生物法去除制漿黑液中木聚糖的研究.pdf

1、該論文研究了木聚糖酶在純化制漿黑液中木質(zhì)素的應(yīng)用,用酶水解制漿黑液(該論文中制漿黑液由粗堿木質(zhì)素加水配制而成,所以以下稱木素黑液)中的高聚合度的木聚糖,對酶解的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了摸索,確定了最佳工藝條件;還研究了木素黑液用切割分子量1000的膜進(jìn)行超濾處理時(shí),超濾規(guī)律、膜面污染和超濾處理對酶解的影響;酶解得到的低聚合度的低聚木糖和木糖,再用產(chǎn)朊假絲酵母和樹干畢赤酵母發(fā)酵,最終達(dá)到除去木聚糖和純化木素的目的.主要研究結(jié)果如下:木聚糖酶解木素黑

2、液中的木聚糖,木聚糖酶的最適pH在4.5~5.0之間,最適溫度40~50℃,pH值4.8、溫度45C時(shí),除糖率最高.酶解時(shí)間8h最佳,除糖率最高,而酶解時(shí)間為4h的除糖率與酶解8h除糖率相差不到5％,因此從實(shí)際出發(fā),采用酶解時(shí)間4h為最佳.底物濃度對酶解效率也有影響,木素黑液固形物濃度越低,除糖率越高,反之,除糖率越低.木素黑液中加酶量對除糖率影響很大,加酶量在13.3％(體積比),除糖率達(dá)到最高,再增加除糖率變化.木聚糖酶活對酶解木聚

3、糖有一定的影響,酶活有一極限值,當(dāng)酶活小于此值時(shí),酶活越小,除糖率越低;酶活大于此值時(shí),除糖率不再受酶活的影響.采用木聚糖酶最佳酶解條件:pH值4.8,溫度45℃,酶解時(shí)間4h,加酶量為13.3％(體積比),酶活大于極限值,固形物濃度為20g/L,60g/L,100g/L,除糖率分別為65.47％,50.62％,40.62％.木素黑液在超濾過程中,溶劑透過率隨操作壓力的增加而增加,到達(dá)極限透過率時(shí),溶劑透過率不再隨操作壓力的變化而變化;

4、進(jìn)料速度對溶劑透過率沒有太大的影響.固形物濃度低于80g/L時(shí),溶劑透過率隨著濃度的增加而減小;固形物濃度高于80g/L時(shí),濃度對溶劑透過率影響不大.膜易污染,而采用間歇送液可以適當(dāng)緩解膜面污染,同時(shí)說明膜面污染部分是可逆的.超濾對木素黑液酶解除糖率有一定的影響,間歇超濾比連續(xù)超濾對酶解除糖率的影響更大.在相同的超濾條件下,固形物濃度越高,超濾處理對酶解除糖率影響越小.產(chǎn)朊假絲酵母和樹干畢赤酵母都是戊糖發(fā)酵菌種,對兩種酵母進(jìn)行馴化,使其

5、適應(yīng)木素黑液復(fù)雜環(huán)境.經(jīng)馴化后,兩種酵母對木糖和葡萄糖的混合糖利用率很高,能夠達(dá)到80％,當(dāng)?shù)孜餄舛群芨邥r(shí),糖的利用率略有所下降.產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵木素黑液的稀酸水解液,除糖率很高,發(fā)酵72h,除糖率能夠達(dá)到90％;發(fā)酵經(jīng)木聚糖酶解的木素黑液中的低聚木糖和木糖,發(fā)酵72h,除糖率達(dá)到85％左右.因此產(chǎn)朊假絲酵母能夠代謝低聚木糖.樹干畢赤酵母發(fā)酵稀酸水解液,發(fā)酵36h,除糖率為88％,但經(jīng)過幾輪發(fā)酵后,除糖率有所下降.而發(fā)酵木聚糖酶解液,除