我国是世界上竹林面积最广、竹资源最多、利
用竹子最早的国家，素有“竹子王国”之美称[1]。
用竹子通过榨汁的方法生产竹沥液药用，同时也得
到了废料———竹渣，如果将这部分竹渣弃之不用，
不仅浪费了资源，也对环境造成了一定的压力。通
过对竹渣中纤维的形态结构、微结构，竹渣的化学
成分及性能的分析，采用化学的方法可制得用于生
产竹粘胶纤维用的竹浆粕。但是这种竹浆粕中甲纤
含量较低，仅能达到80 %左右，距生产竹粘胶纤
维用浆粕的要求相差较大。
木聚糖酶是由微生物发酵而得到，具有催化
木聚糖成为低聚木糖的一类水解酶。国际上十分重
视对木聚糖酶的研究[2]，现已广泛应用于造纸、食
品、能源、饲料以及环保等领域。目前，在浆粕的
生产中，木聚糖酶多用于漂白前对浆粕进行预处
理，以提高浆粕的白度。研究中，为了提高竹浆粕
的甲纤含量，用木聚糖酶对竹浆粕进行处理，由于
木聚糖酶对木聚糖的催化分解作用，使得木聚糖分
解成为低聚木糖通过水洗作用而去除，从而使竹浆
粕中的甲纤含量有了较大程度的提高，改善了竹浆
粕的质量。
1 实验用品及方法
1.1 实验材料及药品
竹浆粕（自制）；木聚糖酶NS29009 （工业
级）。
氢氧化钠；五水合硫酸铜；氨水；葡萄糖（试
剂均为分析纯）；洁净铜丝。
1.2 实验仪器及设备
实验室常规仪器；坩锅式过滤器；乌氏黏度
计。水浴振荡器；循环水式多用真空泵；DataColor
测配色仪；远红外干燥箱；电子天平。
1.3 实验方法
1.3.1 竹浆粕的酶处理
（1） 在烧杯中配制所需浓度的酶溶液，调节
pH 值；
（2） 称取一定量的绝干竹浆粕，加入到配制好
的酶溶液中；
（3） 用保鲜膜密封住烧杯口，放入水浴震荡器
中，在所需温度下反应一定的时间；
（4） 反应完毕后，沸水失活，充分水洗，留待
测试或下一步处理。
1.3.2 竹浆粕甲纤含量的测试
研究论文
Fib e r Re s e a r c h
9
合成纤维SFC 2006 No.10
执行FZ/T 50010.4—1998标准———粘胶纤维用
浆粕甲种纤维素含量的测定。
1.3.3 纤维素聚合度的测试( 铜氨溶液黏度法) [3]
执行FZ/T 50010.3—1998标准———粘胶纤维用
浆粕黏度的测定。
1.3.4 白度测试
执行部颁标准FZ/T 50010.7—1998———粘胶纤
维用浆粕白度的测定， 国家标准GB/T8940.2—
1988———纸浆白度测定法，测试竹浆粕的白度值。
2 结果与讨论
2.1 酶处理效果分析
为了研究木聚糖酶对浆粕中木聚糖类杂质的
作用能力，用竹浆粕进行了酶处理的探讨性研究，
实验结果见表1 。
表1 酶处理前后实验效果对比
注：浆浓10 %；酶用量0.1 ‰；pH 值7；处理温度50 ℃；时间1
h；失活条件15 g/L 双氧水处理1 h 。
由表1 可知：
① 由酶处理后的得率可见，经酶处理后，浆
粕有近9 %的损失，即浆粕重量有所下降，这表明
在反应过程中有物质被除去。
② 酶处理对浆粕中木聚糖类杂质的去除有效
果。但是甲纤含量增加的幅度并不大，所以必须对
酶处理的工艺进行摸索，以期达到较好的处理效
果。
③ 酶处理后聚合度虽稍有下降，但聚合度值
仍然较高。这是由于木聚糖酶仅对木聚糖起到催化
分解的作用，不会损伤纤维素，表现为聚合度没有
发生较大程度的变化[4]。
2.2 失活条件的分析
酶处理反应结束后，都有失活工序，其目的是
为了终止反应。产品推荐的失活条件是用高浓度双
氧水，本研究中用沸水来代替，考察对实验结果的
影响，工艺条件及实验结果见表2 。
由表2 可见：
① 酶处理可使竹浆粕中甲纤含量有一定程度
的提高，增大酶用量对木聚糖的去除有利。
② 对比失活条件可见，使用双氧水失活，会
使竹浆粕中甲纤含量稍有降低。
③ 对比白度值，经双氧水处理能在一定程度
上提高竹浆粕白度。
表2 失活条件对实验结果的影响
注：浆浓10 %；pH 值为7；处理温度为50 ℃；处理时间为1 h。
2.3 水洗效果对甲纤含量的影响
经过酶处理的竹浆粕，水洗烘干后测试一次
水洗后甲纤含量，然后在蒸馏水中浸泡1 h，再用
蒸馏水充分洗涤，烘干后测试二次水洗后甲纤含
量。由图1 可知：充分洗涤有益于甲纤含量的提
高。即酶处理后若洗涤不净，残留的短链段的杂质
会使竹浆粕的甲纤含量相对变低。
图1 水洗效果对甲纤含量的影响( 浆浓10 %; pH 7; 处理温度为
50 ℃; 时间1 h; 沸水失活)
2.4 酶用量对甲纤含量的影响
由图2 可见：酶用量较小时，甲纤含量随酶用
量增加而增大。当酶用量增大到0.5 %时，对浆粕
的去除杂质效果较好。随着酶用量的进一步增大，
甲纤含量不再发生较大幅度的变化。所以，酶用量
不能太低，也无需太高，选择在0.5 %左右较为适
宜。
图2 酶用量对甲纤含量的影响( 浆浓10 %; pH 7; 处理温度为50
℃; 时间1 h; 沸水失活)
竹浆粕的酶处理酶处理得率/% 甲纤含量/% 聚合度
处理前— 80 875
处理后91.20 82 814
序号酶用量/% 酶失活条件甲纤含量/% 白度值/%
1 0.00 （原样） 80.0 62.58
2 0.00 双氧水79.5 68.32
3 0.03 沸水84.5 64.47
4 0.03 双氧水82.5 69.99
5 0.30 沸水85.0 65.78
6 0.30 双氧水84.0 68.93
研究论文
Fib e r Re s e a r c h
10
合成纤维SFC 2006 No.10
( 下转第15 页)
2.5 pH 值对甲纤含量的影响
由图3 可见：当pH 值小于8.5 时，随着pH
值增加，甲纤含量呈上升趋势。当pH 值大于8.5
时，甲纤含量随着pH 值增加而下降。这是因为酶
的活性受pH 值影响较大，在一定pH 条件下，酶
表现出较大活力，此时的pH 值称为酶的最适pH
值，高于或低于此pH 值，活性均降低[5]。如图中
曲线所示，pH 值在8.5 左右时，酶的活性大，酶
处理效果好。故该酶在提高竹浆粕甲纤含量时的适
宜使用pH 值为8.5 。
图3 pH 值对甲纤含量的影响( ① 酸性条件用HAc 调节, 碱性条
件用NaOH 调节。② 处理条件: 浆浓10 %; 酶用量0.5 %; 温度
50 ℃; 时间1 h; 沸水失活)
2.6 处理温度对甲纤含量的影响
由图4 可见：当处理温度小于45 ℃时，随着
温度升高，甲纤含量呈上升趋势。当处理温度大于
50 ℃时，甲纤含量随着温度增加而下降。即处理
温度在45~50 ℃时，酶表现出较大活力，该酶在此
温度下对提高竹浆粕甲纤含量的效果较好。
图4 处理温度对甲纤含量的影响( 浆浓10 %; 酶用量0.5 %; pH
7; 时间50 min; 沸水失活)
2.7 处理时间对甲纤含量的影响
由图5 可见：酶处理时间长，反应较为充分。
综合加工效率等因素考虑，酶处理时间选择在120
min 左右为宜。
图5 处理时间对甲纤含量的影响( 浆浓10 %; 酶用量0.5 %; pH
7; 温度50 ℃; 沸水失活)
3 结论
1. 反应结束的失活使用双氧水，会使甲纤含
量稍有降低，若使用沸水失活，不会对甲纤含量有
明显的影响。
2. 水洗效果对竹浆粕的甲纤含量也有影响，
充分水洗可以相对地提高竹浆粕的甲纤含量。
3. 应用木聚糖酶NS29009 对竹浆粕进行处理，
竹浆粕的甲纤含量有了一定程度的提高，从而改善
了竹浆粕的质量。
4. 酶处理的工艺条件为：浆浓10 %；酶用量
0.5 %；pH 值8.5；温度45~50 ℃；时间120 min；
沸水失活后充分水洗。在此工艺条件下对竹浆粕进
行处理，可使竹浆粕的甲纤含量由原来的80 %提
高到85.5 %。
5. 酶处理操作简单易行，反应条件温和，可
控制性强，使用量少，反应速度快，是改善竹浆粕
质量的一条较为理想途径。
6. 本文旨在探讨木聚糖酶对于改善竹浆粕质
量的可行性，提供一种改善竹浆粕质量的方法，研
究中尚存在一些不足之处，还需继续研究探讨。
2. Shool 的产率要高于间歇生产PAN 的产率。由于强烈搅
拌，使进入反应釜的反应物料在瞬间与存留在反应
釜的物料达到瞬间混合，而且在反应釜出口处将要
流出的物料也与釜内物料浓度相等，也就是说全混
流反应釜中反应原料的浓度处于出口状态的低浓
度，而反应产物则处于出口状态的高浓度[5]，从而
影响了聚合物的产率。
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考