CN111809429A - 一种以生物酶相协同的打浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种以生物酶相协同的打浆方法。该技术方案首先对纸浆进行浸泡和搅拌，使其疏解分散至水中，而后加入特定活力的菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、纤维素酶，调节温度至36℃，在超声震荡条件下搅拌酶解8h；而后，将酶解产物转入真空反应釜中，在负压条件下高温灭酶，同时促使纸浆中的蛋白成分变性，并接入绿色木霉和肠膜明串珠菌进行混合发酵，使纤维素得到一定程度的糖化，并使糖分得到分解；最后，利用水力碎浆机和磨浆机依次处理，得到打浆产物。本发明通过酶解结合活菌发酵的方式，在一定程度上降低了纤维的交联程度，并分解一部分糖类和蛋白，使后续的机械打浆更易执行，从而有效提高了打浆效率。
Description
技术领域
本发明涉及制浆造纸技术领域，具体涉及一种以生物酶相协同的打浆方法。
背景技术
打浆又称叩解，是利用机械作用处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应在造纸机上生产所要求的特性，并使所生产的纸张能达到预期质量的操作过程。由于纸浆纤维坚挺而有弹性，如不加任何处理就用来抄纸，则在网上成形时难以分布均匀，抄出的纸张硬度很低。另外，未经打浆的纸浆，尚含有未分离的纤维束，这些纤维束挺硬，有的太长，有的太粗，缺乏必要的切短和分离，如用其抄纸，则所得产品疏松、多孔，表面粗糙、强度很低，不能满足使用要求。经过打浆处理的纸浆生产的纸，则组织紧密均匀，强度较大。
打浆过程中纤维除了受机件的剪切、揉搓和梳理等作用外，同时纤维的细胞壁还发生位移、变形与破裂等现象而吸水润胀，产生细纤维化，使纸浆具有柔软性、可塑性，也使纤维素分子链中的羟基增加与氢链结合机会，提高了纤维间的结合力。按打浆作用，可分为黏状打浆和游离打浆。游离打浆是以切断作用为主，纸浆的浓度较低。此方法的打浆机的刀刃较锐利，刀刃的齿距较密，在打浆时纤维容易被切断，使所抄造出的纸张会出现密度小而膨松、不透明、伸缩性小，油墨容易附着等特性。不过，此方法所抄造出来的纸张，其表面平滑度较低，并容易起毛。黏状式打浆方法是用破裂磨溃等原理。其所用的纸浆浓度较高，而打浆机的刀刃较钝，刀刃齿距较稀疏，切断纤维时容易产生长短不一的现象，使所抄造出来的纸张拥有的物理特性较强，纸质紧密，纸张表面平滑度佳，透明度较高且不易起挠等特性。但纸张的伸缩性较大，对油墨吸收效果较差。目前，常规打浆方法仅对纤维产生机械性作用，而纤维韧性较高，因此常规方法普遍存在着打浆效率较低的问题。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种以生物酶相协同的打浆方法，以解决现有技术中，常规打浆方法效率较为低下的技术问题。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种以生物酶相协同的打浆方法，包括以下步骤：
1)将100重量份的纸浆与200重量份的水混合，浸泡2h，而后在搅拌机中以50rpm的转速搅拌10min，向其中加入菠萝蛋白酶至终浓度220U/mL、木瓜蛋白酶至终浓度180U/mL、木聚糖酶至终浓度460U/mL、纤维素酶250U/mL，调节温度至36℃，在超声震荡条件下继续搅拌8h；
2)将步骤1)所得产物加入至真空反应釜中，以85℃的温度保持20min，自然冷却至室温，向其中接入绿色木霉至终浓度106CFU/mL、接入肠膜明串珠菌至终浓度105/mL，在32℃条件下发酵24h；
3)将步骤2)所得产物加入利用水力碎浆机处理，而后利用磨浆机进行打浆。
作为优选，步骤1)中，在继续搅拌8h后，向其中加入耐高温淀粉酶至终浓度280U/mL，需要搅拌2h。
作为优选，步骤1)中，所述浸泡的温度是60℃，在所述浸泡的过程中，持续进行超声震荡处理。
作为优选，步骤2)中，在以85℃保持20min的过程中，真空反应釜的压力为0.3个大气压。
作为优选，步骤2)中，在发酵至第12h时，向培养物中加入终浓度0.5g/L的葡萄糖。
作为优选，步骤3)中，磨浆机的转速不低于3000rpm。
作为优选，步骤1)中所述纸浆为剑麻浆或马尼拉麻浆。
本发明提供了一种以生物酶相协同的打浆方法。该技术方案首先对纸浆进行浸泡和搅拌，使其疏解分散至水中，而后加入特定活力的菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、木聚糖酶、纤维素酶，调节温度至36℃，在超声震荡条件下搅拌酶解8h；而后，将酶解产物转入真空反应釜中，在负压条件下高温灭酶，同时促使纸浆中的蛋白成分变性，并接入绿色木霉和肠膜明串珠菌进行混合发酵，使纤维素得到一定程度的糖化，并使糖分得到分解；最后，利用水力碎浆机和磨浆机依次处理，得到打浆产物。本发明通过酶解结合活菌发酵的方式，在一定程度上降低了纤维的交联程度，并分解一部分糖类和蛋白，使后续的机械打浆更易执行，从而有效提高了打浆效率。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种以生物酶相协同的打浆方法，包括以下步骤：
1)将100重量份的纸浆与200重量份的水混合，浸泡2h，而后在搅拌机中以50rpm的转速搅拌10min，向其中加入菠萝蛋白酶至终浓度220U/mL、木瓜蛋白酶至终浓度180U/mL、木聚糖酶至终浓度460U/mL、纤维素酶250U/mL，调节温度至36℃，在超声震荡条件下继续搅拌8h；
2)将步骤1)所得产物加入至真空反应釜中，以85℃的温度保持20min，自然冷却至室温，向其中接入绿色木霉至终浓度106CFU/mL、接入肠膜明串珠菌至终浓度105/mL，在32℃条件下发酵24h；
3)将步骤2)所得产物加入利用水力碎浆机处理，而后利用磨浆机进行打浆。
步骤1)中，在继续搅拌8h后，向其中加入耐高温淀粉酶至终浓度280U/mL，需要搅拌2h。步骤1)中，所述浸泡的温度是60℃，在所述浸泡的过程中，持续进行超声震荡处理。步骤2)中，在以85℃保持20min的过程中，真空反应釜的压力为0.3个大气压。步骤2)中，在发酵至第12h时，向培养物中加入终浓度0.5g/L的葡萄糖。步骤3)中，磨浆机的转速不低于3000rpm。步骤1)中所述纸浆为剑麻浆。
实施例2
一种以生物酶相协同的打浆方法，包括以下步骤：
1)将100重量份的纸浆与200重量份的水混合，浸泡2h，而后在搅拌机中以50rpm的转速搅拌10min，向其中加入菠萝蛋白酶至终浓度220U/mL、木瓜蛋白酶至终浓度180U/mL、木聚糖酶至终浓度460U/mL、纤维素酶250U/mL，调节温度至36℃，在超声震荡条件下继续搅拌8h；
2)将步骤1)所得产物加入至真空反应釜中，以85℃的温度保持20min，自然冷却至室温，向其中接入绿色木霉至终浓度106CFU/mL、接入肠膜明串珠菌至终浓度105/mL，在32℃条件下发酵24h；
3)将步骤2)所得产物加入利用水力碎浆机处理，而后利用磨浆机进行打浆。
步骤1)中，在继续搅拌8h后，向其中加入耐高温淀粉酶至终浓度280U/mL，需要搅拌2h。步骤2)中，在发酵至第12h时，向培养物中加入终浓度0.5g/L的葡萄糖。步骤1)中所述纸浆为马尼拉麻浆。
实施例3
一种以生物酶相协同的打浆方法，包括以下步骤：
1)将100重量份的纸浆与200重量份的水混合，浸泡2h，而后在搅拌机中以50rpm的转速搅拌10min，向其中加入菠萝蛋白酶至终浓度220U/mL、木瓜蛋白酶至终浓度180U/mL、木聚糖酶至终浓度460U/mL、纤维素酶250U/mL，调节温度至36℃，在超声震荡条件下继续搅拌8h；
2)将步骤1)所得产物加入至真空反应釜中，以85℃的温度保持20min，自然冷却至室温，向其中接入绿色木霉至终浓度106CFU/mL、接入肠膜明串珠菌至终浓度105/mL，在32℃条件下发酵24h；
3)将步骤2)所得产物加入利用水力碎浆机处理，而后利用磨浆机进行打浆。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种以生物酶相协同的打浆方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将100重量份的纸浆与200重量份的水混合，浸泡2h，而后在搅拌机中以50rpm的转速搅拌10min，向其中加入菠萝蛋白酶至终浓度220U/mL、木瓜蛋白酶至终浓度180U/mL、木聚糖酶至终浓度460U/mL、纤维素酶250U/mL，调节温度至36℃，在超声震荡条件下继续搅拌8h；
2)将步骤1)所得产物加入至真空反应釜中，以85℃的温度保持20min，自然冷却至室温，向其中接入绿色木霉至终浓度106CFU/mL、接入肠膜明串珠菌至终浓度105/mL，在32℃条件下发酵24h；
3)将步骤2)所得产物加入利用水力碎浆机处理，而后利用磨浆机进行打浆。
2.根据权利要求1所述的一种以生物酶相协同的打浆方法，其特征在于，步骤1)中，在继续搅拌8h后，向其中加入耐高温淀粉酶至终浓度280U/mL，需要搅拌2h。
3.根据权利要求1所述的一种以生物酶相协同的打浆方法，其特征在于，步骤1)中，所述浸泡的温度是60℃，在所述浸泡的过程中，持续进行超声震荡处理。
4.根据权利要求1所述的一种以生物酶相协同的打浆方法，其特征在于，步骤2)中，在以85℃保持20min的过程中，真空反应釜的压力为0.3个大气压。
5.根据权利要求1所述的一种以生物酶相协同的打浆方法，其特征在于，步骤2)中，在发酵至第12h时，向培养物中加入终浓度0.5g/L的葡萄糖。
6.根据权利要求1所述的一种以生物酶相协同的打浆方法，其特征在于，步骤3)中，磨浆机的转速不低于3000rpm。
7.根据权利要求1所述的一种以生物酶相协同的打浆方法，其特征在于，步骤1)中所述纸浆为剑麻浆或马尼拉麻浆。
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