绿色糖单孢菌胞外酶漂白麦草浆的研究

论文摘要

前期对绿色糖单孢菌产酶规律的研究发现，该菌分泌的木聚糖酶具有耐碱性和热稳定性高的特点，于纸浆漂白的生物预处理具有较好的优势。因此，该文选择绿色糖单孢菌为实验菌株，对发酵条件做进一步考察。用该菌所产粗酶液漂白麦草烧碱-蒽醌浆，并对漂白机理进行研究。结论如下：（1）绿色糖单孢菌在未经苯醇抽提木粉的诱导下不能同时得到较高酶活的木素过氧化物酶和木聚糖酶，在抽提木粉的诱导下可以同时得到较高酶活的木素过氧化物酶和木聚糖酶。（2）麦草浆对木素过氧化物酶的诱导效果最好，在第五天时诱导产生的木素过氧化物酶酶活达到0.31U/mL。经苯醇抽提的毛白杨木粉也为较优的诱导底物，在第五天诱导结果为：木素过氧化物酶0.22U/mL，木聚糖酶4.08U/mL，纤维素酶1.04U/mL。因此可将麦草浆和经苯醇抽提的毛白杨作为进一步研究的对象。（3）绿色糖单孢菌胞外酶粗酶液生物预处理麦草NaOH-AQ浆的最佳工艺条件为：酶用量20U/g，pH值7.0，温度60℃，时间120min，浆浓10％。在该条件下预处理后，纸浆白度上升了6.8％ISO；Kappa值下降了1.9；粘度也有所提高。木聚糖酶中含有少量纤维素酶时，对提高漂白浆的粘度有促进作用。（4）酶处理后纸浆中戊聚糖相对含量比对照浆减少了1.99％，木糖相对含量减少了1.10％，阿拉伯糖相对含量减少了0.98％，葡萄糖相对含量增加2.08％。说明在麦草浆酶处理过程中，主要降解浆中的木聚糖和阿拉伯聚糖，纤维素的降解相对较少。（5）从X射线衍射分析中发现，酶处理后纸浆的结晶度大于未漂浆。这是由于酶处理主要作用于纤维素的无定型区，对结晶区破坏较少。（6）酶处理对DED的助漂效果非常明显，白度增加了17.4％ISO。从DED和XDED浆的红外光谱图分析得出，XDED浆中代表羰基和苯环振动的吸收峰相对吸收强度比DED浆少，说明酶处理有助于提高后续漂剂的漂白效果，减少漂后浆中发色基团和木素的相对含量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 问题的提出
• 2 本论文研究内容
• 1 文献综述
• 1.1 研究麦草浆的意义
• 1.2 研究生物漂白的意义
• 1.3 生物漂白技术的研究进展
• 1.3.1 半纤维素酶的纸浆生物漂白
• 1.3.2 微生物直接作用的纸浆生物漂白
• 1.3.3 木素降解酶的纸浆生物漂白
• 1.4 生物漂白机理
• 1.4.1 半纤维素酶的漂白机理
• 1.4.2 微生物直接作用的漂白机理
• 1.4.3 木素降解酶的漂白机理
• 1.5 用于生物漂白的菌种
• 1.5.1 半纤维素酶及酶产生菌
• 1.5.2 木腐微生物
• 1.6 木素酶漂白尚未工业化应用的主要问题
• 1.6.1 酶的大规模生产
• 1.6.2 酶的稳定性
• 1.6.3 酶作用的调控机制
• 2. 绿色糖单孢菌发酵条件的研究
• 2.1 实验用菌种、主要试剂及设备
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 实验设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 菌种的活化培养
• 2.2.2 粗酶液的制备
• 2.2.3 木聚糖酶、纤维素酶与木素过氧化物酶的测定方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 不同诱导底物对木素过氧化物酶的诱导效果
• 2.3.2 不同诱导底物对木聚糖酶的诱导效果
• 2.3.3 不同诱导底物对纤维素酶的诱导效果
• 2.3.4 抽提木粉诱导产酶的综合分析
• 2.4 小结
• 3 绿色糖单孢菌胞外酶漂白烧碱—蒽醌麦草浆的影响因素研究
• 3.1 原料和实验方法
• 3.1.1 纸浆原料和酶液
• 3.1.2 漂白方法
• 3.1.3 分析方法
• 3.2 结果和讨论
• 3.2.1 酶用量对酶处理结果的影响
• 3.2.2 温度对酶处理结果的影响
• 3.2.3 pH值对酶处理结果的影响
• 3.2.4 时间对酶处理结果的影响
• 3.2.5 纤维素酶含量对酶处理结果的影响
• 3.2.6 酶预处理对后续漂白的影响
• 3.3 小结
• 4 绿色糖单孢菌胞外酶漂白麦草烧碱蒽醌浆的机理研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 酶解液紫外光谱图的绘制
• 4.1.2 总还原糖量的测定—DNS法
• 4.1.3 浆中戊聚糖含量的测定
• 4.1.4 高效液相色谱法测定浆中糖类组分
• 4.1.5 结晶度的测定
• 4.1.6 红外光谱图的绘制
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 酶解液的分析
• 4.2.2 酶解浆的分析
• 4.3 小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 对以后研究的建议
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢