两种纤维素酶水解漂白针叶木纤维能力的比较

采用复合纤维素酶Celluclast 1.5L和内切纤维素酶Novozym 476等分别对漂白针叶木纤维进行了水解实验.通过对比两种酶的酶活力大小以及水解后纤维得率的变化情况,分析比较了两种纤维素酶水解纤维素纤维的能力大小.其结果显示:纤维素酶Celluclast 1.5L具有较高的滤纸酶活,而纤维素酶Novozym 476具有较高的CMC酶活.经纤维素酶Celluclast 1.5L水解处理后,随着酶用量的增加或酶处理时间的延长,纤维得率急速下降,当酶用量为20.0FPU/g、水解时间为2h时,纤维得率约为81%;当酶用量为10.0FPU/g、水解时间为48h时,纤维得率仅为55.34%,这说明纤维素酶Celluclast 1.5L对纤维素具有很强的水解作用,它不仅可以作用于纤维素的无定形区,同时也可以作用于纤维素的结晶区.纤维素酶Novozym 476亦能使纤维素发生一定程度的水解,但催化水解能力远低于纤维素酶Celluclast 1.5L,当Novozym 476用量为50.0CMCU/g时,仅有5%左右的纤维素水解成为葡萄糖.

纤维素酶和半纤维素酶改性对漂白针叶木浆性能的影响

分别采用复合纤维素酶、内切纤维素酶和木聚糖酶3种酶对漂白针叶木纤维进行改性处理,比较不同的酶对漂白针叶木浆性能的影响。结果表明:复合纤维素酶对漂白针叶木浆性能影响较大,随着酶用量的增加,浆料滤水性先增加后下降,纤维保水值(WRV)和Zeta电位绝对值先降低后增加,纤维表面亲水性降低,纤维长度急剧下降,手抄片抗张指数先增加后急剧下降;在酶用量5.0 U/g时,纤维平均长度较对照样降低了48.64%,抗张指数较对照样下降了23.23%;内切纤维素酶和木聚糖酶对漂白针叶木浆的影响都比较小,改性处理后WRV和Zeta电位绝对值逐渐降低,但纤维表面亲水性增加,手抄片抗张指数也有所增加。对于造纸工业而言,内切纤维素酶的改性效果较好,当其用量为5.0 U/g时,纤维表面亲水性增加,有利于对纤维进行打浆处理,同时手抄片抗张指数增加到22.04 N·m/g,较改性处理前增加了20.77%。

木聚糖酶处理对漂白针叶木纤维形态和纤维素聚集态结构的影响

用木聚糖酶对漂白针叶木纤维进行水解,通过分析酶水解后纤维形态参数、扫描电镜图片和纤维素结晶度的变化情况,研究木聚糖酶对纤维形态和纤维素聚集态结构的影响。结果显示:漂白针叶木纤维经木聚糖酶水解后,随着酶用量的增加,滤液中木糖含量逐渐增加,但纤维得率保持在99%以上;随着酶用量的增加,纤维平均长度和宽度基本保持不变,细小纤维含量略有降低,纤维卷曲率和扭结指数都略有增加,纤维柔软性增加,纤维表面仍能看到微纤丝的存在,没有出现起皮和断裂现象;随着木聚糖酶用量的增加,纤维素结晶度和结晶指数均逐渐增大,当酶用量为50.0 U·g-1时,纤维素结晶度增加到67.05%,较对照样增加了6.90%。

酶水解过程中纤维素聚合度和结晶度的变化

分别采用复合纤维素酶Celluclast 1.5L和内切纤维素酶Novozym 476对漂白针叶木纤维进行水解,通过分析酶水解后纤维素聚合度和结晶度的变化情况,研究2种纤维素酶对纤维素聚合度和聚集态结构的影响。结果显示:漂白针叶木纤维经2种纤维素酶分别水解后,随着酶用量的增加,纤维素聚合度都逐渐降低,当Celluclast 1.5 L用量为3.0 FPU/g时,纤维得率为94.34%,纤维素聚合度降至862,较原样(1 164)下降了25.95%;而Novozym 476用量为50.0 U/g时,纤维得率为94.93%,纤维素聚合度降至711,较原样下降了38.92%。由此可见,在得率相同的情况下,经Novozym 476水解的纤维素较经Celluclast 1.5 L水解的纤维素具有更低的聚合度,说明内切葡聚糖酶是导致纤维素聚合度下降的主要因素。随着复合纤维素酶Celluclast 1.5 L用量的增加,纤维素结晶度呈现先增加后降低再增加再降低的M型变化;随着内切纤维素酶Novozym 476用量的增加,纤维素结晶度呈现先降低后增加再降低的变化。