纤维素酶脱墨机理的研究进展

废纸是制浆造纸纤维原料的重要来源 ,利用生物酶法对废纸浆进行生物脱墨是一种新的造纸生物技术 ,酶法脱墨所使用的酶种主要是纤维素酶。本文主要就近十年来国内外纤维素酶酶法脱墨的研究特别是影响纤维素酶酶法脱墨的因素及脱墨机理作了综述报道。

外源添加物强化中温碱抽提玉米秸秆渣酶解过程的研究

以中温碱抽提玉米秸秆渣为研究对象,考察了不同外源添加物对酶解工艺的辅助作用和影响机制。研究结果表明,采用中温碱抽提玉米秸秆可以脱除50.02%木质素,添加PEG6000辅助水解作用明显。当纤维素底物质量浓度40 g/L,酶用量在纤维素酶(Celluclast 1.5 L)15 FPIU/g和纤维二糖酶(Novozyme 188)30 BU/g水解48 h,添加PEG6000 4.0 g/L葡萄糖得率73.51%,酶解率84.51%,较未添加样品上升幅度分别达到26.2%和27.1%。添加PEG不仅可以减轻酶蛋白和碱抽提玉米秸秆渣的吸附,提高酶在液相中的分配,对纤维素酶活力和稳定性也具有显著的促进作用。PEG存在下纤维素酶1.5 L的滤纸酶活提高34.1%,稳定性提高57.3%。

纸浆污泥纤维素酶水解的研究

纸浆污泥是制浆造纸工业主要的固体废弃物。由于纸浆污泥中含有至少约40%的纤维素,在污泥处理之前对其中的纤维素进行酶水解,并将葡萄糖转化为生物能源,将极具吸引力。本文详细研究了纸浆污泥纤维素酶水解的影响因素,发现纸浆污泥酶水解系统会促进细菌微生物的生长,消耗生成的葡萄糖,少量的氯胺-T可以消除细菌的负面影响;调节系统初始的pH值到约5.3并稳定之,反应过程的pH值变化都在纤维素酶适宜的范围内。应根据纤维长度来确定酶水解的温度,避免盲目升温到50℃反应而带来的不必要的能量消耗。系统中加入阳离子聚丙烯酰胺量达500mg/L时可以提高酶水解效率约40%。

废纸的利用探讨——酶法水解反应生产还原糖

通过纤维素酶水解复印废纸生产还原糖的实验，测定了还原糖得率与酶解时间的关系以及温度、ｐＨ值、酶浓度、底物浓度对酶解还原糖得率的影响。研究表明：废纸酶解回收利用具有很大的开发潜能。

稻草纸浆酶法和稀酸法水解工艺的研究

主要研究稻草纸浆在纤维素酶及稀硫酸催化作用下的水解工艺,考察了不同因素如时间、温度、液固比、催化剂用量等对纤维素酶水解和稀酸水解的影响。并从水解影响因素及水解机理方面,比较了纤维素酶水解和稀酸水解对稻草纸浆水解的特性。结果表明:温度50℃、酶用量13%、液固比30:1、pH4.8、反应24h时,酶水解还原糖得率最高可达73.20%;温度180℃、液固比20:1、硫酸浓度为2.4%、反应2h,稀酸水解还原糖得率最高可达27.55%。稻草纸浆稀酸水解后固体残渣经扫描电镜分析,纤维素粒径分布在5～40μm。