摘要：与使用氧化淀粉相比，采用酶转化淀粉表面施胶纵向挺度增加约30mN·mm，表面强度增加约0.1m/s，吨纸成本可降低53.5元。
为了达到降本增效的目的，计划使用价格便宜的玉米原淀粉进行改性，替代氧化淀粉。如果采用过硫酸铵对玉米原淀粉进行改性，由于过硫酸铵氧化性强，会腐蚀熬胶设备，且成本偏高，因此决定采用液体生物淀粉酶对玉米原淀粉进行改性。
1玉米原淀粉性能
pH值：6-7；灰分≤0.1%；蛋白质含量≤0.3%；脂肪含量≤0.15%。
2液体生物淀粉酶作用原理
淀粉酶是一种绿色生物催化剂，对淀粉降解具有专一性、高效性。采用的液体生物淀粉酶是一种内切酶，能随机水解淀粉、可溶性糊精以及低聚糖中的α-D-1,4葡萄糖苷键，但不能水解α-D-1,6葡萄糖苷键。液体生物淀粉酶可使糊化淀粉的黏度下降，变成液化淀粉，产生可溶性的含α-D-1,6葡萄糖苷键的糊精和寡聚糖,暴露出更多的羟基，更有效地提高纸张的物理强度。
3酶转化实验
将装有一定量水的mL烧杯放置于磁力搅拌器上，加入液体生物淀粉酶，搅拌2min后按13.0%的浓度加入一定量的玉米原淀粉。搅拌均匀后移至水浴锅中，保持搅拌。悬浊液升温至70℃，反应一定的时间，继续升温进行灭活，然后搅拌并保温一定的时间，糊化完毕后测量其黏度指标。
4结果与讨论
4.1液体生物淀粉酶用量对胶液黏度的影响
表1为液体生物淀粉酶用量对胶液黏度的影响。
从表1可以看出，随着液体生物淀粉酶用量的增加，液化淀粉胶液黏度越来越小。根据原有淀粉黏度使用情况，最终确定液体生物淀粉酶用量为-mL/t淀粉。
4.2液体生物淀粉酶反应时间对胶液黏度的影响
表2为液体生物淀粉酶反应时间对胶液黏度的影响。从表2可以看出，相同酶用量的情况下，随着液体生物淀粉酶反应时间的延长，淀粉胶液黏度降低。当液体生物淀粉酶反应时间为15-20min时符合纸机的胶液黏度要求，因此确定液体生物淀粉酶反应时间为15-20min。
4.3灭活条件对胶液黏度的影响
表3为灭活条件对胶液黏度的影响。从表3中可以看出，随着灭活温度和时间的提高，胶料黏度增加。因此胶料在灭活过程中灭活温度要达到95℃以上、保温时间要达到10min以上。
5生产中试
中试在纸机上进行，生产定量40g/m2无碳复写原纸，纸机车速m/min。
5.1淀粉表面施胶工艺流程
淀粉表面施胶工艺流程见图1。
5.2熬胶步骤
(1)向熬胶锅中加入约60%的清水，开启搅拌器；
(2)按吨淀粉-mL的用量加入液体生物淀粉酶，充分搅拌；
(3)加入玉米原淀粉kg，加清水至80%的液位；
(4)打开蒸汽阀门通入蒸汽，升温至65-70℃关闭蒸汽阀门保温15-20min；
(5)继续升温至95℃以上，保温10-15min；
(6)检测锅中淀粉胶料浓度、黏度等指标。
5.3中试结果
表4为中试胶料黏度实测结果；表5为使用氧化淀粉和酶转化淀粉时纸张性能比较。
从表4、表5中可以看出，与氧化淀粉相比，酶转化淀粉有利于提高纸张的表面强度和挺度，成纸的表面强度增加约0.1m/s，成纸的纵向挺度增加约30mN·mm，但成纸的白度降低约2个百分点。
5.4成本分析
表6为使用酶转化淀粉前后的成本分析。
从表6中可以看出，使用酶转化淀粉替代氧化淀粉吨纸成本可节约53.5元，按年生产5万t无碳复写原纸计算，每年可节约成本.5万元。
