纸浆造纸过程中酶的应用.pdf

班级：林化09-2
姓名：张立波
学号：090524207
任课教师：邓立红

摘要制浆造纸工程作为轻工业行业中的传统行业，有着悠久的历史和成熟的工艺及设备。
但任何一个行业都不是孤立的。生物工程的快速发展给纸浆造纸行业也带来了新鲜的血液。
本文尽量的总结生物工程，特别是酶工程对纸浆造纸的应用。
关键词：制浆造纸酶工程漂白

一.纸浆造纸工程简介

我国的造纸术源远流长，是公元105年（东汉和帝元兴元年）蔡伦发明的，
迄今已有1900多年的历史。我国造纸术的发明，奠定了世界造纸工程技术史的
基础，推动了人类文明的快速发展。在我国古代造纸术中有“水碓、春臼、荡帘
入料、竹帘捞纸、覆帘压纸、透火焙干”等工序。这些看似简单的工艺和相关技
术却蕴函着深邃的科学道理。而现代造纸术工艺的核心内涵，在传承和发展了古
代造纸工艺精髓的同时，无论是从工艺过程和装备水平都发生了巨大的发展和进
步，实现了化学、力学、机械、电子、材料、生物、环境等多学科的交叉融合，
集成了现代科学与工程学的综合优势。
造纸术包括制浆与造纸两个过程。制浆即将木材（或其它纤维原料）离解成
纤维性物质的任何生产过程，它基本上是有系统地断裂木材结构内部结合键的一
种手段。这项任务可借机械的、加热的、化学的、或上述综合的方法加以完成。
按分离纤维能耗的逐渐增加和对化学作用依赖程度逐渐减少分，现代制浆工艺大
致有：化学、半化学、半机械和机械法制浆。典型的制浆方法具体分类如下：
（1）机械法制浆：木段磨石磨木法、木片RMP、TMP法。
（2）化学机械法制浆：化学磨石磨木法、冷碱法、CTMP法。
（3）半化学法制浆：NSSC法、高得率亚硫酸盐法、高得率硫酸盐法。
（4）化学法制浆：硫酸盐法、烧碱与蒽醌烧碱法、酸性亚硫酸盐与亚硫酸
氢盐法。
以上制浆方法虽然不相同，但不管是哪一种制浆工艺，都包括：备料—蒸煮
—洗涤—筛选—净化—漂白这几个过程。造纸术的另一个过程—造纸，即从打浆
到成纸的一系列过程，具体包括：打浆、脱水、压榨、烘干、压光、卷曲等工序。
在抄纸配料过程中，为了影响或增强特定的纸页性能，或未其它所需目的服务，
常使用大量的化学药品，包括功能性助剂（如施胶剂、矾土、矿物质填料、淀粉、
染料等）和控制性助剂（如滤水助剂、消泡剂、助留剂、树脂分散剂、杀菌剂、
和腐蚀抑制剂等）。
二.生物工程及酶简介

1.生物工程简介
所谓生物工程，应用生命科学及工程学的原理，借助生物体作为反应器或用
生物的成分作工具以提供产品来为社会服务的生物技术。包括基因工程、细胞工
程、发酵工程、酶工程等。
生物工程，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科，90
即系统生物工程的概念所谓生物工程，一般
认为是以生物学（特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学）的理论
和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生
物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造
出具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类工程菌”或“工程
细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能
一门新兴技术。
生物工程包括五大工程，即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发
酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是
将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为
能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这
一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以
充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。
2.酶工程简介

酶（enzyme），早期是指inyeast在酵母中的意思，指由生物体内活细胞产
生的一种生物催化剂。大多数由蛋白质组成（少数为RNA）。能在机体中十分温
和的条件下，高效率地催化各种生物化学反应，促进生物体的新陈代谢。生命活
动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。酶是细胞赖以生存的
基础。细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。
1．高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；
2．专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白
质水解成多肽；
3．多样性：酶的种类很多，大约有4000多种；
4．温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
5．活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修
饰调节和变构调节等。
6.有些酶的催化性与辅因子有关。
7.易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。
酶工程就是将酶或者微生物细