工业纤维素酶

纤维素酶是将纤维素降解成葡萄糖的一组酶的总称。纤维素酶具有广阔的应用前景，它不仅可用于能源，而且可用于医药、纺织、日用化工、造纸、食品发酵、工业洗涤、烟草、石油开采、废水处理及饲料等各个领域。因此，世界上许多国家对纤维素酶的性质及应用正进行深入、广泛的研究。

为了更好地研究和开发纤维素酶的工业应用潜力，迫切需要开发出一种快速、高效的纯化方法，以改善酶制剂的质量。目前，大多采用硫酸铵分级沉淀法来代替纯化纤维素酶的分离工艺，不过该过程的工艺复杂，会产生二次污染，且选择性差。

超滤膜分离技术具有设备简单、操作方便、分离效率高和能耗少等优点，可以简化酶的纯化程序，缩短纯化时间，降低纯化成本。纤维素酶两级超滤分离纯化的过程，为纤维素酶的分离纯化提供了一种快速、有效的方法。经过两步超滤分离，粗酶液中纤维素酶各组分的酶活普遍下降，但是他们的比活力都有明显提高，说明采用两步超滤能达到部分分离纯化纤维素酶的目的。

两步超滤后，所得纤维素酶各组分酶活力回收率各不相同，外切葡聚糖酶的回收率最高为81.8%，内切葡聚糖酶的回收率为75.9%。该分离过程中，尽管酶组分的回收率不是很高，但是基本上达到沉淀分离过程的水平，而纯化倍数接近凝胶层析分离过程。同时，该过程工艺简单，易于操作，无二次污染。所以，该两级超滤膜法是一种快速、有效的分离纯化纤维素酶的理想方法。

卷式超滤膜分离设备工艺优势

1. 膜芯填装密度高，单位膜面积造价低；

2. 操作压力较低，对泵等机械部件要求低，耗能少；

3. 系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离，纯化及高倍数浓缩；

4. 系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积小，操作与维护简便，人工劳动强度低； 5. 控制系统可根据用户具体使用要求进行个性化设计，结合先进的控制软件，现场在线集中监控重要工艺操作参数，避免人工误操作，多方位确保系统长期稳定运行。

德兰梅勒膜分离技术服务优势

国内首创质保五年；

独立完成多个国内外卷式超滤项目工程，经验丰富；

完善的客服体系，定期回访，设备质量有保障；

备件及药剂长期优惠供应，并免费指导更换和维修；

应用云端大数据技术支持服务，全自动远程控制。

林宏（浙江佳维康特种纸有限公司）

摘要：以纤维素酶和漂白针叶浆为原料，探索纤维素酶辅助磨浆对纸张抗张强度、撕裂强度、耐破度等强度指标的增强节点，并通过纤维质量分析仪，观测纤维素酶辅助磨浆中纤维的形态。结果表明：生物酶用量对生物酶辅助磨浆的成纸强度存在增强节点，抗张强度节点出现在生物酶添加量0.04%处，耐破强度、撕裂强度节点出现在生物酶添加量0.02%处。在成纸强度节点处，相对未添加生物酶浆样，打浆度为30 0SR的成纸抗张强度增加39.79%，打浆度为30 0SR的成纸撕裂强度分别增加18.84%，打浆度为60 0SR的成纸耐破强度增加49.75%。纤维形态分析显示，纸浆纤维数均长度随生物酶添加量的增加先增加后减少，纤维疏松，纤维表面起毛、细纤维化显著。

生物酶具有温和性、专一性、高效性和可调性等优点，通过酶预处理可以改善纸浆纤维，降低打浆能耗。国内外学者采用不同的纤维素酶、半纤维素酶或者组合研究了生物酶在纸浆磨浆中的应用，并指出生物酶对降低打浆能耗、减少纸机蒸汽消耗量和提高成纸强度等方面的积极影响。

本工作采用PFI磨浆方式，并检测纸浆的抗张强度、撕裂强度、耐破度等强度指标，探索纤维酶辅助磨浆对成纸强度积极影响。借助纤维分析仪，对纤维素酶辅助磨浆过程中的纸浆纤维进行分析。

1 实验部分

1.1试剂和仪器

1.1.1 原料与试剂

漂白针叶木浆板由浙江佳维康特种纸有限公司提供，用于生产特种纸；纤维素酶BLX-13057由巴克曼实验室提供。

1.1.2仪器

PFI型立式磨浆机（ZQS7），陕西科技大学机械厂；纤维质量分析仪（FQA），北京丹贝尔仪器有限公司；卧式电脑测控拉力机（WZL-300），杭州品享科技有限公司；电脑测控撕裂度仪（DCP-SLY1000），杭州品享科技有限公司；电脑纸板耐破度测定仪（PN-BSM600），杭州品享科技有限公司；纸样抄取器（ZQJ-200），陕西科技大学机械厂。

1.2实验方法

1.３.１ 生物酶处理

将木浆板置于自来水中浸泡4h，用浆料疏解机进行标准疏解。向浆料悬浮液中加入一定量的纤维素酶，并调节纸浆浓度为10%，并50℃恒温振荡水浴60min。酶处理后浆料置于100℃沸水中10min，用以生物酶灭活，然后用布氏漏斗抽滤，收集浆料纤维备用。

1.３.2 实验流程

1.3分析方法

打浆度、抗张强度、撕裂强度、耐破度等指标，按照国家标准方法实施。用纤维质量分析仪(FQA)测定纤维长度、宽度等纤维形态参数。

2 试验结论

采用生物酶在对生物酶辅助磨浆的成纸强度存在增强节点，抗张强度节点出现在生物酶添加量0.04%处，耐破强度、撕裂强度节点出现在生物酶添加量0.02%处。在成纸强度节点处，相对未添加生物酶浆样，打浆度为300SR的成纸抗张强度增加39.79%，打浆度为300SR的成纸撕裂强度分别增加18.84%，打浆度为600SR的成纸耐破强度增加49.75%。纤维形态分析显示，纸浆纤维数均长度随生物酶添加量的增加先增加后减少。当生物酶用量超过0.02%时，纤维变得疏松，纤维表面起毛、细纤维化显著。

纤维素酶是将纤维素降解成葡萄糖的一组酶的总称。纤维素酶具有广阔的应用前景，它不仅可用于能源，而且可用于医药、纺织、日用化工、造纸、食品发酵、工业洗涤、烟草、石油开采、废水处理及饲料等各个领域。因此，世界上许多国家对纤维素酶的性质及应用正进行深入、广泛的研究。

为了更好地研究和开发纤维素酶的工业应用潜力，迫切需要开发出一种快速、高效的纯化方法，以改善酶制剂的质量。目前，大多采用硫酸铵分级沉淀法来代替纯化纤维素酶的分离工艺，不过该过程的工艺复杂，会产生二次污染，且选择性差。

超滤膜分离技术具有设备简单、操作方便、分离效率高和能耗少等优点，可以简化酶的纯化程序，缩短纯化时间，降低纯化成本。纤维素酶两级超滤分离纯化的过程，为纤维素酶的分离纯化提供了一种快速、有效的方法。经过两步超滤分离，粗酶液中纤维素酶各组分的酶活普遍下降，但是他们的比活力都有明显提高，说明采用两步超滤能达到部分分离纯化纤维素酶的目的。

两步超滤后，所得纤维素酶各组分酶活力回收率各不相同，外切葡聚糖酶的回收率最高为81.8%，内切葡聚糖酶的回收率为75.9%。该分离过程中，尽管酶组分的回收率不是很高，但是基本上达到沉淀分离过程的水平，而纯化倍数接近凝胶层析分离过程。同时，该过程工艺简单，易于操作，无二次污染。所以，该两级超滤膜法是一种快速、有效的分离纯化纤维素酶的理想方法。

以上资料由莱特莱德公司提供。