林业科学

作者：李书磊1,张红2,李一博3,袁洁莹3,谢非凡3,王寒星3,楚杰3,*,余瑞金1

单位：1. 西北农林科技大学化学与药学院　杨凌 7121002. 临沂市检验检测中心　临沂 2766993. 西北农林科技大学林学院　杨凌 712100

关键词：泡桐,预处理,生物酶,漂白脱色,热重分析

基金：2022年科技部外国专家高端专家项目 （G2022172091L）；2023年国家林草局科技司林业科学技术国家级推广项目。

目的: 探讨二代生物复合酶对桐木的漂白效果和影响规律，为桐木脱色和生物学改良及桐木制浆的发展提供理论基础和科学依据。方法: 以兰考泡桐为试验材料，采用纤维素二代生物复合酶CTEC2进行预处理，控制预处理时间（60、75、90和105 min）、温度（30、50和70 ℃）和pH（3、5和7）等因素，分析预处理前后样品色差、化学组分等变化；利用TGA/DSC3型热重同步分析仪探究泡桐木材热降解性能；使用电镜扫描（SEM）观察预处理前后样品纤维微观形态变化；通过X射线衍射测定预处理泡桐木材结晶度，分析不同预处理条件对样品结晶的影响。结果: 1） 颜色测定表明，在温度50 ℃、pH为7的条件下， CTEC2预处理105 min泡桐木材漂白脱色效果最好，亮度和白度均有所提高，且随着预处理时间延长，漂白效果更好；2） 组分测定表明，在温度50 ℃、pH为7的条件下，CTEC2预处理泡桐木材效果最好，纤维素相对含量增加10.76%、半纤维素含量减少11.13%、酸溶木质素含量减少3.05%、酸不溶木质素含量减少4.22%、抽提物含量减少1.15%；3） 从TGA曲线可知，经预处理的泡桐木材最大质量损失速率对应的温度有所增加，热稳定性有所上升；从SEM图像可知，预处理可有效破坏木质纤维素结构；从XRD可知，经预处理的泡桐木材纤维素结晶度有所提高。结论: 纤维素二代生物复合酶CTEC2可使泡桐木材主要化学组分发生变化，降低木质素、半纤维素和抽提物等含量，从而达到漂白脱色效果。泡桐木材漂白预处理的最佳条件为温度50 ℃、pH 7、预处理时间105 min。

来源：2023年第5期

《林业科学》期刊编辑部

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