《生物产品降解纤维素功效评价技术规范》
纤维素检测报告
![纤维素检测报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a7283bcd6429647d27284b73f242336c1eb9303a.png)
纤维素检测报告1. 简介本文档是关于纤维素检测的报告。
纤维素是一种重要的有机化合物,广泛存在于植物细胞壁中。
它具有一系列重要的功能和应用,包括食品工业、医药领域和环境保护等。
本文将介绍纤维素的概念、检测方法以及检测结果分析等内容。
2. 纤维素的概念纤维素是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的多糖。
其化学式为(C6H10O5)n,其中n取值较大。
纤维素是植物细胞壁的主要成分,也是植物的主要结构材料之一。
它具有多种形态,包括纤维状纤维素、晶体状纤维素和非晶体状纤维素等。
纤维素在自然界中的分布非常广泛,它存在于各种植物中,如棉花、木材、草等。
3. 纤维素的检测方法纤维素的检测对于研究和应用纤维素具有重要意义。
目前常用的纤维素检测方法有以下几种:3.1. 酶解法酶解法是一种常用的纤维素检测方法。
该方法利用纤维素酶(如纤维素酶、β-葡萄糖苷酶等)作用于纤维素分子,将纤维素分解为可溶解的糖类。
通过测定糖类的含量,可以间接得到纤维素的含量。
3.2. 酸碱法酸碱法是另一种常用的纤维素检测方法。
该方法利用酸碱溶液的作用,将纤维素溶解或变形,从而得到纤维素的含量。
常用的酸碱溶液有硫酸、氢氧化钠等。
3.3. 红外光谱法红外光谱法是一种非常有效的纤维素检测方法。
该方法通过测定纤维素样品对红外光的吸收特性,来确定纤维素的含量。
红外光谱法具有快速、准确、无损伤等优点。
4. 纤维素检测结果分析经过上述纤维素检测方法的应用,我们得到了以下纤维素含量的检测结果:样品编号纤维素含量(%)001 30.5002 25.8003 32.1004 28.6从上表可知,样品001、样品003的纤维素含量较高,分别为30.5%和32.1%。
而样品002、样品004的纤维素含量较低,分别为25.8%和28.6%。
通过对比分析,可以得出样品的纤维素含量存在差异。
5. 结论本文通过介绍纤维素的概念、检测方法及检测结果分析等内容,对纤维素的检测进行了全面的介绍。
纤维原料的生物降解性与可持续发展
![纤维原料的生物降解性与可持续发展](https://img.taocdn.com/s3/m/e9972961ef06eff9aef8941ea76e58fafab045f6.png)
纤维原料的生物降解性与可持续发展纤维原料在人类生活中的应用非常广泛,包括纺织品、纸张、塑料等。
然而,传统的纤维原料,如石油化工产品,对环境造成了严重的污染和资源浪费。
因此,研究纤维原料的生物降解性和可持续发展具有重要的意义。
生物降解性生物降解性是指物质被微生物分解的能力。
纤维原料的生物降解性取决于其化学结构和物理性质。
一般来说,天然纤维原料如纤维素、半纤维素和果胶等,具有良好的生物降解性。
这些原料可以被微生物分解为简单的有机物,如葡萄糖、甘油等,最终转化为二氧化碳和水。
另一方面,合成纤维原料如聚酯、聚酰胺等,其生物降解性相对较差。
这些合成纤维原料在自然环境中难以被微生物分解,长期存在于环境中,造成白色污染。
因此,研究纤维原料的生物降解性,对于减少环境污染,提高资源利用效率具有重要意义。
可持续发展可持续发展是指在满足当前人类需求的基础上,不损害后代满足其需求的能力。
纤维原料的可持续发展要求原料来源的可再生性、生产过程的低污染性和产品使用后的易降解性。
天然纤维原料,如棉、麻、竹等,具有良好的可再生性。
这些原料来源于植物,可以通过种植和收获实现循环利用。
同时,天然纤维原料的生产过程相对较低污染,符合可持续发展的要求。
合成纤维原料的可持续发展问题较为复杂。
一方面,合成纤维原料的生产过程往往需要大量的能源和化学物质,造成资源浪费和环境污染。
另一方面,合成纤维原料的使用寿命较长,难以在自然环境中分解,对环境造成长期影响。
因此,研究纤维原料的生物降解性和可持续发展,需要综合考虑原料的生产、使用和废弃处理等全过程。
纤维原料的生物降解性和可持续发展是当前研究的热点问题。
通过深入研究纤维原料的生物降解性,可以减少环境污染,提高资源利用效率。
同时,研究纤维原料的可持续发展,有助于推动纤维原料产业的绿色转型,实现经济、社会和环境的协调发展。
以上内容为左右。
后续内容将深入分析纤维原料的生物降解性和可持续发展的具体实践,以及相关政策和建议。
生物材料降解的评价方法
![生物材料降解的评价方法](https://img.taocdn.com/s3/m/e9e30c1dff00bed5b9f31d3a.png)
对于目前产品的降解性研究是重点,请各部门按此原则撰写研究方案及开展相关研究。
需经过审批。
1. 生物材料降解的评价方法最常用的生物降解评价方法示于表1。
上述评价方法较为笼统,近年国际标准化组织(ISO)对降解研究设计原理与研究方案作了较为详尽的介绍。
a. 设计原理分析材料在正常使用情况下是否会降解对它的安全性评价来讲十分重要。
对所有生物材料都进行降解研究既不可能也没有这个必要。
因此,对哪些情况应考虑有必要进行降解研究、哪些情况可不必进行降解研究,ISO10993-9中作了原则规定。
作为判别,主要根据如下:(1)下列情况应考虑进行降解研究(a)材料是可被生物吸收的;(b)长期植入材料(大于30d),可能产生明显的生物降解;(c)通过对材料的广泛研究表明,在材料(尤指介入或植入材料)与人体长期接触期间,毒性物质可以或可能释放出来。
(2)下列情况不必进行降解研究(a)可溶出的或以一定的量和速度从特定材料中释放出的物质已经过安全性评价及具有安全临床使用史;(b)在预计使用中已有充分的有关物质和降解产物的安全性评价研究数据。
即使是有必要进行降解研究的材料,在设计降解系统评价前应首先熟悉文献中介绍的此种材料降解机理和生物降解的情况。
根据文献中实验研究以及临床实验研究的结果进行判定。
若能证明此材料已进行了降解的系统评价,它的结论是符合ISO10993-1中的规定要求或为生命体能接受此材料或能被证明已为临床长期安全应用,或有文献及实验研究中实验数据证明它与已知材料的降解研究一致,则无须进行雷同的试验。
在设计降解评价方法时应考虑材料的化学特性与物理特性,所制成的器械和它的作用原理、使用时间、位置及其局部环境的化学特性等因素,对不同材质的部件要考虑不同的降解机理的区别。
评价方法应与这些条件相符合。
若能检索到相应的标准与文献中通用推荐的方法,应优先考虑采用规定的降解产物定性与定量标准。
由于研究降解问题比较复杂,设计实验方案尤为困难,目前大都采用体外的方法进行试验,在此基础上,根据体外研究结果考虑是否进行体内研究。
纤维素纤维的生物降解性能
![纤维素纤维的生物降解性能](https://img.taocdn.com/s3/m/7d0726c532d4b14e852458fb770bf78a65293af6.png)
纤维素纤维的生物降解性能曲腾云;于伟东【摘要】为了解纤维素纤维的生物降解性能,选取棉、粘胶、竹浆纤维、Modal、Lyocell 5种纤维素纤维,填埋于自然环境的土壤中,通过对降解前后纤维的颜色、表观形态、质量、力学性能、结晶度、组分变化的综合评价来表征其生物降解性,并对影响降解性的因素进行了探讨.经过90 d的填埋,5种纤维均发生了降解,但棉纤维的降解速率明显高于其他再生纤维素纤维,降解速率高低的排序为:棉>粘胶>竹浆纤维> Modal> Lyocell.结果表明,纤维的表观形态和内部结晶结构对纤维素纤维的降解速率有重要影响,天然纤维素纤维的生物降解性优于可再生纤维素纤维.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2015(036)011【总页数】7页(P20-26)【关键词】纤维素纤维;生物降解;表观形态;结晶结构【作者】曲腾云;于伟东【作者单位】东华大学纺织学院,上海201620;东华大学纺织学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TS102.1被公认为生物可降解的纤维,一是相对于非天然高聚物纤维而言,如聚酯纤维;另一是相对于非纤维素类的天然纤维而言,如羊毛纤维;已有研究证明羊毛类的纤维生物降解性要低于纤维素纤维[1-2]。
纤维素纤维的降解主要是其β-D-葡萄糖单元经β-(1→4)苷键连接而成的线性大分子可降解。
事实上天然纤维素纤维(棉、麻等)和再生纤维素纤维(粘胶、竹浆纤维、Modal、Lyocell等)虽然组成均为纤维素,但由于其结构[3-4]、伴生物或微量成分[5-6]、木质素含量等因素不同[7-8],导致不同纤维的生物降解性不同。
纤维素纤维以其优良的纺纱性能、织造性能及穿着舒适性在纺织原料的应用中占很大的比例[9]。
然而,在更新换代速度越来越快的今天,也意味着纤维素纤维的废弃量越来越大。
据统计,美国每年有400万t的废弃纺织品作为垃圾处理掉[10]。
目前,对废弃纺织品的处理主要有堆放、填埋、焚毁、回收利用等方式,其中填埋这种原始的非生态处理方法占固体废弃物处理的90%,而大多数纺织品也包含在其中[11],因此,纤维素纤维在自然填埋状况下的降解性能对环境有重要影响。
纤维素分子结构及其生物降解途径的研究
![纤维素分子结构及其生物降解途径的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/027cb0286d175f0e7cd184254b35eefdc9d3157b.png)
纤维素分子结构及其生物降解途径的研究纤维素是一种多糖物质,广泛存在于自然界中的植物细胞壁中。
作为地球上最丰富的生物质之一,纤维素在生态系统中扮演着至关重要的角色,同时也是一种重要的工业原料。
随着环保意识的不断提高,纤维素的生物降解问题备受关注。
本文将介绍纤维素分子结构及其生物降解途径的最新研究进展。
一、纤维素分子结构纤维素是由β-葡聚糖分子通过β-1-4糖苷键连接而成,这种键连接方式与动物体内存在的α-1-4糖苷键不同,因此人类无法对纤维素进行消化吸收。
纤维素分子结构的复杂性使得其降解过程具有一定的难度。
而纤维素分子的结构也决定了纤维素的生物降解途径与效率。
二、纤维素的生物降解途径1.微生物降解:纤维素的生物降解最主要的途径是微生物的降解。
微生物在降解纤维素时,通过酶的作用将纤维素分子分解为低分子量的寡糖和单糖,最终达到完全降解的目的。
微生物还可通过在纤维素结构中加入酰化基团、脱去甲基等方式改变纤维素的结构,从而提高纤维素的生物降解效率。
2.化学降解:化学降解是利用化学方法将纤维素分子分解为低分子量的碳水化合物的过程。
虽然这种方式不如微生物降解方式常用,但在一些特殊的情况下,如纤维素浓度过高时,或为了加速废弃物的降解速度等,化学方法可被投入使用。
3.生物质能源利用:生物质能源利用是指将可再生生物质转化为可再生能源,如在生物质能源的生产过程中,通过液化、气化、发酵、压制等方式处理纤维素,使其成为生物燃料、生物液体燃料、生物气体等可再生能源。
三、纤维素生物降解的研究进展1.纤维素酶研究:纤维素降解的关键在于微生物体内的纤维素酶。
近年来,在纤维素酶研究领域取得了一系列的进展,如发现了新的纤维素酶家族,寻找到了具有高效降解纤维素能力的新物种等。
这些发现为提高纤维素的生物降解效率提供了新的思路。
2.生物质能源利用的研究:生物质能源利用是近年来备受关注的研究方向。
在纤维素的生物降解过程中,通过将纤维素转化为可再生能源的方式,可大大降低环境污染,缓解化石能源短缺问题。
生物材料降解的评价方法
![生物材料降解的评价方法](https://img.taocdn.com/s3/m/634613e6f121dd36a32d82b9.png)
对于目前产品的降解性研究是重点,请各部门按此原则撰写研究方案及开展相关研究。
需经过审批。
1. 生物材料降解的评价方法最常用的生物降解评价方法示于表1。
上述评价方法较为笼统,近年国际标准化组织(ISO)对降解研究设计原理与研究方案作了较为详尽的介绍。
a. 设计原理分析材料在正常使用情况下是否会降解对它的安全性评价来讲十分重要。
对所有生物材料都进行降解研究既不可能也没有这个必要。
因此,对哪些情况应考虑有必要进行降解研究、哪些情况可不必进行降解研究,ISO10993-9中作了原则规定。
作为判别,主要根据如下:(1)下列情况应考虑进行降解研究(a)材料是可被生物吸收的;(b)长期植入材料(大于30d),可能产生明显的生物降解;(c)通过对材料的广泛研究表明,在材料(尤指介入或植入材料)与人体长期接触期间,毒性物质可以或可能释放出来。
(2)下列情况不必进行降解研究(a)可溶出的或以一定的量和速度从特定材料中释放出的物质已经过安全性评价及具有安全临床使用史;(b)在预计使用中已有充分的有关物质和降解产物的安全性评价研究数据。
即使是有必要进行降解研究的材料,在设计降解系统评价前应首先熟悉文献中介绍的此种材料降解机理和生物降解的情况。
根据文献中实验研究以及临床实验研究的结果进行判定。
若能证明此材料已进行了降解的系统评价,它的结论是符合ISO10993-1中的规定要求或为生命体能接受此材料或能被证明已为临床长期安全应用,或有文献及实验研究中实验数据证明它与已知材料的降解研究一致,则无须进行雷同的试验。
在设计降解评价方法时应考虑材料的化学特性与物理特性,所制成的器械和它的作用原理、使用时间、位置及其局部环境的化学特性等因素,对不同材质的部件要考虑不同的降解机理的区别。
评价方法应与这些条件相符合。
若能检索到相应的标准与文献中通用推荐的方法,应优先考虑采用规定的降解产物定性与定量标准。
由于研究降解问题比较复杂,设计实验方案尤为困难,目前大都采用体外的方法进行试验,在此基础上,根据体外研究结果考虑是否进行体内研究。
生物降解 原材料
![生物降解 原材料](https://img.taocdn.com/s3/m/94eb985015791711cc7931b765ce05087732756e.png)
生物降解原材料
生物降解原材料是指在自然环境中可以被微生物分解为无害物质
的材料。
这些原材料通常来自于可再生资源,如植物、动物或微生物,而且在使用过程中不会对环境造成污染。
常见的生物降解原材料包括:
1. 聚乳酸(PLA):聚乳酸是一种由玉米淀粉或其他植物淀粉制成的生物塑料,可在自然环境中被微生物分解为二氧化碳和水。
2. 聚羟基丁酸酯(PHB):聚羟基丁酸酯是一种由细菌发酵产生
的生物塑料,可在自然环境中被微生物分解为二氧化碳和水。
3. 纤维素:纤维素是一种由植物细胞壁制成的天然材料,可在自
然环境中被微生物分解为二氧化碳和水。
4. 淀粉:淀粉是一种由植物制成的天然材料,可在自然环境中被
微生物分解为二氧化碳和水。
5. 生物聚酯:生物聚酯是一种由可再生资源制成的生物塑料,可
在自然环境中被微生物分解为二氧化碳和水。
这些生物降解原材料通常用于生产一次性餐具、包装材料、垃圾袋等产品,以减少对环境的污染。
微生物在食品中的纤维素降解和利用
![微生物在食品中的纤维素降解和利用](https://img.taocdn.com/s3/m/a7b2e92fb94ae45c3b3567ec102de2bd9605deb4.png)
微生物在食品中的纤维素降解和利用纤维素是植物细胞壁的主要成分之一,具有丰富的碳源和纤维结构。
然而,由于人类缺乏纤维素降解酶,无法直接利用纤维素。
幸运的是,微生物世界中存在着一大批能够降解和利用纤维素的细菌、真菌和原生动物。
本文将围绕微生物在食品中的纤维素降解和利用进行探讨。
一、微生物降解纤维素的机制微生物降解纤维素主要通过一系列酶的参与来完成。
在酶的作用下,纤维素被逐渐分解为较小的纤维素聚糖、低聚糖以及葡萄糖等单糖单元。
具体来说,纤维素降解酶可以分为三类:纤维素酶、低聚糖酶和葡萄糖酶。
纤维素酶负责降解结晶纤维素的结构,将其分解为纤维素链;低聚糖酶主要负责将纤维素链进一步分解,生成低聚糖;葡萄糖酶则能够将低聚糖和葡萄糖分子释放出来。
这些酶的协同作用使得微生物能够有效地降解纤维素,释放出可供其利用的碳源。
二、微生物降解纤维素的应用微生物降解纤维素在食品加工中具有重要的应用价值。
首先,微生物降解纤维素可以提高食品的口感和质地。
在面包、饼干等面点制作过程中,加入纤维素降解菌可以使食品更加松软和可口。
此外,微生物降解纤维素还可以被利用于食品储藏。
纤维素降解菌能够利用食品中的纤维素作为碳源,降低食品中的纤维素含量,从而延长食品的保质期。
此外,纤维素降解菌还可以分解食品中的纤维素结构,改善食品的水分吸附性能,增加食品的质感和风味。
三、微生物降解纤维素的发展前景随着对食品健康的不断重视,纤维素降解菌在食品加工中的应用前景越来越广阔。
一方面,通过引入纤维素降解菌,可以有效提高食品的营养含量。
与传统食品相比,经过纤维素降解菌处理的食品富含较多的纤维素和低聚糖,可以为人体提供更多的膳食纤维和益生元。
另一方面,纤维素降解菌在食品储藏和保鲜方面也具有广阔的应用前景。
纤维素降解菌不仅可以降解食品中的纤维素,延长食品的保质期,还可以改善食品的质感和水分吸附性能,提高食品的风味和品质。
总结起来,微生物在食品中的纤维素降解和利用具有重要的意义。
纤维素 标准
![纤维素 标准](https://img.taocdn.com/s3/m/bb74f630e97101f69e3143323968011ca300f739.png)
纤维素标准
纤维素主要有以下标准:
1. 纤维素的化学标准:纤维素是由许多β-葡萄糖苷键组成的
聚糖,化学式为(C6H10O5)n。
纤维素需要满足一定的化学指标,如含量、水分等。
2. 食品添加剂的标准:纤维素可以作为食品添加剂使用,在此情况下需要满足各国家的食品添加剂标准,例如中国GB
2760-2014《食品添加剂使用标准》。
3. 医药品的标准:纤维素可以作为药物的成分使用,此时需要满足各国家的医药品标准,例如中国Pharmacopeia。
4. 纤维素溶液的标准:纤维素可以通过溶解在水或溶剂中而形成纤维素溶液,纤维素溶液需要满足一定的标准,比如溶解度、粘度等。
5. 工业纤维素的标准:纤维素可以用于工业生产中,例如造纸、纺织、建材等领域。
工业纤维素需要满足一定的产品指标,如纤维素纤维长度、针用度等。
生物降解性检测标准及方法
![生物降解性检测标准及方法](https://img.taocdn.com/s3/m/3be0d9d64028915f804dc2ea.png)
生物降解性检测标准及方法--青岛科标
概述
生物降解一般指微生物的分解作用,自然界存在的微生物分解物质,对环境不会造成负面影响。
表现降解程度的叫降解指数。
生物降解材料,是指在适当和可表明期限的自然环境条件下,能够被微生物(如细菌、真菌和藻类等)完全分解变成低分子化合物的材料。
可生物降解性是PBS聚酯的重要性质,目前国际上评价塑料生物降解性能的主要方法是堆肥法,堆肥中含有丰富的微生物源,能在一定程度上宏观反映塑料在自然环境中的生物降解性能。
检测标准
中国标准:GB/T19277
国际标准:ISO14855
美国标准:ASTM D5338
德国标准:DIN V54900
日本标准:JIS K6950
检测方法
GB/T19277检测方法
将试样材料与堆肥接种物混合后放入堆肥化容器中,在一定的氧气,温度(58±2C),湿度(50-55%)的条件下进行充分的堆肥化,测定材料降解45天后CO2的最终释放量(可延长至6个月),用实际的CO2释放量与其理论最大放出量的比值来表示材料的生物降解率。
检测参照物为粒径小于20μm的纤维素,只有当参照物45天后降解率大于70%时该试验有效。
GBT41010-2021生物降解塑料与制品降解性能及标识要求
![GBT41010-2021生物降解塑料与制品降解性能及标识要求](https://img.taocdn.com/s3/m/1b4b6a2759fb770bf78a6529647d27284b733758.png)
GBT41010-2021生物降解塑料与制品降解性能及标识要求腺准制定背蟄全球生物降解塑料产能约为130万吨,年复合增长率超过20%,聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)、聚疑基链烷酸酯(PHA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)等可生物降解材料生产规模逐渐实现工业化生产,开始在纤维、日用薄膜袋、农用地膜等生活用品领域得到应用。
我国生物降解塑料快速发展,产能已近50万吨左右,制品已经在我国在城市生活垃圾分类、零售场所、餐饮、电子商务、邮政快件、外卖包装等得到应用。
目前市场许多制品都印刷或标注可降解,在市场众多标识有“降解” 的各种塑料上,如何区分是否是真正的生物降解塑料制品、如何鉴别,已经成为生产、销售、使用和监管等迫切之需。
GB/T 41010-2021《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》国家标准,聚焦生物降解塑料制品生产、使用和监管需求,结合生物降解塑料及制品特点,充分借鉴国际国外组织和国家相关法规和标准,给出了生物降解和生物降解率等术语和定义,规定了降解性能要求、标识标注要求和检验方法。
标准主要内容GB/T 41010-2021《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》国家标准规范了生物降解和生物降解率等术语和定义,规定了降解性能要求、标识标注要求和检验方法等。
标准适用于天然高分子材料、合成聚合物、含有如增塑剂、颜料或其他化合物等添加剂的材料等各类生物降解材料加工而成的制品。
以下节选了该标准文本中关于降解性能要求、降解性能检验方法选择、标识、标识标注要求等主要内容:4降解性能要求4.1有机物成分(挥发性固体含量)生物降解塑料与制品的有机物成分(挥发性固体含量)应大于或等于51%o 4.2化学性能4. 2. 1重金属及特定元素含量限量化学性能主要规定重金属及特定元素含量限量要求,具体要求见表lo4. 2. 2高度关注物质所使用的所有材料应符合国家在某些领域产品或禁用危险物的法律规定,特别是那些被划分为致癌的、致基因突变的、有生殖毒性的物质、引起过敏症的物质应受到高度关注。
组织工程技术中的生物材料生物降解性评估指南
![组织工程技术中的生物材料生物降解性评估指南](https://img.taocdn.com/s3/m/e0f0a59ff424ccbff121dd36a32d7375a517c673.png)
组织工程技术中的生物材料生物降解性评估指南组织工程技术是一门致力于利用生物材料来修复、重建和替代人体组织的学科。
在这个领域中,生物材料的生物降解性评估是至关重要的一环。
这项评估指南的目的是为了确保使用的生物材料在人体中能够逐渐降解并不会造成不良的生物反应。
在开始讨论生物降解性评估指南之前,我们先来了解一下什么是生物降解性。
简单来说,生物降解性是指材料在生物体内逐渐分解的能力。
当生物材料被植入或注射到人体中时,它们应该能够逐渐降解为可被生物体吸收和代谢的物质,同时不会对周围组织产生不良影响。
评估生物材料的生物降解性需要考虑多个因素,其中包括生物材料的物理化学性质、组织环境的特点以及生物体对材料的生物反应等。
以下是一些用于评估生物降解性的指标和方法:1. 分析生物材料的化学成分和结构。
了解生物材料的成分和结构对于评估其生物降解性至关重要。
常用技术包括质谱分析、红外光谱和核磁共振等。
2. 考察生物材料的降解速率。
可以通过浸泡实验或体内植入实验来评估生物材料的降解速度。
浸泡实验是将生物材料置于模拟体液中,通过测量溶解物的浓度和重量损失来评估其降解速度。
3. 考虑生物材料的生物相容性。
生物材料应该能够与周围组织相容,并且不会引起过度炎症反应或免疫排斥。
可以通过观察炎症细胞浸润、血管生成和组织修复等指标来评估生物材料的生物相容性。
4. 考虑生物材料的代谢产物。
生物材料在降解过程中会产生代谢产物,这些产物对人体是否有毒性或可代谢掉需要进行评估。
可以通过动物实验或细胞培养实验来研究生物材料代谢产物的毒性和代谢途径。
5. 考虑生物材料的机械性能。
生物材料在组织工程中通常需要承受一定的机械负荷。
因此,评估生物材料的强度、刚度和韧性等机械性能对于确保其适用性至关重要。
6. 考虑生物材料的生物降解产物。
当生物材料降解时,会产生一些物质进入周围组织。
评估这些降解产物的生物毒性和代谢途径对于确保生物材料的安全性至关重要。
综上所述,生物降解性评估指南涉及到生物材料的化学成分、降解速率、生物相容性、代谢产物、机械性能和降解产物等多个方面的考虑。
生物基纤维标准
![生物基纤维标准](https://img.taocdn.com/s3/m/278ecfcf690203d8ce2f0066f5335a8102d266fe.png)
标题:生物基纤维的标准与应用
一、概述
生物基纤维是一种以生物质为原料,经过生物发酵、化学处理等工艺制成的纤维材料。
由于其环保、可持续的特点,生物基纤维在纺织、服装、家居等领域得到了广泛的应用。
为了规范生物基纤维的生产、质量、检测和认证等方面,制定相应的标准是十分必要的。
二、标准内容
1. 原料要求:生物基纤维的原料应符合相关环保和安全标准,不得使用有害物质或未经处理的生物质原料。
2. 生产过程:生产过程中应严格控制化学药剂的使用量和排放标准,确保生产过程的安全和环保。
3. 质量标准:生物基纤维应符合一定的物理和化学性能要求,如强度、伸长、回弹性、耐热性等。
4. 检测方法:制定规范的检测方法,确保生物基纤维的质量和性能符合相关标准要求。
5. 认证体系:建立完善的认证体系,对符合标准的生物基纤维产品进行认证,提高市场信任度和消费者认可度。
三、标准应用
1. 生产企业应遵守相关标准,确保生产过程的环保和安全,提高产品质量和性能。
2. 消费者在购买生物基纤维产品时,应查看产品标识和认证信息,选择质量可靠、性能优良的产品。
3. 政府和相关部门应加强对生物基纤维产业的监管,确保产业健康发展,提高市场竞争力。
总之,制定和实施生物基纤维标准是规范产业发展的重要举措,有利于促进生物基纤维产业的可持续发展。
生物降解法
![生物降解法](https://img.taocdn.com/s3/m/eae610195b8102d276a20029bd64783e09127dfa.png)
生物降解法
生物降解法是一种新的环保方式,也是目前环境保护领域发展中的热门技术。
它是利用特定的微生物,如细菌、酵母和真菌,将有机废弃物转化成无害物质,以降解环境污染物,降低有毒物质的影响。
生物降解法有着独特的优势,首先,它可以替代传统技术,如焚烧或填埋处理废弃物,而无需使用腐蚀性或有害物质,从而减少对环境的影响。
其次,生物降解法还可以提供可再生能源,如氢气、甲烷和乙醇,从而减少对石油、天然气等传统能源的使用,促进能源可持续利用。
生物降解法是一种比较新的技术,但目前已经被广泛应用于工业生产中。
比如,它可以用于制造食品、药品及高科技设备等,有助于减少或消除可能的环境污染。
此外,它还可以使用于制作生物基材料,包括有机涂料、纤维素和油基化学品,从而替换过去使用的合成化学产品。
不过,生物降解法也存在一些问题。
比如,它需要一定的时间才能完全分解有机物;而且,由于细菌和真菌菌株的受控条件和发酵过程比较复杂,这种技术易受外界环境因素的影响;此外,当废弃物过多时,可能会出现菌群失衡的情况,从而影响生物降解的效果。
因此,为了更有效的应用生物降解法,应当制定完善的技术标准,加强对菌群和废弃物的管理,以确保发酵过程得到有效控制,从而提高环保效果。
总之,生物降解法在环保领域有着重要的意义。
它可以替代传统
的技术,减少传统能源的使用,同时还可以提供可再生能源,从而促进环境可持续发展。
但由于生物降解法技术仍处于成熟期,有必要加强相关技术研究,并制定完善的标准,以更有效的应用生物降解法。
只有这样,我们才能真正实现“绿色环保”的理想,保护好我们家园地球。
农业应用纤维素酶的注意事项
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农业应用纤维素酶的注意事项随着农业技术的不断发展,纤维素酶作为一种重要的生物酶在农业生产中得到了广泛应用。
纤维素酶能够有效降解植物细胞壁中的纤维素,提高植物的饲用价值和利用效率。
然而,在农业应用纤维素酶的过程中,也需要注意以下几点:1. 选择合适的纤维素酶种类和剂量。
不同种类的纤维素酶对纤维素的降解效果不同,因此在选择纤维素酶时需要根据具体的应用需求进行选择。
同时,合理确定纤维素酶的剂量也是关键,剂量过低可能无法达到预期的降解效果,剂量过高则可能造成资源的浪费和环境的污染。
2. 控制纤维素酶的作用时间和条件。
纤维素酶需要一定的时间和条件才能发挥最佳的降解效果。
在应用过程中,需要控制好纤维素酶的作用时间,避免过长或过短的时间导致降解效果不理想。
此外,还需要注意控制好温度、pH值等环境因素,以保证纤维素酶的活性和稳定性。
3. 合理配比其他饲料成分。
纤维素酶虽然能够降解植物细胞壁中的纤维素,提高饲料的饲用价值,但并不能完全代替其他饲料成分。
因此,在应用纤维素酶的同时,还需要合理配比其他饲料成分,以保证动物的全面营养需求。
4. 正确存储和使用纤维素酶。
纤维素酶是一种生物酶,对温度、湿度等环境因素比较敏感。
在存储和使用纤维素酶时,需要注意避免高温、潮湿等条件,以免影响其活性和稳定性。
此外,还需要注意避免与其他化学物质接触,以免发生不可逆的酶失活。
5. 定期检测纤维素酶的效果。
在应用纤维素酶的过程中,需要定期检测其降解效果,以评估其应用效果。
可以通过测定纤维素含量、消化率等指标来评估纤维素酶的降解效果,并根据检测结果进行适当的调整和改进。
农业应用纤维素酶可以提高农产品的饲用价值和利用效率,但在应用过程中需要注意选择合适的纤维素酶种类和剂量,控制好纤维素酶的作用时间和条件,合理配比其他饲料成分,正确存储和使用纤维素酶,以及定期检测纤维素酶的效果。
通过科学合理地应用纤维素酶,可以为农业生产提供更多的技术支持,促进农业可持续发展。
生物降解性检测标准及方法
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生物降解性检测标准及方法--青岛科标
概述
生物降解一般指微生物的分解作用,自然界存在的微生物分解物质,对环境不会造成负面影响。
表现降解程度的叫降解指数。
生物降解材料,是指在适当和可表明期限的自然环境条件下,能够被微生物(如细菌、真菌和藻类等)完全分解变成低分子化合物的材料。
可生物降解性是PBS聚酯的重要性质,目前国际上评价塑料生物降解性能的主要方法是堆肥法,堆肥中含有丰富的微生物源,能在一定程度上宏观反映塑料在自然环境中的生物降解性能。
检测标准
中国标准:GB/T19277
国际标准:ISO14855
美国标准:ASTM D5338
德国标准:DIN V54900
日本标准:JIS K6950
检测方法
GB/T19277检测方法
将试样材料与堆肥接种物混合后放入堆肥化容器中,在一定的氧气,温度(58±2C),湿度(50-55%)的条件下进行充分的堆肥化,测定材料降解45天后CO2的最终释放量(可延长至6个月),用实际的CO2释放量与其理论最大放出量的比值来表示材料的生物降解率。
检测参照物为粒径小于20μm的纤维素,只有当参照物45天后降解率大于70%时该试验有效。
ICHq3b中文
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之阿布丰王创作新药制剂中的降解物质Q3b新药制剂中的降解物质Q3b1.介绍1.1本指导原则的目的本文件为新药制剂在注册或上市申请中,对其降解物质含量和降解物质界定的申报提供指导,制备该新药制剂所用的化学合成的新原料药尚未在这些地域或成员国注册过.1.2~布景本指导原则作为"新原料药中的降解物质"指导原则的附件,"新原料药中的降解物质"应被视作基本准则.1.3本指导原则的范围来源根基则仅论述药物制剂中活性组分的降解产物或活性组分与赋形剂和(或)内包装/密封系统的反应产物(来源根基则统一称作降解产物).它不包括赋形剂发生的降解物质,以及用于临床研究开发阶段的药物制剂的管理,亦不涉及生物及生物技术产物、缩肽、寡聚核苷酸、放射性药物、发酵制品及其半合制品、草药和来源于动植物的粗制品.不包括:(1)外源性污染物(不应该存在于新药制剂中,可以用GMP来控制1;(2)多晶型(一种新原料药的固态性质);(3)对映体降解物质.存在于新原料药中的降解物质在新药制剂中不需要监控,除非它们也属于降解产物.2.陈说的说明和降解物质的控制申报者应总结在制剂的稳定性考察和生产中所发现的降解产物.该总结应包括对制剂中可能的降解途径和因与赋形剂和(或)直接接触容器反应所发生降解物质的科学评价.另外,申报者还要对制剂降解产物检测的实验室研究工作进行总结,包括开发过程中生产的批次和能代表规模生产的批次的试验结果.应对不属于降解产物的降解物质进行说明,如来自于原料、赋形剂及其相关的降解物质.应对以模拟上市工艺生产的有代表性批次中的降解物质情况与用于研究开发的批次的产物作相互比力,它们之问存在的任何不同应被探讨.在推荐的放置条件下进行的稳定性考察中发现的降解产物,如果即是或超越附件I中给出的阈值时,则应对这些降解产物作出鉴定.若对某一降解产物作鉴定不成行,则应在注册和上市申请中说明,即:已对该项工作中作过努力,但未胜利.低于限度的降解产物通常不需要鉴定.可是,对那些可能有不寻常功效或发生毒性或明显的药理作用的降解产物,虽然低于鉴别阈值却仍需要建立分析方法.在个别情况下,技术因素(如:生产能力,较低的原料/赋型剂比值,以植物或植物为原料较粗拙的产物作为赋型剂的使用)可以作为以模拟上市工艺的生产经验为依据建立的可供选择阈值对其进行选择调节理由的一部份.3.分析方法在申请注册或上市的文件中,应包括证实对降解产物检测和定量的分析方法是论证过的并适合的内容(参照Q2A和Q2B的分析验证指南).分析方法应经过论证以标明其对确定或未确定的降解产物由特定的专属性.因此,该验证应包括贮藏在强力条件下的样品,强力条件包括:光,热,湿度,酸/碱水解,和氧化.当分析方法发现除降解产物(如:原料,原料合成时发生的降解物质,赋型剂和起源于赋型剂的降解物质)之外还有其它的峰,这些峰应当在色普图上标明并在验证文件中对其来源进行讨论. 分析方法的定量限不低于陈说阈值.降解产物的量可以用一系列的技术手段测定,包括诸如将降解产物的响应值与合适的参比对比品的响应值比力,或与新原料药自身的响应值相比力.在控制降解产物的分析方法中所用到的参比对比品应按它们所用的目的进行定性和定量.原料药可被用来估测降解产物的量.当响应因子不接近时,如果应用校正因子或高估降解产物的话,则仍可用该方法.用于评估已确定或未确定的降解产物的分析方法和接受标准经常是基于分析方法学上的假设(如相同的检测响应).这些假设在注册或上市申请时应进行讨论.用于研制开发期间的制剂和模拟上市工艺生产的制剂,分析方法上如有不同,亦应进行讨论.4.各批次产物降解物质含量的陈说在注册申请时应提交用于临床、平安性、稳定性试验的所有相关批次以及模拟上市生产有代表性批次的新药制剂的分析结果.定量结果应用数字表述,而不应当用概括性的词语如:“符合,符合限度” 等来表述.任何高于陈说阈值(见附录1)的降解物质和新药品中药观察到的总降解物质都应当与提交的分析方法附在一起.低于 1.0%的结果(如:0.06%,0.13%),即是或高于 1.0%的结果应精确到小数后一位(如:1.3%).结果应当尽可能地使用简便的原则(见附录2).各降解物质均应以编号或以合适的参数(例如:保管时间)暗示.如果将采纳较高的陈说阈值,它应当经过充沛的验证.所有高于陈说阈值的的降解物质都应看成为总降解物质总结和陈说.应提供代表性的批次样品(包括长期和加速稳定性试验条件)的标明峰色谱图(或相当的数据(如果采纳其他方法)).申请者应当保证如果有要求的话,独自批次的完整降解物质文件(如:色普图)能够获得.注册申请中描述的新制剂每批的文件应当包括:.枇号、规格和产量•生产日期•生产地址•生产工艺•直接接触的容器/密封系统•降解产物的含量(单个的和总量)•批次的用途(临床研究或稳定性研究)•所用的分析方法的参考文献•用于该制剂的原料的批号•稳定性研究的贮藏条件 5.规范中降解物质列表新药制剂的规范应包括在上市产物的生产过程中和在推荐的贮藏条件下可能呈现的降解产物的列表.稳定性研究、降解途径的了解、产物开发研究以及试验室研究可被用来鉴定降解的情况.在新药制剂规范中将要检测的降解物质应根据模拟上市生产的批次所发现的降解物质来选择.在本指导原则中,列入新药制剂规范带有特定接受标准的降解物质称为特定降解物质.特定降解物质可能是已确定的,也可能是未确定的.应论述规范中这些降解物质被列入和不被列入的理由,包括对用于平安性和临床研究中的批次中所发现降解物质情况的讨论,以及对模拟上市工艺生产的原料中降解物质概况的考虑.特定简直定降解物质应与其含量年夜于附录1中给定的阈值的未确定降解物质一起考虑.对那些具有特殊功效或发生毒性或未料想到的药理作用的降解物质,其分析方法的定量限度或检测限度必需与该降解物质应被控制的量相当.对未确定的降解物质,应明确说明使用的方法和确定降解物质量时采纳的假设.在规范中,特定的未确定的降解物质应采纳适当的定性分析描述标识表记标帜(例如:未确定降解物质A,其相对保管时间为0.9).最后,对任何一个非特定降解物质和总降解物质接受标准都应当在一个不年夜于确认阈值(拜会附录1)的总接受标准之内.对给定的降解物质,在其接受标准建立时(如果可行的话)应当考虑到其原药的接受标准,如:它的简直认水平,在稳定性研究时其增加,新药制剂的模拟货架寿命和建议的贮藏条件.而且,建立的接受标准不能高于给定的降解物质简直认水平.换句话说,如果没有平安性方面的问题,降解物质限度应根据建议采纳的商业工艺生产的新药制剂批次测定的数据来建立,并应为惯例生产和分析上的变异以及药新药制剂的稳定特征留有足够的余地.尽管惯例生产中的变动是可以预料的,然而批与批之间降解物质水平的显著变动可能预示着新原料药的生产工艺尚未获得充沛的控制和论证(拜会ICH Q6A的规范指南,判断图2,关于新药制剂的特定降解物质的接受标准的建立).在本指南中,将阈值精确到小数点后两位来标明特定降解物质和总降解物质接受标准的精密度,是没有需要的.总之,新药制剂应包括如下降解物质(如可行的话):•每种特定的鉴定降解产物•每种非特定的鉴定降解产物•任何接受标准低于鉴定阈值的未特定降解产物•总的降解产物6.降解物质的鉴定降解物质简直认是获得和评估数据的过程,是用来确保单个或某一些降解物质在特定水平上的生物平安性的.申报者应说明降解物质的接受标准的建立理由并包括平安方面的考虑.对一个通过充沛的平安性研究和临床研究的新原料药,其中任何一个降解物质的水平即被认为是已经通过了确认.因止包括平安性和(或)临床研究期间所用的相关批次产物中降解产物的实际含量的任何资料都是有用的.对同时也是植物或人体的重要代谢物的那些降解物质通常被认为是已经通过了确认.依据在平安研究中实际给定剂量和新药制剂的指导剂量之间的比力,如果降解物质的水平比先前的平安性研究中服用的实际高的话,就要考虑对其进行确认.论证应考虑如下因素:(1)在先前的平安性和(或)临床研究中服用被认为是平安的降解产物的量;(2)降解产物百分比的变动;(3)其他平安性因素.如果年夜于附件I中所给出的阈值时,而且所获得的数据不能用来证明规范中所建议的降解产物限度是合理的,则必需进一步研究以获取有价值的数据(见附件Ⅲ).对某些药物,可以根据科学原理和关心水平来考虑药物的类别和临床经验,对其降解物质确认阈值进行适当调整;例如:证据标明某些降解物质在一些药物中或治疗类别中已证明与病人的不良反应有关,则该降解物质简直认是非常重要的.在这种情况下,应制订更低简直认阈值.反之,如果考虑相似情况(病例、药物类别、临床情况等)后,对平安性的顾虑比通常情况小,那么这些药物简直认阈值可以高一些.建议阈值改变应具体情况具体看待.鉴别和确认判断图(附件3)描述了当降解物质含量超越了确认阈值时所应考虑到的事项.在一些情况下降低降解物质含量(如:呵护性更好的容器密封性的使用和修改贮藏条件)使其低于阈值要比提供平安性数据来得简单,或者可以选择文献资料提供的充沛数据来确认某一降解物质.如果两者均不成行,则应考虑增加平安性试验.确认一个降解物质的研究将取决于许多因素,包括病例数、每日剂量、给药途径、疗程.虽然可用分离出来的降解物质进行研究,但通经常使用含有被控制的降解物质的新原料药来进行研究.虽然本指南的目的不是应用在建立的临床研究开发期间,可是在开发的后期本指南中的阈值对评估依照商业工艺生产的原药批次中观察到的新降解物质是有用的.任何在开发后期观察到的的降解物质都应当被鉴定(见附录3“鉴别和确认判断图”)如果它的水平年夜于附录1给定的鉴别阈值的话.同样,降解物质简直认都应当考虑,如果它的水平年夜于附录1中给定的鉴别阈值的话.用于降解物质确认的平安评估研究应当将具有代表性含量的降解物质的新原料药与以前确认的物料进行比力.在平安评估研究时,应考虑使用有分离的降解物质的样品.7.术语降解产物在生产和贮藏期间,由于光照、温度、pH或水的作用,和(或)赋形剂和(或)直接接触容器/密封系统互相反应而招致的药物分子发生化学变动而发生的新的分子(亦称分解产物).降解的概况对在新原料药或制剂中检测到的降解产物的描述.开发研究对制剂生产工艺的放年夜、优化、论证所作的研究工作.鉴定阈值高于它时降解物质应当确认的一种限度已确定的降解物质化学结构已明确的降解物质杂质药物制剂中除原料药或赋形剂以外的任何其他成份杂质的概况对存在于药物制剂中的所有已确定和未确定的杂质的描述新原料药先前尚未在某一地域或成员国注册的具有治疗作用的活性部份(或为新分子体或新化学体).它可以是某种已获批准的药物的一种复合物、简单的酯或盐确认是获得和评价数值的过程,单个降解物质或某些降解物质在这个数值水平上可以确保生物平安性鉴定阈值高于它时降解物质应当确认的一种限度陈说阈值高于它时降解物质应当陈说的一种限度.特定的降解产物已被列入新药制剂规范中并规定了限度的所有已确定或未被确定的降解产物.未鉴定的降解物质杂质结构特性未知,通过定性分析(例如:液相色谱相对保管时间)来界说的杂质.非特定的降解产物(Unspecmed Degradation PrOduct):只由总接受标准规定了其限度的降解物质,但没有在新原料药规程中没有将其与其自己特定的接受标准一起独自列出附录1:新制剂中降解物质的阈值陈说阈值每日最年夜剂量阈值≤1g0.1%>1g0.05%鉴别阈值每日最年夜剂量阈值<1mg1.0%或5ug,或低于1mg~10mg0.2%或20ug,或低于>10mg~2g0.2%或2ug,或低于>2g0.10%确认阈值每日最年夜剂量阈值<10mg1.0%或50ug,或低于10mg~100mg0.5%或200ug,或低于>100mg~2g0.2%或3ug,或低于>2g0.15%1. 每天服用的药物的量2. 降解物质的阈值以药物百分数或降解物质总日摄用量暗示.如果降解物质毒性很重,降低阈值是可取的3. 升高阈值应当经过科学合理的评估.附录2:申请中关于鉴别和确认的陈说杂质结果的说明最年夜日剂量为50mg原始结果(%)陈说结果(%)降解物质的TDI 方法鉴别(阈值0.2%)确认阈值200ugTDI(0.4%)0.04 没有陈说20 没有没有0.2143 0.2 100 没有没有0.349 0.31 150 有没有10.550 0.61 300 有有1最年夜日剂量为 1. 9g原始结果(%)陈说结果(%)降解物质的TDI 方法鉴别阈值(0.2%)确认阈值200ugTDI(0.4%)0.049 没有陈说 1 没有没有0.079 0.08 2 没有没有0.183 0.181 3 有没有1,20.192 0.191 4 有有1注解:1. 鉴定之后,如果响应因子对明显区别原始假设是决定性的,应当重新检测有关降解物质的时间含量和重新评估确认阈值(见附录1)2. 尽管0.18%的陈说结果超时间:二O二一年七月二十九日越0.16%校正阈值,在这种情况下TDI不超越3mg该办法是可接受的时间:二O二一年七月二十九日。
pha国标
![pha国标](https://img.taocdn.com/s3/m/73da8ae8c0c708a1284ac850ad02de80d4d806ad.png)
pha国标PHA国标PHA国标是指由中国国家标准化管理委员会(SAC)制定的关于PHA (聚羟基脂肪酸)的国家标准。
PHA是一种生物降解塑料,具有良好的可降解性和可生物降解性,被广泛应用于塑料制品、包装材料和医疗用品等领域。
PHA国标的制定旨在规范PHA的生产、加工和应用,促进PHA产业的健康发展。
一、PHA的特性和应用领域PHA具有优异的性能特点,如良好的机械性能、耐热性、透明度、耐腐蚀性等。
同时,PHA还具有良好的可生物降解性和可降解性,能够在自然环境中被微生物分解,不会对环境造成污染。
因此,PHA 被广泛应用于塑料制品、包装材料、土壤修复剂、医疗用品等领域。
二、PHA国标的制定背景随着全球环境问题的日益严重,生物降解塑料的需求正在不断增加。
PHA作为一种生物降解塑料,具有巨大的发展潜力。
然而,由于PHA 的生产、加工和应用缺乏统一的标准,导致市场上PHA产品质量参差不齐,影响了PHA产业的健康发展。
为了解决这一问题,中国国家标准化管理委员会制定了PHA国标,旨在规范PHA产业的发展,提高PHA产品的质量。
三、PHA国标的主要内容PHA国标主要包括以下几个方面的内容:1. 术语和定义:明确了与PHA相关的术语和定义,为标准的实施提供了基础。
2. 原料要求:规定了PHA的原料应符合的要求,包括原料的纯度、含水率、杂质含量等。
3. 加工工艺:对PHA的加工工艺进行了规定,包括塑化、挤出、注塑等工艺步骤,确保PHA产品的加工质量。
4. 产品性能:规定了PHA产品应具备的性能要求,包括力学性能、热性能、透明度等指标。
5. 标志和包装:对PHA产品的标志和包装进行了规范,确保产品的合规性和可追溯性。
四、PHA国标的意义和影响PHA国标的制定对PHA产业的发展具有重要意义和积极影响:1. 促进产业升级:PHA国标的制定有助于规范PHA产业的发展,提高PHA产品的质量,推动PHA产业向高端、专业化方向发展。
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《生物产品降解纤维素功效评价技术规范》编制说明(征求意见稿)《生物产品降解纤维素功效评价技术规范》国家标准起草工作小组二〇一九年一月目录一、任务来源 (1)二、目的和意义 (1)三、标准制定依据和原则 (2)四、标准主要技术内容 (3)五、主要工作过程 (3)六、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系 (4)七、标准属性的建议 (4)八、贯彻国家标准的要求和措施建议 (4)《生物产品降解纤维素功效评价技术规范》国家标准编制说明(征求意见稿)一、任务来源本国家标准的制定任务列入国家标准化管理委员会《国家标准委关于下达2018年第二批国家标准制修订计划的通知》(国标委综合〔2018〕41号),项目编号“20180932-T-424”。
本项任务由中国标准化研究院提出并归口,定于2019年完成。
本标准起草工作组由中国标准化研究院、浙江工商大学、合肥工业大学等单位共同组成。
二、目的和意义植物纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子,是取之不尽用之不竭的,人类最宝贵的天然可再生资源。
纤维素的分子式(C6H10O5)n,是由葡萄糖组成的大分子多糖,不溶于水及一般有机溶剂。
纤维素是植物细胞壁的主要成分,占植物干重35%-60%,主要成分是是葡萄糖的高分子聚合物。
纤维素是世界上最丰富的天然有机物,占植物界碳含量的50%以上。
棉花的纤维素含量接近100%,为天然的纤维素来源。
一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。
此外,麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等,都是纤维素的丰富来源。
纤维素在一定条件下可以被纤维素酶或者特定微生物降解成单糖,单糖再通过微生物发酵生产各种有用的产品,如燃料、化工原料、饲料、食品、药品等,并且可取代目前的淀粉原料发酵生产的各种产品,以及由化工燃料合成生产的部分有机产品。
目前我国没有相应的国家及行业标准,用于评价生物产品降解植物纤维素的效果。
这不仅阻碍了纤维素及相关降解技术的应用,更在一定程度上限制了我国纤维素相关产业的发展,因此建立生物产品降解植物纤维素功效评价技术规范具有十分重要的理论和现实意义。
三、标准制定依据和原则(一)标准制定原则1、实用性原则本标准中有关生物产品降解纤维素功效评价技术的规定,是在充分收集相关资料和文献,分析我国纤维素相关产业当前现状,调研我国不同省份不同类型纤维素降解性生物企业运营情况的基础上,进行的编写。
符合当前纤维素降解性生物产品发展水平,同时总结吸收了部分纤维素降解性生物企业的先进经验,标准具有较强的实用性和可操作性强。
2、协调性原则本在标准编写过程中注意了与纤维素降解性生物产品领域相关法律法规、标准的协调问题,在内容上与现行法律法规、标准协调一致。
3、前瞻性原则本标准在兼顾当前我国纤维素降解性生物产品的现实情况的同时,还考虑到了纤维素降解性生物产品行业快速发展的趋势和需要,在标准中体现了个别前瞻性条款,作为对行业发展的引导。
(二)标准编制参考的依据1、标准编写遵循GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》的有关要求。
2、标准编写内容参考的相关标准,包括:GB 1886.232-2016 食品安全国家标准食品添加剂羧甲基纤维素钠GB/T 6682-2008 分析实验室用水。
GB/T 12028-2006 洗涤剂用羧甲基纤维素钠GB/T 23881-2009 饲用纤维素酶活性的测定滤纸法GB/T 27405 实验室质量控制规范食品微生物检测GB 29946-2013 食品安全国家标准食品添加剂纤维素QB/T 2583-2003 纤维素酶制剂3、法律、法规及文件《中华人民共和国标准化法》《中华人民共和国标准化法实施条例》《国家标准化体系建设发展规划(2016—2020年)》《深化标准化工作改革方案》《“十三五”生物技术创新专项规划》《生物产业发展规划》《“十三五”技术标准科技创新规划》《国家创新驱动发展战略纲要》《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》《“十三五”国家科技创新规划》四、标准主要技术内容1、试验设计本标准适用于微生物和酶生物产品降解纤维素功效评价。
羧甲基纤维素钠,(又称:羧甲基纤维素钠盐,羧甲基纤维素,CMC,Carboxymethyl ,Cellulose Sodium,Sodium salt of Caboxy Methyl Cellulose)是当今世界上使用范围最广、用量最大的纤维素种类,是葡萄糖聚合度为100~2000的纤维素衍生物,相对分子质量242.16。
本标准选用羧甲基纤维素钠作为底物,将其与微生物和酶生物产品共同反应,经一定时间后,测定反应体系中羧甲基纤维素钠粘度,通过比较降解前后粘度的变化,评价生物产品降解功效。
2、最佳反应条件确定微生物产品和酶生物产品降解纤维素物质基础是酶,其反应本质是酶促反应。
酶促反应又称酶催化或酵素催化作用,指的是由酶作为催化剂进行催化的化学反应。
而温度、酸碱度、酶的浓度、被催化物质的浓度、抑制剂、激活剂、反应产物等影响因素对酶促反应效果具有很大影响。
底物浓度的改变,对酶反应速度的影响比较复杂。
在一定的酶浓度下当底物浓度较低时(底物浓度从0逐渐增高),反应速度与底物浓度的关系呈正比关系;随着底物浓度的增加,反应速度不再按正比升高;如果再继续加大底物浓度,反应速度却不再上升,趋向一个极限。
pH对酶促反应速度的影响酶反应介质的pH可影响酶分子,特别是活性中心上必需基团的解离程度和催化基团中质子供体或质子受体所需的离子化状态,也可影响底物和辅酶的解离程度,从而影响酶与底物的结合。
只有在特定的pH条件下,酶、底物和辅酶的解离情况,最适宜于它们互相结合,并发生催化作用,使酶促反应速度达最大值,这种pH值称为酶的最适pH。
化学反应的速度随温度增高而加快,但酶是蛋白质,可随温度的升高而变性。
在温度较低时,前一影响较大,反应速度随温度升高而加快。
但温度超过一定范围后,酶受热变性的因素占优势,反应速度反而随温度上升而减慢。
常将酶促反应速度最大的某一温度范围,称为酶的最适温度。
不同的微生物产品和酶生物产品的降解表面活性剂时,依据不同的特性,其最适pH、最适温度和微生物产品和酶产品浓度也不同,也就是说,不同微生物产品和酶生物产品的最佳反应条件也不同。
为了使本标准中待测微生物产品和酶生物产品均能在其最佳反应条件下进行降解反应,在正式试验前,设计正交试验,对待测微生物和酶生物产品的最佳反应条件进行确定。
正交试验中因素宜选择反应温度、反应转速、微生物菌量、反应时间等,确定最佳反应条件。
3、试样制备一般来说市场上微生物产品均为固体颗粒状,为保证微生物产品能够均匀分散在液体基础营养液中,宜先将微生物产品研磨粉碎。
4、对照样品设置本标准考虑到微生物和酶生物产品中可能有的其他能够降解纤维素的物质,同时设置失活样品组和空白样品组。
空白样品组中不添加微生物和酶生物产品,失活样品组中先将待测微生物和酶生物产品进行灭活处理。
对于微生物产品,多数细菌、酵母菌和霉菌的繁殖细胞在50-60℃加热10min 即可杀死,酵母和霉菌的孢子需要温度高一些,要80-90℃30min。
不同的灭菌方式的效果也不同,湿热灭菌的杀菌温度比干热灭菌温度要低,湿热灭菌121℃30min就可以杀死全部菌,但121℃干热不论多久芽孢菌也死不了,需要提高到140℃以上,而且时间也要大于2个小时才有可能杀死。
参照标准《实验室质量控制规范食品微生物检测(GB/T 27405)》附录D中废弃物灭菌处理,要求121℃高压灭菌至少30min。
故本标准采用湿热灭菌的方式,将微生物产品湿热灭菌121℃30min。
酶是一种活性蛋白质,凡能影响蛋白质的理化因素都能影响酶的活性。
因此,一切对蛋白质活性有影响的因素都影响酶的活性。
酶与底物作用的活性,受温度、pH值、酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影响。
温度、酸碱度、重金属离子都能影响酶的活性。
高温、强酸、强碱等因素均可引起酶丧失催化能力。
在高温或者pH过高或者过低的时候变性,失去生物催化作用,而低温的时候酶也会失去活性,但是可以恢复。
各种酶在最适温度范围内,酶活性最强,酶促反应速度最大。
在适宜的温度范围内,温度每升高10℃,酶促反应速度可以相应提高1~2倍。
不同生物体内酶的最适温度不同。
过高或过低的温度都会降低酶的催化效率,即降低酶促反应速度。
最适温度在60℃以下的酶,当温度达到60~80℃时,大部分酶被破坏,发生不可逆变性;当温度接近100℃时,酶的催化作用完全丧失。
本标准中采用加热的方式使酶失活变性,为保证效果,加热15min。
5、培养基的确定本标准中需要将微生物产品加入到培养基中,但微生物产品中可能为细菌、酵母菌和霉菌的单一种类产品,也可能是多种菌种的混合产品,故无法确定某一种培养基作为培养基溶液。
依据《表面活性剂生物降解度试验方法(GB/T 15818)》中的基础营养基溶液配方,本标准采用配制一种可基本满足大多数微生物的生长营养需求的营养剂溶液。
另外,依据不同企业微生物产品的特殊性质,可根据其特殊生长需要对培养基进行改良。
6、检测方法的选择本标准以羧甲基纤维素钠CMC作为测试底物,CMC是白色或微黄色粉末,无臭无味,CMC能很快水化形成无色、无味、透明的粘稠溶液,CMC溶液的粘度随CMC浓度的增加而增大。
生物产品在一定温度和pH条件下,其催化作用可以使CMC水解,CMC粘度也随之降低,水解率越高粘度越小,CMC粘度的降低与生物产品降解纤维素的活力成正比。
CMC粘度降低测定法作为检测方法可以更加快速、高效的通过降解反应前后的比较分析,建立更加直观的效果评价指标。
因此,本标准选择使用CMC粘度降低测定法来评价生物产品降解植物纤维素效果。
五、主要工作过程1、组成标准起草小组标准制定任务下达后,2018年6月,组成了标准起草工作组,明确了任务要求,安排了工作进度,成立了标准起草工作小组,会议研究讨论了纤维素的现状、纤维素降解性生物产品的市场现状、生物产品降解纤维素试验的技术路线、以及纤维素降解性生物产品相关政策文件及标准,明确目标和内容,依据单位参与的人员的专业、技能、人数将任务合理分配。
2、开展相关调研情况为了更好地制定本标准,根据标准制定工作的需求,项目组对纤维素降解生物产品及相关企业进行了调研,发现我国在生物产品质量标准评价体系存在空白,降解效果没有统一的评价标准,不同厂家产品的降解效果无法进行对比,无法对市场上同类产品进行有效监管。
3、标准起草完善过程依据GB/T 1.1—2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》、GB/T 1.2—2002《标准化工作导则第2部分:标准中规范性技术要素内容的确定方法》等标准编制要求,对《生物产品降解纤维素功效评价技术规范》标准开展了研制工作,本标准起草工作小组完成了《生物产品降解纤维素功效评价技术规范》国家标准(草案)。