1. 研究目的与意义
玉米淀粉来源广，可再生，改性淀粉在造纸中应用广泛且改性产物也具有环境友好、资源可持续的优点。淀粉糊化后有一定的黏性，是因为其拥有能促进发生凝胶作用的直链淀粉以及可生成糊的支链淀粉的缘故。淀粉糊化是通过破坏原有相当数量的氢键，使分子间的作用力削弱，分子变得舒展，最后达到淀粉团粒溶胀糊化的目的。正是这种特性使淀粉应用广泛。
α-淀粉酶酶解淀粉在食品工业用的比较多。在造纸上的应用始于上世纪70年代，并且较多用在表面施胶上面，用以切断α-1，4-糖苷键。酶的 、有效性、环境友好性等均显示出极大优势，因此酶解淀粉工艺简单，成本低，操作方便，环境污染小，收益较高。改性淀粉在造纸中的应用是多方面的，酶改性淀粉除了表面施胶外还可用于造纸涂布胶黏剂方面，可降低黏度、糊化温度、凝沉性，提高流变性，提高固含量、粘结力、渗透力、透明度，减少成本，提高涂料的保水性，改善涂层结构，但表面成膜性变差，韧性变差。对改性后的淀粉进行相关的性能测试，根据这些指标，结合酶改性淀粉应用到造纸中的必要条件，以此为基础，并结合实际生产，试图找到高固含量的适合作造纸表面施胶的改性淀粉。
2. 国内外研究现状分析
由于 α-淀粉酶是具有重要应用价值的工业酶，国内外很多研究机构对它进行了研究。例如：四川大学，主要研究α-淀粉酶的生产菌株及其培养条件 ；江南大学，主要研究α-淀粉酶的结构以及应用性能，如耐热性、耐酸性；西北大学，主要研究 α-淀粉酶的变性机理以及环境对 α-淀粉酶的影响；华南理工大学，主要研究 α-淀粉酶的固定化和动力性质；还有华中农业大学、中国科学院沈阳应用生态研究所、天津科技大学、南开大学生命科学学院、中国农业科学院、中国科学院微生物研究所等多家研究机构对多种 α-淀粉酶生产菌的 α-淀粉酶基因进行了克隆以及表达研究。国外有代表性的研究单位有：加拿大的 University of BritishColumbia， 他们对人胰腺的 α-淀粉酶结构和作用机理进行了深入的研究；丹麦的 Carlsberg 实验室主要研究大麦 α-淀粉 酶 结 构 域 与 结 合 位 点 ； 美 国 的 Western RegionalResearch Center 主要研究大麦的 α-淀粉酶与抗菌素的作用以及大麦 α-淀粉酶的活性位点等。
张泽生等研究表明【27】，以马铃薯淀粉为原料，经糊化后，先后使用耐高温α-淀粉酶和普鲁兰酶进行酶脱支处理，以生成更多的直链淀粉，利于分子重新结晶，提高抗性淀粉含量。试验表明在耐高温α-淀粉酶添加量为4 N U /g干淀粉，反应时间为30 m in，普鲁兰酶添加量为4 N PU N /g干淀粉，反应时6 h,反应温度55℃时，抗性淀粉含量最高可达到12.6 %。以上研究数据都表明，普鲁兰酶对于提高天然淀粉中直链淀粉含量是有效的，因此本课题将α-淀粉酶与普鲁兰酶组合进行使用，提高施胶质量，改善生产，最终逐步在保证纸张质量同时实现纸的低定量化。3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
1、 初步确定酶改性工艺方案，分析α﹣淀粉酶的最佳酶活条件，充分利用它的活性。
2、 选取1中酶改性效率最高的酶解条件继续进行其他酶解工艺条件的单因素探讨，对酶改性产物进行粘度测定，并将每组酶解淀粉应用到低定量新闻纸的表面施胶中，而后对纸张的性能抗张强度、表面强度、耐折度等进行测定，最终确定较佳的改性工艺，进行此种工艺生产的改性淀粉的应用分析。
4. 研究创新点
生物酶解淀粉是新生的一种变性淀粉，与原淀粉表面施胶相比，酶解淀粉糊液粘度低，渗透性好，流动性好，有利于纸张强度性能的提高。
从生产上考虑，采用生物酶对淀粉酶进行改性，淀粉改性效果好，工艺简单，操作安全性高，废水处理简单，与其它改性淀粉方法相比较有很大的优势，此外，与同类文献不同的是，对影响α-淀粉酶活性的温度、pH及钙离子浓度这三个因素直接通过测定不同条件下酶活进行表征，简化了实验分析，这是本课题的一大亮点。
