tiểu luận về công nghệ sinh học

ỨNG DỤNG XYLANAZA TRONG QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG BỘT GIẤY• Nhóm sinh viên thực hiện: Thầy hướng dẫn: Nguyễn Thị Hoa Đỗ Biên Cương Vương Thị Thu Trang... Đối với loại bột dùng cho chế biến

ỨNG DỤNG XYLANAZA TRONG QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG BỘT GIẤY

• Nhóm sinh viên thực hiện: Thầy hướng dẫn:

Nguyễn Thị Hoa Đỗ Biên Cương

Vương Thị Thu Trang

Sơ đồ quá trình sản xuất bột giấy

Bột giấy

Thành phần chính là: Xenluloza, hemixenluloza

Những hợp chất trong bột cần loại bỏ: Lignin và một số hợp chất mang màu

Mục đích

Mục đích của quá trình xử lý bằng enzym: thúc đẩy quá trình tách loại lignin ra khỏi bột

Đối với loại bột dùng cho chế biến hóa học thì

hemixenluloza (xylan) được coi là tạp chất và sẽ phải được loại bỏ

Giới Thiệu về Xylanaza

Xylanaza là tác nhân sinh học thuộc nhóm enzym

hemixenlulaza

Xylanaza dùng để xúc tác thuỷ phân xylan liên kết trực tiếp với xenluloza và lignin có trong thành tế bào của thực vật.

Nguồn thu xylanaza

 Từ nấm trắng thối rữa.

- Phương pháp lên men trạng thái rắn có nhiều ưu điểm hơn

so với phương pháp lên men chìm cổ điển để sản xuất

enzym.

 Một số có nguồn gốc từ vi khuẩn.

 Phương pháp cấy gen: phương pháp này đang được ứng dụng rộng rãi vì có thể sản xuất hàng loạt, làm cho giá thành sản phẩm hạ.

Ứng dụng trong quá trình tẩy

Qua rất nhiều công trình nghiên cứu, ngày nay enzym được dùng tương đối rộng rãi trong quá trình tẩy do:

 Đạt được độ trắng cao hơn

 Giảm lượng hóa chất sử dụng trong tẩy

 Thân thiện với môi trường

Cơ chế tác dụng của xylanaza

Có hai giả thiết:

Tác dụng trực tiếp lên liên kết lignin - xylan

Xylanaza xúc tiến quá trình phân giải và hoà tan các xylan trong vách tế bào, làm cho lignin dễ khuếch tán ra ngoài xơ sợi

Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính

 Ảnh hưởng của loại bột

Điện tích bề mặt và sự trương nở của xơ sợi

Mức độ thế của nhóm cacboxyl có trong thành phần của xylan

Ứng dụng cho tẩy trắng các loại bột

 Xylanaza được ứng dụng cho tẩy trắng bột sản xuất theo phương pháp hoá học từ gỗ lá rộng hoặc gỗ lá kim

Nhưng chủ yếu dùng cho gỗ lá rộng và nấu theo phương pháp sunfat.

Độ trắng cho phương pháp tẩy bột từ gỗ lá rộng

Hiệu quả của phương pháp

So với dây chuyền sản xuất OZP (ôxy, ozon, peoxit) (với

gỗ gỗ lá kim) cho độ trắng khoảng 92%, thì dây chuyền sản xuất OXEPZP cho độ trắng cao hơn hẳn, độ bền và

độ dai cũng được cải thiện

Giảm lượng hóa chất sử dụng cho lá rộng) cho độ trắng

từ 78 ÷ 84% thì dây chuyền bổ sung giai đoạn tẩy bằng xylan OXZP (4 giai đoạn: oxy, xylan, ozon, peoxit) cho

độ trắng từ 85 ÷ 90%

So với dây chuyền OEPZP (5 giai đoạn: oxy, kiềm,

peoxit,ozon, peoxit) (đối với quá trình tẩy

Giảm lượng hóa chất độc hải thải ra môi trường

ƯU ĐIỂM CỦA VIỆC SỬ DỤNG XYLANAZA SO VỚI

CÁC ENZYM KHÁC

 Có tính chọn lọc cao, khả năng tách loại xylan lớn, cho

xơ sợi chất lượng tốt

 Tác động của xylanaza không phụ thuộc vào nguồn gốc sinh ra nó

NHƯỢC ĐIỂM CỦA VIỆC SỬ DỤNG XYLANAZA

ỨNG DỤNG CỦA XYLANAZA PHÂN HUỶ

HEMIXENLULOZATRONG CÁC NGÀNH KHÁC

Lĩnh vực ứng dụng Mục đích sử dụng của xylanase

Chuyển hoá sinh học

Phân giải polysaccarit dưới tác dụng của enzym thành monosaccarit, rồi chuyển hoặc lên men tiếp thành etanol, xylitol, các hoá chất khác và protein

Bột và giấy

Xử lý hỗ trợ tẩy trắng, xử lý vỏ cây, nghiền bột, sản xuất xenluloza cho chế biến hoá học…

Kết Luận

Với đất nước nhiệt đới như VN có nguồn gỗ lá rộng rồi rào: bạch đàn, gỗ mỡ, bồ đề…thì việc ứng dụng tác nhân sinh học xylanase cho quá trình tẩy trắng bột giấy là rất thuận tiện Nó vừa mang lại hiệu quả kinh tế cao, vừa giảm

lượng hoá chất độc hại thải ra ngoài môi trường

Cảm ơn thầy và các bạn!