酶處理

酶處理分散膠原纖維的機(jī)理

酶處理對(duì)生皮纖維組織的分散，包括以下主要作用: 水解部分膠原肽鏈和交聯(lián)結(jié)構(gòu)，降低纖維、原纖維的聚集度和徑向尺度; 進(jìn)-步水解并除去皮組織中被化學(xué)處理部分破壞的色素、毛根、毛根鞘、表皮、各類(lèi)非纖維蛋白，使得膠原組織更加純凈，纖維間隙有效擴(kuò)大; 破壞纖維組織中的彈性纖維及肌肉組織，使得膠原纖維組織獲得更好的平展性和延伸性。力，

與酸堿處理不同，酶處理一般不會(huì)破壞肽鏈中的酰胺結(jié)構(gòu)、氫鍵，不會(huì)增加靜電斥力，不會(huì)降低分子的內(nèi)聚力。

常用的酶制劑

用于分散皮膠原纖維的酶制劑有以下幾類(lèi):

(1) 工業(yè)胰酶 工業(yè)胰酶，或稱(chēng)復(fù)合胰mei2(panreaticenzyme),是來(lái)自動(dòng)物胰臟的生物制劑。工業(yè)胰酶是一種多酶復(fù)合體，其中包含胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶、膠原酶等多種蛋白水解酶和脂肪酶，是一種優(yōu)良的天然復(fù)合酶制劑。工業(yè)胰酶也是當(dāng)今制革工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的酶軟化劑。

(2) 微生物蛋白酶 微生物酶制劑是通過(guò)篩選和人工培育的酶制劑。微生物酶制劑是根據(jù)特定的應(yīng)用目標(biāo)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，因此具有確定和明顯特征性能。我國(guó)制革工業(yè)使用的酶制劑主要都是以蛋白酶活力為主的微生物酶制劑。其中，AS1.398 枯草桿菌蛋白酶，短小芽孢桿菌209 都具有優(yōu)良的分散皮膠原纖維的性能。

(3) 復(fù)合酶制劑 復(fù)合酶制劑是將不同的酶制劑按照酶處理的目的進(jìn)行復(fù)配組合獲得

的人工組合酶。

四川大學(xué)與廣東新會(huì)皮化公司合作開(kāi)發(fā)的低溫軟化酶EB-1,是復(fù)合酶制劑的代表性

產(chǎn)品。該產(chǎn)品是一種以復(fù)合酶為主體含有酶保護(hù)劑、激活劑和滲透劑的酶軟化劑。其作用

PH 為7.5~8.5，作用溫度25~32"C，可用于豬、牛、羊皮等各類(lèi)皮膠原纖維的分散

處理。

TFL 公司生產(chǎn)的軟化劑Oropon 00,在我國(guó)制革工業(yè)中使用較為廣泛。Oropon 00 有

效成分是胰酶，使用PH 為弱堿性范圍7~9,軟化溫度可在20~37C范圍進(jìn)行，一般實(shí)

際操作多在較低溫下(28~32C) 進(jìn)行。

(4) 天然發(fā)酵物天然發(fā)酵物是制革工業(yè)中使用的最古老的酶軟化劑。

摘要：纖維素酶一般用于處理針葉漿，實(shí)驗(yàn)表明，用于處理闊葉漿也能得到有益的效果。

造紙工業(yè)能耗較高，如打漿電耗約占造紙(不含制漿)總電耗的20%左右。而打漿前用酶對(duì)紙漿進(jìn)行預(yù)處理可以降低打漿能耗，改善成紙性能。實(shí)驗(yàn)中對(duì)比了兩種國(guó)產(chǎn)纖維素酶分別對(duì)按木漂白漿進(jìn)行預(yù)處理，比較打漿度、保水值和成紙物理性能的變化。

1 纖維素酶的特性

實(shí)驗(yàn)所用中性纖維素酶和酸性纖維素酶的酶活均在pH值為7、溫度55℃下測(cè)定，酶活見(jiàn)表1。

2 酶預(yù)處理

取已疏解的30g(絕干)漂白硫酸鹽桉木漿，利用兩種纖維素酶，在酶用量0.4IU/g、pH值為7、溫度55℃、漿濃4%的條件下進(jìn)行處理。

預(yù)處理在聚乙烯袋中進(jìn)行，藥品與漿料混合均勻，并調(diào)好漿濃和pH值后放入恒溫水浴鍋中，開(kāi)始計(jì)時(shí)，直至反應(yīng)所需的時(shí)間。酶處理完后，煮沸滅活，然后洗漿待用。

3 打漿和抄片

用PFI型磨漿機(jī)分別對(duì)酶預(yù)處理樣和空白樣進(jìn)行打漿，打漿濃度為10%，磨漿間隙0.20mm。打漿后漿料在抄片器上進(jìn)行抄片，手抄片定量為60g/m2。圖1是桉木漿用兩種纖維素酶在相同條件下處理后和未處理漿在不同打漿轉(zhuǎn)數(shù)下的打漿度曲線(xiàn)。

在相同的打漿轉(zhuǎn)數(shù)下，使用纖維素酶處理的漿料可以獲得較高的打漿度，這表明漿料經(jīng)酶處理后變得更容易打漿，打漿度上升的更快。

4 纖維素酶預(yù)處理對(duì)紙漿強(qiáng)度性能的影響

利用PFI磨打漿至28°SR左右，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

經(jīng)過(guò)酶預(yù)處理的漿樣其抗張指數(shù)和耐破度較空白樣有較大的提高，但撕裂指數(shù)略有降低。

5 優(yōu)化的酶處理?xiàng)l件

兩種打漿酶的預(yù)處理最佳工藝條件是，酸性纖維素酶用量為1.2 IU/g，酶處理時(shí)間為90min，酶處理溫度55℃，酶處理pH值5。中性纖維素酶用量為4.8IU/g，酶處理時(shí)間為90min，酶處理溫度55℃，酶處理pH值7。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表11所示。

總之，在打漿前對(duì)硫酸鹽桉木漿用纖維素酶進(jìn)行預(yù)處理，能夠改善纖維的潤(rùn)漲，增加纖維的分絲帚化，與未經(jīng)酶處理的紙漿相比，在降低打漿能耗的同時(shí)提高纖維間的結(jié)合力，改善紙漿的物理強(qiáng)度。但會(huì)在一定程度上加劇纖維的切斷，導(dǎo)致撕裂指數(shù)的降低。

作者：萬(wàn)周原野馬樂(lè)凡李洪兵