S7-xyn木聚糖酶的酶学性质及其在麦草浆漂白中的应用

【摘要】： 造纸工业作为我国国民经济的重要产业,正日渐成为最大的工业污染源之一。在传统的氯漂工艺中,漂白废水中以二噁英为代表的强致癌性物质造成了严重的环境污染,给漂白废水的处理造成了很大的困难。因此,寻找污染小或无污染的漂白新技术成了制浆造纸工业的当务之急。木聚糖酶预处理浆料,能有效降低化学漂白剂的消耗量,提高纸浆白度和物理强度。考虑到现有漂白处理工艺的高温高碱条件,耐热、耐碱和低纤维素酶活的木聚糖酶成为生物漂白用木聚糖酶的首选。 本文研究了重组S7-xyn木聚糖酶的酶学性质,应用于麦草浆ECF和TCF漂白中,并同商品木聚糖酶样品作用效果比较,主要研究结果如下: 在10L发酵罐中对产S7-xyn木聚糖酶的重组毕赤酵母进行发酵,发酵酶活最高达371IU/mL。发酵液经处理获得S7-xyn木聚糖酶液,对其酶学性质进行研究,发现S7-xyn木聚糖酶催化反应最适温度是70℃,在60℃～80℃之间能够维持较高酶活性,在65℃下热稳定性比较好;S7-xyn木聚糖酶催化反应最适pH值范围为6.0～10.0,最适pH值为9.0,在pH值3.0～12.0比较稳定;Na~+、Mg~(2+)及K~+对S7-xyn木聚糖酶活性有激活作用,尤其是K~+对S7-xyn木聚糖酶激活作用最大,Cu~(2+)、Al~(3+)及Fe+3对S7-xyn木聚糖酶活有强烈的抑制作用;S7-xyn木聚糖酶的最适反应底物为燕麦木聚糖,没有纤维素酶活。 S7-xyn木聚糖酶处理麦草浆的最适作用条件为10IU/g,70℃,pH值9.0,作用时间1.5h。S7-xyn木聚糖酶预处理麦草浆,有利于后续的DEPP漂白,使浆样的最终白度和物理强度比对照浆高,作用效果优于商品木聚糖酶样品a和b,可有效减少二氧化氯约10%的用量;S7-xyn木聚糖酶预处理麦草浆,接后续的OP漂白作用效果不明显,而对氧脱木素后的浆样进行酶处理,则有利于后续对的过氧化氢漂漂白,浆样的最终白度和物理性能均高于对照浆。S7-xyn木聚糖酶的作用效果比商品木聚糖酶样品a和b好,可以减少过氧化氢接近10%的使用量。 本论文将S7-xyn木聚糖酶成功应用于麦草浆漂白,为推动和开发生物漂白提供了实验数据,为整个造纸工业的节能减排提供了新思路。