Novo Nordisk 公司[2]拟开发最适p H 为10,最适温度为70～80℃的木聚糖酶。
这样的酶用于纸浆漂白时无需调节浆料的p H 值和温度,有利于漂白操作,更为重要的是,酶处理后,可将溶解在洗涤废水中大量的木质素、木聚糖等提取后送到回收锅炉表1 部分木聚糖商品酶产 品产 家Pulpzyme HANovo Nordisk ,DenmarkPulpzyme HB Novo Nordisk ,Denmark Pulpzyme HC Novo Nordisk ,Denmark Ecopulp X -100Rohm Enzyme O Y ,Finland Ecopulp X -200Rohm Enzyme O Y ,Finland Ecopulp X -200/4Rohm Enzyme O Y ,Finland Ecopulp TX -100Rohm Enzyme O Y ,Finland Ecopulp TX -200Rohm Enzyme O Y ,Finland GS -35Iogen Corporation ,Canada HS -70Iogen Corporation ,Canada中燃烧,从而降低废水的色度及COD等。
可见研究和开发无纤维素酶活性的耐高温碱性木聚糖酶显得十分有意义[5]。
1.2 木聚糖酶用于纸浆漂白的机理 随着木聚糖酶在纸浆漂白中广泛应用,人们对木聚糖酶用于纸浆漂白作用机理也进行了一些研究,并提出了不同的解释。
有研究者认为木聚糖酶主要是通过有选择的水解部分聚木糖,使得浆料有更多孔及更好的渗透性,从而提高在随后漂白阶段中木质素的除去速度。
同时,用酶处理浆也能加强浆中化学漂白药品与有色木质素复合物之间的反应。
还有的文献中指出[6],由于在纸浆中木质素与聚木糖形成复合体紧密地附着在纤维上,在纸浆漂白过程中难以除去。
木聚糖酶通过破坏沉积在木质素上的聚木糖链,使得部分木质素碳链断裂后易于溶出,从而提高化学漂白试剂对纸浆的可漂性,达到助漂作用。
可见木聚糖酶在漂白过程中只能作为预漂剂,而不能完全替代化学漂剂。
1.3 木聚糖酶在纸浆漂白中应用效果 近几年国内外的大量研究及生产实践证明,应用木聚糖酶助漂新工艺可达到提高纸浆漂后白度、降低漂白成本、减少化学试剂用量、降低废水毒性等效果。
(1)降低漂白成本 纸浆在采用木聚糖酶预处理后,漂白时有效氯消耗量可减少15～20%,同时浆料漂后白度有所提高。
特别是大量使用二氧化氯和过氧化氢漂白的工厂漂白成本显著减少。
国内南京林业大学吴淑芳等人[7]对马尾松KP浆CEH三段漂白前采用木聚糖粗酶预处理,通过实验发现经酶处理的浆料与对照浆漂至相近白度时可节省用氯量约33%。
印度的Sivaswamy S.N.等人[6]将木聚糖酶用于机械浆过氧化氢漂白前预处理,试验结果见表2。
表2 木聚糖酶漂白实验浆料原漂白流程漂后白度(ISO)现漂白流程漂后白度(ISO)节省H2O2量(%) CMP 木浆P68X-P7025 CSRMP 木浆P60X-P5828蔗渣机械浆P50X-P5030 从表中可看出当纸浆漂后白度基本相等时,经酶处理后的浆料与未处理的相比,漂白时可节省过氧化氢25%～30%。
(2)采用木聚糖酶预漂白的浆料产量提高 对于当地限制使用二氧化氯的用量工厂来说,采用木聚糖酶预处理后,由于漂白时二氧化氯用量减少,使得工厂可提高浆料产量。
特别是采用ECF 漂白流程的工厂,在增加了酶处理工段后,浆料产量增加明显。
(3)废水中氯化有机物的排放量减少,但COD 值有所提高 由于漂白中含氯漂剂用量减少,废水中氯化有机物含量也随之降低,使得废水封闭循环使用成为可能,从而大大减少漂白段废水排放量。
酶处理后,漂白废水中木质素、半纤维素等含量提高,故同未经酶处理的浆料相比,COD值约增加20%。
(4)对硬木浆和软木浆,酶处理的效果不尽相同 Jan.L.Yang等人[8]通过研究表明,在消耗等量的木聚糖酶预处理后,再用过氧化物漂白,硬木浆的白度增加要比软木浆明显,而且硬木浆卡伯值减少的也比软木浆更多。
这可能是由于硬木浆聚木糖含量较软木浆高的缘故。
可见,不同木浆,酶处理对它们影响不同,对硬木浆影响要大一些。
2 纸浆的生物漂白研究新进展 纸浆的颜色主要来源于木质素,所以纸浆生物漂白实际上就是利用微生物或酶分解纸浆中残留木质素的技术。
多年来人们力图从自然界中筛选出能有效降解木质素的微生物或酶,用于纸浆漂白。
日本静冈农业大学的科研人员采用白腐菌对红麻韧皮纤维烧碱-AQ纸浆的进行了生物漂白试验。
结果表明,经白腐菌处理6日后,纸浆的卡伯值下降,白度提高,与传统的CEH三段漂白浆作参照对比,纸浆的生物漂白优于传统的CEH。
日本的神户制钢所也开发了利用白腐菌漂白纸浆的新技术。
他们在白腐菌收集、筛选、培养、应用等方面进行了大量研究,并拟将生物漂白技术广泛地应用于环境污染物质的净化。
由于木聚糖酶在纸浆漂白中主要起助漂的作用,而不能取代化学试剂,近年来,国内外许多科研机构 第1期徐志兵,等:酶在纸浆漂白中的应用第32卷 正在努力研究非木聚糖酶的漂白用酶。
人们采用了各种木质素酶进行了生物漂白研究,希望利用木质素酶对木质素的直接作用,实现真正意义上的生物漂白。
自然界中能够产生木质素降解酶的微生物多为白腐菌[9]。
目前已发现漆酶、锰过氧化物酶、木素过氧化物酶、纤维二糖脱氢酶等可降解木质素,能够用于纸浆漂白,其中漆酶成为各国科研人员的研究热点。
人们发现当有起氧化还原中介物存在时,漆酶能氧化木质素的非酚型结构,使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。
日本有研究人员利用漆酶对纸浆进行生物漂白,发现酶处理可以除去纸浆中残余木质素中的50%～60%,因而在后续漂白中可减少氯用量50%以上。
周学飞等[10]对木素过氧化物酶用于纸浆漂白进行了研究,通过实验发现当木素过氧化物酶与过氧化氢协同作用漂白桉木硫酸盐浆时,酶处理为过氧化氢漂白提供了有利条件,使发色基团、助色基团减少,纸浆结晶度增加。
因而可有效提高纸浆漂后白度,减少过氧化氢漂白废液色度、COD。
由于木质素结构复杂,而酶的专一性强[11],因此,要找到能有效降解木质素的酶用于纸浆漂白并非易事。
朱清时[12]提出可利用木质素降解过程中酶与木质素之间的“构—效关系”,设计新的酶种,以期获得用于植物生物质高效转化的更有效的木质素降解酶。
相信随着基因工程、蛋白质工程等生物技术的不断发展,人们将不断研究和开发出更有效的木质素降解酶,并应用于纸浆生物漂白。
未来的生物漂白技术将是纸浆漂白研究的主攻方向。
3 结 语 近年来,国外发达国家注重研究、开发绿色化学与技术,以污染预防取代污染治理。
在造纸工业领域,为充分体现对环境的友好性,各国纷纷开发新的无(少)污染制浆、漂白新技术,以早日实现造纸工业的清洁生产。
目前纸浆生物漂白新工艺无疑是制浆技术革新中最有发展前景、最诱人的课题之一。
如果能用酶完全取代化学试剂进行生物漂白,可从源头上解决困扰造纸工业发展的漂白废水污染问题。
我国在纸浆生物漂白方面的研究才刚刚起步,目前还处于实验室研究阶段,应用于工厂实践还需借鉴国外的先进经验。
因此,关于这方面技术,值得我们继续去研究、开发。
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