上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称:生物技术与人类课程号:BL913班级号:F602010 姓名: 匡逊学号:516020910010专业: 机械工程 阅读与理解 中文题目:生物漂白技术的研究现状及进展 姓名:匡逊 单位:机械与动力工程学院 邮政编码:201100 1.背景知识 1.1生物漂白概述及发展历程 生物漂白最早指降解木素的微生物,分解纸浆中的残余木素,使之降解溶出, 达到提高纸浆白度的目的。但是利用微生物直接处理未漂纸浆,脱木素的速度太慢, 而且还会产生纤维素降解现象。现在,生物漂白的主要作用是提高纸浆的可漂性, 降低纸浆漂白过程的用氯量,从而降低漂白过程的污染程度。 l986年芬兰的Viikari等首次报道了用木聚糖酶处理未漂KP浆可增强其 可漂性,1989年芬兰率先进行了木聚糖酶漂白KP浆的工业化试验,随后北欧和北 美地区的一些制浆厂开始采用这一技术,到1994年在加拿大有75万t浆采用了木 聚糖酶漂白,现今世界上应用木聚糖酶漂白的厂家有数十家。目前,北欧和北美地 区的许多制浆造纸工厂将这一生物技术应用于漂白硫酸盐浆的工业化生产,智利 制浆厂在蓝桉和亮蓝桉木硫酸盐制浆漂白过程中,采用商品木聚糖酶预处理未漂 白的桉木硫酸盐纸浆,并结合无元素氯漂白顺序DEoD,结果节省二氧化氯12%~ 40%,而对漂白浆强度没有影响,白度达到90%IS0。 1.2生物漂白原理 生物酶促漂白技术,主要是利用半纤维素酶部分酶解纤维细胞中的半纤维素, 使木素更容易与漂剂反应而溶出,从而提高漂后浆的白度,减少漂剂的用量。半纤 维素酶有助于硫酸盐纸浆的漂白,可以实现经济的生物技术应用于纸浆的漂白,其 基本原理是根据半纤维素酶能引起纸浆中碳水化合物结构的改性而提高脱木素作 用。生物漂白过程就是利用微生物或者其分泌的酶处理纸浆,达到脱除木素或有利
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称: 生物技术与人类 课程号: BI 913 班级号: F602010 姓名: 匡逊 学号:516020910010 专业: 机械工程 阅读与理解 中文题目:生物漂白技术的研究现状及进展 姓名:匡逊 单位:机械与动力工程学院 邮政编码:201100 1. 背景知识 1 .1 生物漂白概述及发展历程 生物漂白最早指降解木素的微生物,分解纸浆中的残余木素,使之降解溶出, 达到提高纸浆白度的目的。但是利用微生物直接处理未漂纸浆,脱木素的速度太慢, 而且还会产生纤维素降解现象。现在,生物漂白的主要作用是提高纸浆的可漂性, 降低纸浆漂白过 程的用氯量,从而降低漂白过程的污染程度。 1986 年芬兰的 Viikari 等首次报道了用木聚糖酶处理未漂 KP 浆可增强其 可漂性,1989 年芬兰率先进行了木聚糖酶漂白 KP 浆的工业化试验,随后北欧和北 美地区的一些制浆厂开始采用这一技术,到 1994 年在加拿大有 75 万 t 浆采用了木 聚糖酶漂白,现今世界上应用木聚糖酶漂白的厂家有数十家。目前,北欧和北美地 区的许多制浆造纸工厂将这一生物技术应用于漂白硫酸盐浆的工业化生产,智利 制浆厂在蓝桉和亮蓝桉木硫酸盐制浆漂白过程中,采用商品木聚糖酶预处理未漂 白的桉木硫酸盐纸浆,并结合无元素氯漂白顺序 DEopD,结果节省二氧化氯 12%~ 40%,而对漂白浆强度没有影响,白度达到 90%ISO。 1 .2 生物漂白原理 生物酶促漂白技术,主要是利用半纤维素酶部分酶解纤维细胞中的半纤维素, 使木素更容易与漂剂反应而溶出,从而提高漂后浆的白度,减少漂剂的用量。半纤 维素酶有助于硫酸盐纸浆的漂白,可以实现经济的生物技术应用于纸浆的漂白,其 基本原理是根据半纤维素酶能引起纸浆中碳水化合物结构的改性而提高脱木素作 用。生物漂白过程就是利用微生物或者其分泌的酶处理纸浆,达到脱除木素或有利
于脱木素,并改善纸浆的可漂性或提高纸浆白度的过程。主要从以下三个方面进行: 微生物直接作用于纸浆进行生物漂白;半纤维素酶参与的纸浆生物漂白;木素降解 的生物漂白。生物漂白的目的除了提高纸浆的白度和可漂性外,主要在于节约化学 漂白剂的用量,提高纸浆性能和减轻污染负荷。生物漂白的流程一般是安排在传统 漂白的流程前面及作为预处理,从而节约随后的化学漂剂和减轻污染负荷。 2.创新点 B-1-4甘露聚糖酶,简称B-甘露聚糖酶,是水解B-1-4-D-吡喃甘露糖为主 链的内切水解酶,其作用底物是半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳葡萄糖甘露 聚糖以及甘露聚糖。甘露聚糖经B-甘露聚糖酶作用后,通过高效液相色谱法或 纸层析方法分析,主要产物是寡聚糖,寡聚糖是一种新型的功能性低聚糖,能明 显地促进人体和动物肠道内有益菌一一双歧杆菌的增殖,改善肠道内菌群结构, 是一种很好的双歧因子。 由于技术的发展大大降低了甘露聚糖酶的生产成本,使甘露聚糖酶在纸浆漂 白中健康大规模应用成为现实。 相比较同时期其他的研究论文,本文首次较为完善的介绍了甘露聚糖酶这种 相对更安全的纸浆漂白剂。但不足之处在于并没有对甘露聚糖酶具体的漂白流程 或者漂白的理论支持进行叙述。 3.读后感 造纸工业,是制造各种类别的纸制品的行业,造纸工业是一个与国民经济发 展息息相关的重要产业,它涉及林业、农业、机械制造、化工、电气自动化、交 通运输、环保等多个产业。同时,造纸工业又是一个技术密集、工艺复杂、资源 消耗量大、产生污染物多的工业。造纸工业的整体流程包括:使用木材、稻草、 芦苇、破布等为原料,经高温高压蒸煮而分离出纤维素,制成纸浆;最后排出原 料中的非纤维素部分成为造纸黑液。其中黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有 机酸等,有臭味,污染性很强。在造纸工业的发展过程中,废水成为了制约其发 展的的重要因素,为控制和减小造纸废水的影响,又衍生了一系列劳民伤财的污 水处理技术。在如今越来越重视环保控制污染的情况下,另辟蹊径,从生物的方 面寻找更环保更便捷的纸浆漂白方式。一方面,生物漂白技术的进步与成熟是生 物学,尤其是微生物学发展的标志:另一方面,技术的创新又可能会带动新的产 业的发展或者相关产业的改革,从而推动经济和社会的发展。 从各个新的漂白方式的发现过程可以发现,在新技术的出现总是从以前的旧 技术中无意间的发现再深入研究后得出的。在进行科学研究时,要注重细节,不
于脱木素,并改善纸浆的可漂性或提高纸浆白度的过程。主要从以下三个方面进行: 微生物直接作用于纸浆进行生物漂白;半纤维素酶参与的纸浆生物漂白;木素降解 的生物漂白。生物漂白的目的除了提高纸浆的白度和可漂性外,主要在于节约化学 漂白剂的用量,提高纸浆性能和减轻污染负荷。生物漂白的流程一般是安排在传统 漂白的流程前面及作为预处理,从而节约随后的化学漂剂和减轻污染负荷。 2.创新点 β-1-4 甘露聚糖酶,简称β-甘露聚糖酶,是水解β-1-4-D-吡喃甘露糖为主 链的内切水解酶,其作用底物是半乳甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳葡萄糖甘露 聚糖以及甘露聚糖。甘露聚糖经 β- 甘露聚糖酶作用后,通过高效液相色谱法或 纸层析方法分析,主要产物是寡聚糖,寡聚糖是一种新型的功能性低聚糖,能明 显地促进人体和动物肠道内有益菌——双歧杆菌的增殖,改善肠道内菌群结构, 是一种很好的双歧因子。 由于技术的发展大大降低了甘露聚糖酶的生产成本,使甘露聚糖酶在纸浆漂 白中健康大规模应用成为现实。 相比较同时期其他的研究论文,本文首次较为完善的介绍了甘露聚糖酶这种 相对更安全的纸浆漂白剂。但不足之处在于并没有对甘露聚糖酶具体的漂白流程 或者漂白的理论支持进行叙述。 3.读后感 造纸工业,是制造各种类别的纸制品的行业,造纸工业是一个与国民经济发 展息息相关的重要产业,它涉及林业、农业、机械制造、化工、电气自动化、交 通运输、环保等多个产业。同时,造纸工业又是一个技术密集、工艺复杂、资源 消耗量大、产生污染物多的工业。造纸工业的整体流程包括:使用木材、稻草、 芦苇、破布等为原料,经高温高压蒸煮而分离出纤维素,制成纸浆;最后排出原 料中的非纤维素部分成为造纸黑液。其中黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有 机酸等,有臭味,污染性很强。在造纸工业的发展过程中,废水成为了制约其发 展的的重要因素,为控制和减小造纸废水的影响,又衍生了一系列劳民伤财的污 水处理技术。在如今越来越重视环保控制污染的情况下,另辟蹊径,从生物的方 面寻找更环保更便捷的纸浆漂白方式。一方面,生物漂白技术的进步与成熟是生 物学,尤其是微生物学发展的标志;另一方面,技术的创新又可能会带动新的产 业的发展或者相关产业的改革,从而推动经济和社会的发展。 从各个新的漂白方式的发现过程可以发现,在新技术的出现总是从以前的旧 技术中无意间的发现再深入研究后得出的。在进行科学研究时,要注重细节,不
放过看似偶然的特殊情况。由此联想到了法拉第之前研究电磁感应却功败垂成的 物理学家们,细节决定成败。 参考文献: [1]马淑杰,金小娟.生物漂白技术的研究现状及进展[J].纸和造纸,2010,29(1 0):55-59. [2]田野,刘鹏,杨秀丽.纸浆生物漂白的研究进展[J刀.华东纸业,2010,41(04):1 7-22. [3]龚关.生物漂白技术的应用及发展[J].天津造纸,2009,31(03):21-24 [4]李宗任,陈小泉,刘焕彬.生物漂白技术的发展及应用前景[J门.上海造纸,200 8,(04):36-40. [5]李宗任,陈小泉.纸浆生物漂白技术[J].黑龙江造纸,2008,(03):30-32 [6]刘正伟,钟林新,张美云.纸浆生物漂白技术[J].纸和造纸,2007,(05):63-6 6. [7]王萍,付时雨,张友能.生物技术在纸浆漂白中的应用[J].湖南造纸,2000,(0 4):22-24
放过看似偶然的特殊情况。由此联想到了法拉第之前研究电磁感应却功败垂成的 物理学家们,细节决定成败。 参考文献: [1]马淑杰,金小娟. 生物漂白技术的研究现状及进展[J]. 纸和造纸,2010,29(1 0):55-59. [2]田野,刘鹏,杨秀丽. 纸浆生物漂白的研究进展[J]. 华东纸业,2010,41(04):1 7-22. [3]龚关. 生物漂白技术的应用及发展[J]. 天津造纸,2009,31(03):21-24. [4]李宗任,陈小泉,刘焕彬. 生物漂白技术的发展及应用前景[J]. 上海造纸,200 8,(04):36-40. [5]李宗任,陈小泉. 纸浆生物漂白技术[J]. 黑龙江造纸,2008,(03):30-32. [6]刘正伟,钟林新,张美云. 纸浆生物漂白技术[J]. 纸和造纸,2007,(05):63-6 6. [7]王萍,付时雨,张友能. 生物技术在纸浆漂白中的应用[J]. 湖南造纸,2000,(0 4):22-24