木聚糖酶在紙漿中的作用機(jī)理
半纖維素是木質(zhì)纖維原料中三大素之一,而木聚糖是一種廣泛于植物細(xì)胞壁中的異質(zhì)多糖,在植物中的含量大約為 15%~35%,也是植物中半纖維素的主要成分。木聚糖酶是一種復(fù)合酶,主要分為內(nèi)切 β-木聚糖酶、外切 β-木聚糖酶和 β-木二糖苷酶。內(nèi)切β-木聚糖酶主要作用于木聚糖主鏈上的木聚糖糖苷鍵,隨機(jī)切斷主鏈上的糖苷鍵,從而半纖維素大分子,碎解成分子量不同的寡糖。木聚糖酶中內(nèi)切 β-木聚糖酶的含量決定了木聚糖酶的作用效果。用木聚糖酶預(yù)處理可以破壞纖維原料中半纖維素的結(jié)構(gòu),使得漿料的性能得到了極大的改善。
關(guān)于木聚糖酶在紙漿中的作用機(jī)理目前還沒有統(tǒng)一的說法,但是較為普遍認(rèn)同的助漂機(jī)理假設(shè)有 4 種:
(1) 第一種假設(shè)認(rèn)為,木聚糖酶直接作用在植物纖維中的木聚糖,使植物纖維產(chǎn)生吸水潤脹,從而使纖維的結(jié)構(gòu)變得疏松,使木素能夠進(jìn)一步從纖維中抽提出來;
(2) 第二種假設(shè)認(rèn)為,在紙漿蒸煮的后期,部分木聚糖酶會隨著堿濃度的不斷降低沉積在纖維表面,而木聚糖酶能夠有效降解沉積在纖維表面的木聚糖,從而增加漂劑與殘余木質(zhì)素的接觸,使殘余木質(zhì)素進(jìn)一步從紙漿纖維中脫除;
(3) 第三種假設(shè)認(rèn)為,木聚糖酶能夠破壞 LCC 中木素與碳水化合物的連接,從而使木質(zhì)素更加容易從纖維中脫除,但是目前還沒有得到證明。
(4) 第四種假設(shè)認(rèn)為,木聚糖酶能夠除去紙漿蒸煮過程中產(chǎn)生的已烯糖醛酸木聚糖。