DE60225547T2 - Triglycerid-schnellbestimmungsverfahren zur anwendung bei der verhinderung von pechausscheidungen aus pulpen - Google Patents

Triglycerid-schnellbestimmungsverfahren zur anwendung bei der verhinderung von pechausscheidungen aus pulpen Download PDF

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    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/02Agents for preventing deposition on the paper mill equipment, e.g. pitch or slime control

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die hierin beschriebenen Verfahren, Zusammensetzungen und Kits betreffen allgemein das Gebiet diagnostischer Hilfsmittel und Verfahren zur Verwendung bei der Kontrolle von Pech in Zellstoff- und Papiermühlenprozessen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine Minimierung oder eine Vorbeugung der Abscheidung von Pech bei Zellstoff- und Papierherstellungsverfahren ist für eine Minimierung der Verschmutzung und Ausfallzeiten von Anlagen, eine Maximierung der Produktionseffizienz sowie eine Verbesserung der Produktqualität entscheidend. Pech ist aus olefinischen Materialien mit niedrigem Molekulargewicht (hauptsächlich Triglyceride, Fettsäuren, Terpene, Harzsäuren und Ester) zusammengesetzt, welche während chemischer und mechanischer Aufschlussprozesse aus Holzfasern freigesetzt werden. Diese harzige Substanz präzipitiert üblicherweise als Calcium- und Magnesiumsalze, wodurch Probleme mit den Nasspartiekomponenten von Papiermaschinen entstehen.
  • Bekannte Verfahren zur Pechkontrolle umfassen kationische Fixierung mit Alaun oder kationischen Polymeren, Dispersion mit oberflächenaktiven Mitteln, Absorption mit Talg und Chelatisierung von Schwermetallen. Enzymatische Verfahren sind ebenfalls bekannt. Beispielsweise offenbart US-Patent Nr. 5,176,796 von Irie et al. eine Zugabe von Acylglycerinlipase zu einer mechanischen Aufschlusspapierbrühe oder zu Folgenutzungswasser; US-Patent Nr. 5,256,252 von Sarkar et al. offenbart die Zugabe einer Lipase und eines kationischen Polymers zu einer zellulosehaltigen Aufschlämmung zur Papierherstellung; und US-Patent Nr. 5,667,634 von Fujita et al. offenbart die Zugabe eines wasserlöslichen Polyelektrolyts zur Erhöhung der Hydrolyserate von Estern in Gegenwart einer Lipase.
  • US-Patent Nr. 6,134,952 offenbart ein gelöstes festes Analysemittel, insbesondere eine Vorrichtung zur Messung der Menge an gelöster Substanz in einer flüssigen Probe, wie beispielsweise Weißwasser, online in einer Papiermühle.
  • US-Patent Nr. 5,989,392 offenbart Verfahren zur Kontrolle von anionischer Abfall- und Pechabscheidung sowie die Behandlung von beschichtetem Fertigungsausschuss, wobei das Verfahren umfasst Zugeben eines quarternären Polyammoniums zu einem Zellstoff- und Papierherstellungssystem.
  • Chen et al. (TAPPT Journal, April 2001, 44–47) offenbart eine enzymatische Pechkontrolle einer Industriepapiermühle.
  • Eine wirksame Verwendung dieser und anderer Pechkontrollverfahren erfordert jedoch eine genaue Bestimmung der Menge an abscheidbarem Pech, welches in der Pulpe und in den Prozesswassern an mehreren Punkten beim Papierherstellungsprozess vorliegt. Standarddiagnoseverfahren zur Messung von Pech umfassen einen Test, um den gesamten organischen Extraktgehalt der Pulpe zu bestimmen. Leider benötigen bekannte Verfahren zur Triglyceridanalyse von Pulpe zwischen etwa 8 und 24 Stunden, um einen Probensatz abzuarbeiten. Deshalb sind die Testergebnisse nur für die Nachevaluierung des Prozesssystems nützlich; sie stellen keine Beurteilung des gegenwärtigen Prozesszustands bereit und führen zu unverlässlichen und nicht gerichteten Ergebnissen. Entsprechend ist die Verwendung von analytischen Verfahren zur richtigen Anwendung von Pechkontrollmaßnahmen ziemlich beschränkt, da die dynamische Natur der Pechmenge in einem kontinuierlichen Papierherstellungsprozess eine rechtzeitige Reaktion durch Pechkontrollmaßnahmen benötigt. Es würde in hohem Maße vorteilhaft sein, über ein Verfahren zu verfügen, welches den Triglyceridgehalt der Pulpe schnell und richtig analysiert, so dass Prozessparameter rechtzeitig und richtig angepasst werden können, um Pechabscheidungsproblemen vorzubeugen.
  • Ein gegenwärtig Anwendung findendes Verfahren zur Triglyceridanalyse basiert auf der Analyse von Fettsäuren, welche durch die Triglyceridhydrolysereaktion in Gegenwart von Lipase erzeugt werden:
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  • In Kürze, die Verfahrensschritte umfassen (1) Analysieren des Fettsäuregehalts einer ersten Pulpenprobe, welche nicht mit einem Enzym behandelt worden ist unter Verwendung eines Extraktions-, Abdampfungs- und Titrationsarbeitsschritts; (2) Berechnen des Prozentsatzes an organischer Säure als Ölsäure für die erste Probe; (3) Behandeln einer zweiten Pulpenprobe mit einer hohen Enzymdosierung unter Bedingungen, welche die vollständige Umwandlung von Triglycerid zu Fettsäuren und Glycerin sicherstellen; (4) Analysieren des Fettsäuregehalts der enzymbehandelten zweiten Pulpenprobe unter Verwendung der Extraktions-, Abdampfungs- und Titrationsarbeitsschritte; und (5) Vergleichen des Unterschieds an organischer Säure in der ersten Probe und in der zweiten Probe. Der Triglyceridgehalt wird bestimmt durch den Unterschied des Fettsäuregehalts vor und nach Lipasebehandlung der Pulpenprobe, multipliziert mit einem Umwandlungsfaktor. Der Umwandlungsfaktor ist das Verhältnis des Molekulargewichts der Triglyceride zum Molekulargewicht der Fettsäuren. Es wird angenommen, dass bei einer hohen Lipasedosierung die Triglyceride vollständig zu Fettsäuren und Glycerin umgewandelt werden. Es treten keine Nebenreaktionen auf.
  • Die aufwändigen Extraktions-, Abdampfungs- und Titrationsarbeitsschritte, welche notwendig sind, um den Fettsäuregehalt zu bestimmen, sind zeitaufwändig und arbeitsintensiv. Beispielsweise werden die Fettsäuren in der Pulpenprobe in eine Hexanschicht extrahiert und anschließend werden Aliquote der Hexanschicht abgedampft, wobei ein organischer Rückstand zurückbleibt, welcher nachfolgend in einer wässrigen Isopropanollösung gelöst wird, welche anschließend mit Kaliumhydroxidlösungen unter Verwendung von Thymolblau als pH-Indikator titriert wird.
  • Ein anderes Verfahren umfasst einen aufwändigen Lösungsmittelextraktionsschritt mit einem anschließenden kostenintensiven Instrumentelanalyseschritt, welcher Hochleistungs-Flüssigchromatographie (HPLC), Dünnschichtchromatographie (TLC) oder Gaschromatographie (GC) umfasst. Die auf Extraktion basierenden Verfahren benötigen typischerweise zwischen etwa 8 und 24 Stunden, um sie abzuarbeiten, benötigen die Verwendung von möglicherweise gefährlichen flüchtigen organischen Verbindungen oder toxischen Lösungsmitteln und sind sehr arbeitsintensiv. Die Instrumentalanalyse ist zur Vorortanalyse nicht tragbar, die Ergebnisse sind oft nicht richtig oder nicht reduzierbar. Es wäre vorteilhaft, über ein fehlerfreies Testverfahren zur verfügen, welches den Extraktionsschritt nicht benötigt, so dass die Pulpe direkt und schnell getestet werden könnte. Ein derartiger Test wäre vorzugsweise tragbar, leicht und schnell zu verwenden ohne kostenintensive Instrumentalanalyse. Es wäre günstig, wenn das Verfahren auch die mögliche Exposition der testenden Person gegenüber flüchtigen organischen Verbindungen oder toxischen Lösungsmitteln, welche von den auf Extraktion basierenden Verfahren benötigt werden, minimieren oder eliminieren könnte.
  • Ein weiterer Nachteil bekannter Verfahren ist der, dass Pechabscheidung nicht direkt mit dem organischen Gesamtextraktgehalt der Pulpe korreliert. Vielmehr ist es das Pech auf der Oberfläche der Pulpefasern oder in der Suspension, d. h. das abscheidbare Pech, welches bei der Pechabscheidung am stärksten von Belang ist. Gesamtpech besteht aus Pech, welches auf der Oberfläche der Fasern lokalisiert ist und Pech, welches innerhalb der Pulpefasern eingeschlossen ist. Das Pech, welches innerhalb der Fasern eingeschlossen ist, trägt im Allgemeinen nicht zum Pechabscheidungsproblem bei, da es innerhalb der Fasern unberührt bleibt und keine Chance hat, zu reagieren. Die auf Extraktion basierenden analytischen Verfahren, welche vorausgehend beschrieben wurden, geben den Gehalt der vollständigen organischen extrahierbaren Chemikalien in der Pulpenprobe an, welcher nicht in enger Korrelation mit den Pechabscheidungsproblemen steht. Deshalb wäre ein Testverfahren, welche Ergebnisse bereitstellt, die direkt mit Pechabscheidungsproblemen korrelieren, in hohen Maße günstig.
  • Es wäre wünschenswert, Verfahren, Vorrichtungen und Kits zur fehlerfreien und schnellen Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts einer Pulpenprobe bereitzustellen, insbesondere zur Verwendung in einem kontinuierlichen Papierherstellungsverfahren. Es wäre auch wünschenswert, Verfahren zur Erhöhung der Effektivität von Pechkontrollmaßnahmen bei einem Papierherstellungsprozess bereitzustellen, welche auf derartigen Bestimmungen basieren. Es wäre ferner wünschenswert, Verfahren zur Messung der Oberflächentriglyceride in einer Holzpulpe bereitzustellen, wobei der Test tragbar ist, ohne kostenintensive Instrumentalanalyse schnell und leicht auszuführen ist und die mögliche Exposition einer testenden Person gegenüber flüchtigen organischen Verbindungen oder toxischen Lösungsmitteln, welche für auf Extraktion basierenden organische Gesamtgehalts-Diagnostikassays benötigt werden, minimiert oder eliminiert wird.
  • Zusammensetzung der Erfindung
  • Es werden enzymatische Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einer Suspension von Holzpulpe bereitgestellt. Die Verfahren sind nützlich zur schnellen Bewertung der Menge an Triglyceriden, welche an verschiedenen Entnahmepunkten in Zellstoff- und Papiermühlen vorliegen, wobei dies in vorteilhafter Weise als diagnostisches Hilfsmittel zur Verwendung bei der Kontrolle der unerwünschten Abscheidung von Pech während des Aufschluss- und Papierherstellungsverfahrens dient. Diese Verfahren können vorteilhafterweise bei niedrigen Kosten unter Verwendung von tragbarer Ausrüstung, falls gewünscht, durchgeführt werden.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einer Holzpulpenprobe, wobei das Verfahren umfass: (a) Bestimmen der Menge an Glycerin oder Fettsäure in einer Holzpulpenprobe; (b) Umsetzen der Holzpulpenprobe mit einer effektiven Menge an lipolytischem Enzym zur Bildung von Glycerin und Fettsäuren; und (c) Bestimmen des Unterschieds hinsichtlich der Menge an Glycerin oder Fettsäuren in der Holzpulpenprobe vor der Behandlung und nach der Umsetzung mit dem lipolytischen Enzym.
  • Das Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einer Holzpulpenprobe umfasst (1) Umsetzen der abscheidbaren Triglyceride in einer Holzpulpenprobe in Gegenwart eines lipolytischen Enzyms, vorzugsweise einer Lipase, zur Bildung von Glycerin und Fettsäuren, und anschließend (2) Bestimmen des Unterschieds hinsichtlich der Menge an Glycerin oder Fettsäure, welches/welche in der Holzpulpenprobe vor und nach der Behandlung mit dem lipolytischen Enzym vorliegt. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst der zweite Schritt (a) Bilden einer messbaren Spezies aus einer oder mehreren Reaktionen, in welcher das Glycerin oder die Fettsäuren, welches/welche in der Holzpulpenprobe vorliegen, ein Reaktant ist und anschließend (b) Erhalten einer quantitativen Messung der messbaren Spezies, welche in der Probe vorliegt, vor und nach der Lipasebehandlung.
  • Die quantitative Messung kann von einem Test erhalten werden, welcher eine Eigenschaft misst, wie beispielsweise die Konzentration einer elektrochemischen Spezies, spektrometrische Eigenschaften oder chromatographische Eigenschaften. In einer der stärker bevorzugten Ausführungsformen ist die messbare Spezies ein gefärbtes Substrat und die quantitative Messung wird spektrophotometrisch erhalten.
  • Das Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts kann in einem Chargenprozess durchgeführt werden (z. B. wobei Proben periodisch gesammelt werden und der Test offline durchgeführt wird). Alternativ kann das Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einem kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Prozess durchgeführt werden (z. B. Online-Probenentnahme/Analyse).
  • Eine Vielfalt von Reaktionssequenzen kann verwendet werden, um das Glycerin oder die Fettsäuren in eine leicht zu quantifizierende, messbare Spezies umzuwandeln. Glycerindetektion ist aufgrund ihrer niedrigen Kosten, Portabilität, Genauigkeit sowie der kurzen Assayzeit bevorzugt.
  • In bevorzugten Ausführungsformen wird das Glycerin in einer Reaktionssequenz enzymatisch umgesetzt, welche die messbare Spezies erzeugt. Das GlycerinI kann phosphoryliert werden, wie beispielsweise zur Erzeugung von Glycerin-1-phosphat, oder Glycerin-3-phosphat. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Glycerin, Glycerin-1-phosphat oder Glycerin-3-phosphat anschließend mit einem Elektronenakzeptor enzymatisch oxidiert.
  • Bevorzugte Beispiele für Elektronenakzeptoren umfassen Sauerstoff (O2), Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) und Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADP+). In einer Ausführungsform kann Glycerin-1-phosphat oder Glycerin-3-phosphat mit Sauerstoff (O2) zur Bildung Dihydroxyacetonphosphat (DAP) und Wasserstoffperoxid umgesetzt werden. Das Wasserstoffperoxid kann anschließend mit einem beliebigen Farbstoffprecursor aus einer Vielfalt an Farbstoffprecursoren zur Erzeugung einer messbaren Farbveränderung umgesetzt werden. Beispielsweise kann ein Quinonimin-Farbstoff erzeugt werden durch Umsetzung des Wasserstoffperoxids mit 4-Aminoantipyrin (welches umfasst Natrium-N-ethyl-N-(3-sulfopropyl)m-anisidin (ESPA), p-Chlorphenol oder 3,5-Dichlor-2-hydroxybenzolsulfonat (DHBS)) in Gegenwart einer Peroxidase. Diese Verfahren sind bevorzugt, wenn die Holzpulpenprobe weniger als etwa 100 ppm Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit vor der Lipasebehandlung umfasst.
  • In einer anderen Ausführungsform wird Glycerin, Glycerin-1-phosphat oder Glycerin-3-phosphat umgesetzt mit oxidiertem Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) zur Bildung von reduziertem Nicotinamidadenindinukleotid (NADH). Das NADH kann anschließend umgesetzt werden mit einem beliebigen Farbstoffprecursor auf einer Vielfalt von Farbstoffprecursoren zur Bildung einer messbaren Farbveränderung. Beispielsweise kann ein Formazan-Farbstoff erzeugt werden durch Umsetzen des NADH mit 2-(p-Jodphenyl)-3-p-nitrophenyl-5-phenyltetrazolimchlorid (INT) oder mit Nitroblau-Tetrazolium (NBT) in Gegenwart einer Diaphorase. Diese Verfahren sind insbesondere dann nützlich, wenn die Holzpulpenprobe mehr als etwa 100 ppm Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit vor der Lipasebehandlung umfasst.
  • In anderen Ausführungsformen wird das Glycerin enzymatisch umgesetzt mit Adenosintriphosphat (ATP). In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Glycerin umgesetzt mit Adenosintriphosphat in Gegenwart einer Glycerinkinase zur Erzeugung von Adenosin-5'-diphosphat (ADP). Das ADP kann anschließend mit Phosphoenolpyruvat zur Erzeugung von Pyruvat umgesetzt werden. Pyruvat kann anschließend mit einem Farbstoffprecursor zur Erzeugung einer detektierbaren Veränderung hinsichtlich der Lichtabsorption umgesetzt werden. Beispielsweise kann NAD+ erzeugt werden durch Umsetzen des Pyruvats mit NADH in Gegenwart einer Lactatdehydrogenase.
  • Es ist auch möglich, eher die Menge an Fettsäuren als die Menge an Glycerin zu messen, welche durch die enzymatische Hydrolyse von Triglyceriden erzeugt wird. Beispielsweise können Fettsäuren unter Verwendung eines beliebigen Verfahrens aus einer Vielfalt bekannter Verfahren detektiert werden, umfassend aber nicht beschränkt auf Hochleistungs-Flüssigchromatographie, Gaschromatographie, Dünnschichtchromatographie, Kernmagnetresonanzabbildung, Massenspektroskopie, Flammenionisierungsdetektion und Gasflüssigchromatographie sowie Filtrationstechniken.
  • Die Verfahren können ferner umfassen Zugeben einer effektiven Menge eines Faseroberflächenmodifizierungsmittels zu einer Holzpulpenprobe zur Freisetzung wenigstens eines Teils und vorzugsweise aller abscheidbaren Triglyceride aus zellulosehaltigen Fasern der Holzpulpenprobe. Repräsentative Beispiele für Faseroberflächenmodifizierungsmittel umfassen Enzyme (z. B. Zellulasen, Hemi-Zellulasen, Xylanasen, Ligninasen, Pectinasen, Proteasen, Manninasen, Glucomanninasen, Arabinonasen und/oder Amilasen), oberflächenaktive Mittel, polymere Additive und Polyelektrolyte.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt zur Bestimmung des Unterschieds zwischen der Menge an Glycerin oder Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen, (1) Erzeugen oder Verbrauchen einer messbaren elektrochemischen Spezies während einer oder mehrerer Reaktionen, umfassend das Glycerin oder die Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen, und (2) Bestimmen der Konzentrationsveränderung der elektrochemischen Spezies, welche als Ergebnis der Behandlung der Holzpulpenprobe mit dem lipolytischen Enzym erhalten wird. Vorzugsweise umfasst die Bestimmung der Konzentrationsveränderung der elektrochemischen Spezies die Verwendung einer Elektrodenanordnung, wobei dies insbesondere in einem kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Diagnostikprozess nützlich ist.
  • Beispielsweise kann die Elektrodenanordnung bekannte Verfahren und Mittel zur Messung einer Veränderung einer elektrischen Spannung oder eines Potenzials umfassen. Beispiele für derartige Elektrodenanordnungen können eine sauerstoffmessende Elektrode oder eine ionenselektive Elektrode umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Veränderung der Konzentration der elektrochemischen Spezies potentiometrisch bestimmt. Beispiele für nützliche elektrochemische Spezies umfassen sind aber nicht beschränkt auf Sauerstoff und Wasserstoffperoxid. Beispielsweise kann eine Veränderung des elektrischen Stroms durch Platin-katalysierte Reduktion von Wasserstoffperoxid erreicht werden.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verbesserung der Pechkontrolle in einer Zellstoff- und Papiermühle umfassend: (a) Erhalten einer oder mehrerer Holzpulpenproben von einer Entnahmestelle in einer Zellstoff- und Papiermühle; (b) Untersuchen der abscheidbaren Triglyceride in einer oder mehreren Holzpulpenproben, wobei das Untersuchen das Verfahren nach Anspruch 1 umfasst; und (c) Aktivieren nach Bedarf von einer oder mehreren Pechkontrollmaßnahmen auf Grundlage der in Schritt (b) erhaltenen Ergebnisse nach Bedarf.
  • Es werden auch Verfahren und Systeme zur Verbesserung der Pechkontrolle in einer Zellstoff- und Papiermühle bereitgestellt durch Bestimmen des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einer Suspension von Holzpulpe. Diese Verfahren umfassen (1) Erhalten einer oder mehrerer Holzpulpenproben von einer Entnahmestelle in einer Zellstoff- und Papiermühle, (2) Untersuchen der abscheidbaren Triglyceride in der Holzpulpenprobe und (3) Aktivieren von einer oder mehreren Pechkontrollmaßnahmen auf Grundlage des erhaltenen Assays für abscheidbare Triglyceride nach Bedarf. Die Systeme umfassen ein Mittel zur Untersuchung hinsichtlich abscheidbarer Triglyceride in einer Holzpulpenprobe, welche aus einer oder mehreren Entnahmestellen in einer Zellstoff- und Papiermühle erhalten worden ist und eine Vorrichtung zum Anwenden von einer oder mehreren Pechkontrollmaßnahmen, wobei die Vorrichtung in betriebsfähiger Kommunikation mit dem Mittel zur Untersuchung steht, so dass die Vorrichtung nach Bedarf in Reaktion auf den Assay für abscheidbare Triglyceride aktiviert werden kann. Vorzugsweise werden die Pechkontrollmaßnahmen in Reaktion auf den Assay für abscheidbare Triglyceride automatisch aktiviert. Das Mittel zur Untersuchung hinsichtlich abscheidbarer Triglyceride verwendet vorzugsweise eines oder mehrere der hierin beschriebenen enzymatischen Verfahren. Das Mittel zur Untersuchung kann in wünschenswerter Weise eine Elektrodenanordnung umfassen, welche geeignet ist zum Messen, vorzugsweise kontinuierlich, der Konzentrationsveränderung einer elektrochemischen Spezies, wobei die Veränderung durch Behandlung der Holzpulpenprobe mit einem lipolytischen Enzym erzeugt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Graph von Δ der veränderten Absorption von destilliertem Wasser mit Triglyceriden gegen eine Triglyceridmenge, welche zu destilliertem Wasser zugegeben ist.
  • 2 ist ein Graph von Δ der veränderten Absorption einer Pulpenprobe (aus Eindickerzuführung Nr. 1) behandelt mit PC-B gegen die Inkubationszeit.
  • 3 ist ein Graph der veränderten Absorption einer Pulpenprobe (aus einer Papiermaschinen- Nr. 2 Bütte) mit zugegebenen Triglyceriden gegen eine Triglyceridmenge zugegeben zu der Pulpenprobe.
  • 4 ist ein Graph der veränderten Absorption einer Pulpenprobe (aus Niedrigdichtestoffbütte Nr. 1) mit zugegebenen Triglyceriden gegen eine Triglyceridmenge zugegeben zu der Pulpenprobe.
  • 5 ist ein Graph der veränderten Absorption einer Pulpenprobe (aus Papiermaschine Nr. 1 Einsatz-Weißwasser) mit zugegebenen Triglyceriden gegen eine Triglyceridmenge zugegeben zu der Pulpenprobe.
  • 6 ist ein Graph der veränderten Absorption einer Pulpenprobe (aus Eindickerzuführung Nr. 1) mit zugegebenen Triglyceriden gegen eine Triglyceridmenge zugegeben zu der Pulpenprobe.
  • 7 ist ein Graph der Nettoveränderung der Absorption bei 540 nm gegen die Peroxidkonzentration, welcher den Effekt der Peroxidkonzentration auf den Assay für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit (PC-A und PC-B) zeigt, wobei 50 ppm Glycerin oder 100 ppm Triolein verwendet wurde.
  • 8 ist ein Graph der Nettoveränderung der Absorption bei 540 nm gegen die Hydrosulfitkonzentration, welcher den Effekt der Hydrosulfitkonzentration auf den Assay für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit (PC-A und PC-B) zeigt, wobei 50 ppm Glycerin oder 100 ppm Triolein verwendet wurde.
  • 9 ist ein Graph der Nettoveränderung der Absorption bei 500 nm gegen die Peroxidkonzentration, welcher den Effekt der Peroxidkonzentration auf den Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid (PC-Y und PC-Z) zeigt, wobei 50 ppm Glycerin oder 100 ppm Triolein verwendet wurde.
  • 10 ist ein Graph der Nettoveränderung der Absorption bei 500 nm gegen die Hydrosulfitkonzentration, welcher den Effekt der Hydrosulfitkonzentration auf den Assay für Pulpe enthaltend Hydrosulfit (PC-Y und PC-Z) zeigt, wobei 50 ppm Glycerin oder 100 ppm Triolein verwendet wurde.
  • 11 ist ein Graph der finalen Absorption bei 500 nm gegen die Peroxidkonzentration, welcher den Effekt von Peroxid auf eine 100 ppm Trioleinprobe mit 1000 ppm Hydrosulfit zeigt, wobei der Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit, verwendet wird.
  • 12 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung eines Online-Triglyceridassays.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Es wurden Verfahren entwickelt zur Verwendung als schneller, tragbarer und genauer Assay bei niedrigen Kosten zur Bestimmung der Menge an abscheidbaren Triglyceriden („TG"), die an verschiedenen Entnahmepunkten in Papiermühlen vorliegen, welche insbesondere als wichtiges Diagnosemittel zur Verwendung bei der Voraussage und Kontrolle der unerwünschten und schädlichen Abscheidung von Pech auf Papiermaschinenkomponenten dienen.
  • Wie hierin verwendet, bezieht sich die Formulierung „abscheidbare Triglyceride" sowohl auf Triglyceride, welche auf der Oberfläche der Pulpefasern vorliegen als auch auf freie Triglyceride, welche im Prozesswasser mit den Pulpefasern vorliegen oder auf freie Triglyceriden, welche im Prozesswasser vorliegen, von dem Pulpefasern abgetrennt worden sind, wie beispielsweise Weißwasser. Dies steht im Gegensatz zu den Gesamtriglyceriden, welche die Triglyceride umfassen, die innerhalb der Pulpefasern eingeschlossen sind, welche typischerweise nicht zur Pechabscheidung beitragen, aber welche von dem organischen Gesamtextraktgehalt der Pulpe umfasst sind. Es kann üblicherweise nur eine mangelhafte Korrelation zwischen der Menge der eingeschlossenen Triglyceride oder den Gesamttriglyceriden und der beobachteten Pechabscheidungsmenge vorliegen.
  • I. Die Verfahren zur Analyse abscheidbarer Triglyceride
  • Das Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einer Holzpulpenprobe umfasst (1) Umsetzen der abscheidbaren Triglyceride in einer Holzpulpenprobe in Gegenwart eines lipolytischen Enzyms zur Bildung von Glycerin und Fettsäuren und anschließend (2) Bestimmen des Unterschieds hinsichtlich der Menge an Glycerin oder freien Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen, vor und nach der Behandlung mit dem lipolytischen Enzym. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst der zweite Schritt (a) Bilden einer messbaren Spezies aus einer oder mehreren Reaktionen, bei der das Glycerin oder die Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen, ein Reaktant ist und anschließend (b) Erhalten einer quantitativen Messung der messbaren Spezies, welche in der Probe vorliegt, vor und nach der Lipasebehandlung. Eine breite Vielfalt an Verfahren, welche zur Untersuchung von Triglyceriden in biologischen Anwendungen entwickelt worden sind, kann zur Verwendung bei der Untersuchung von Pulpentriglyceriden wie hierin beschrieben ebenfalls verwendet werden.
  • Die bevorzugten Verfahren können aufgrund der wesentlich kürzeren Untersuchungszeit im Vergleich zu den gegenwärtig verwendeten, auf Extraktion basierenden Verfahren, vorteilhafterweise als diagnostisches Hilfsmittel zur Analyse von Papiermaschinenabscheidungsproblemen online so wie sie auftreten verwendet werden. Der TG-Assay kann vorzugsweise in weniger als 6 Stunden durchgeführt werden, stärker bevorzugt weniger als 4 Stunden, stärker bevorzugt weniger als 2 Stunden und am stärksten bevorzugt weniger als 1 Stunde (z. B. weniger als 30 Minuten, weniger als 20 Minuten).
  • Das Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts kann in einem Chargenverfahren durchgeführt werden (z. B. wobei die Proben periodisch gesammelt werden und der Test offline durchgeführt wird). Alternativ kann das Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einem kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Prozess durchgeführt werden (z. B. Online-Probenentnahme/Analyse).
  • A. Holzpulpe und Entnahmestellen
  • Die hierin beschriebenen analytischen Verfahren für Triglyceride können auf jede tatsächliche Holzpulpenprobe angewendet werden. Wie hierin verwendet umfasst der Begriff „Holzpulpenprobe" Holzpulpensuspensionen, Holzpulpenfasern und Prozesswasser, welches im Wesentlichen aus einer jeden Entnahmestelle der Nasspartie einer Papiermühle entnommen worden ist. Die Entnahmestelle kann jede beliebige Stelle in der Mühle sein, an welcher Pechprobleme auftreten können. Repräsentative Beispiele für Entnahmestellen umfassen die Niedrigdichtestoffbütte (Low Densitiy Chest) (LD), wobei es sich um den Lagerkasten für Pulpe handelt; die Hochdichtestoffbütte (High Densitiy Chest) (HD), wobei es sich um einen anderen Lagerkasten für Pulpe handelt; den Eindicker, welcher die Pulpe verdickt; die Weißwasserprobe, wobei es sich um eine Probe von Wasser innerhalb der Systemschleife handelt; den Mischungskasten; die Bütte, wobei es sich um einen Ort direkt vor der Papiermaschine handelt, an welchem die Brühe zur Papierherstellung vorbereitet wird; und die Papiermaschine (PM), in welcher das Papier tatsächlich hergestellt wird.
  • Die Verfahren sind insbesondere in Papiermühlen, welche eine mechanische Pulpe verwenden, nützlich. Die Verfahren sind auch mit anderen Pulpen anwendbar, wie beispielsweise Kraft-Pulpe oder andere chemische Pulpen.
  • B. Enzymatische Hydrolyse der Triglyceride
  • Die abscheidbaren Triglyceride in einer Holzpulpenprobe werden reduziert (d. h. hydrolysiert) in Gegenwart eines lipolytischen Enzyms zur Bildung von Glycerin und Fettsäuren.
  • Bevorzugt ist das lipolytische Enzym eine Triglycerinlipase. Geeignete Lipasen für die Hydrolyse von Triglyceriden können aus pflanzlichen, tierischen oder vorzugsweise mikrobiellen Quellen stammen. Repräsentative Beispiele für Quellen für mikrobielle Lipasen umfassen Candida rugosa, Rhizopus arrhizus und Chromobacterium viscosum.
  • Andere geeignete lipolytische Enzyme gehören zur Familie der Carbonsäureester-hydrolasen. Geeignete Beispiele für diese umfassen Phospholipasen, Lipoproteinlipase und Acylglycerinlipase.
  • Alternativ kann es sich beim lipolytischen Enzym um ein Nichtlipaseenzym handeln. Beispielsweise kann das lipolytische Enzym eine Carboxylesterase sein, wie beispielsweise Acetylesterase oder Aceylesterase, welche niedere Fettsäureester hydrolysieren. Beispiele für andere geeignete lipolytische Enzyme umfassen Cholesterinesterase, welche Steroidester hydrolysiert und welche in Kombination mit der Lipase verwendet werden kann, z. B. wie beschrieben in US-Patent Nr. 4,259,440 .
  • C. Detektion der Veränderung der Glycerin- oder Fettsäurekonzentration
  • Der Schritt zur Bestimmung des Unterschieds der Menge an Glycerin oder Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen, vor und nach der Behandlung mit dem lipolytischen Enzym kann durchgeführt werden unter Verwendung einer Vielfalt an verschiedenen Techniken und Reaktionssequenzen. Diese Techniken werden wünschenswerterweise schnell, einfach, genau und zu niedrigen Kosten durchgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schritt in hohem Maße automatisiert und zur Verwendung in einer kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Diagnoseausrüstung geeignet. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt in einem Chargenprozess durchgeführt, in welchem beispielsweise die Pulpenproben periodisch gesammelt werden und offline getestet werden (z. B. periodische manuelle Probenentnahme und anschließend Feldaustestung oder Laboraustestung dieser Proben).
  • In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Detektion eine Veränderung hinsichtlich des Glycerins oder der Fettsäuren (a) Bildung einer messbaren Spezies aus einer oder mehreren Reaktionen, wobei das Glycerin oder die Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen, ein Reaktant ist und anschließend (b) Erhalten einer quantitativen Messung für die messbare Spezies, welche in der Probe vorliegt. Beispielsweise wird ein Vergleich angestellt zwischen der Konzentration des Glycerins in einer Holzpulpensuspension vor und nach der Behandlung mit dem lipolytischen Enzym. Die Auswahl einer messbaren chemischen Spezies, welche zu erzeugen ist, geht Hand in Hand mit der Auswahl des gewünschten Messmittels.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verfahren ein auf Enzym basierendes kolorimetrisches Verfahren, das zur Detektion ein Spektrophotometer verwendet. Es bedarf im Allgemeinen nur zwischen etwa 20 und 30 Minuten, um einen Probensatz unter Verwendung eines derartigen Verfahrens zu untersuchen. Die Ergebnisse sind genau und reproduzierbar und das Verfahren bedarf vorteilhafterweise nicht der Verwendung der flüchtigen organischen Verbindungen und der Lösungsmittel, welche zur Verwendung in auf Extraktion basierenden Verfahren nötig sind. Das Verfahren misst auch den Oberflächentriglyceridgehalt in der Pulpe und im Wassers, welcher direkt mit dem Oberflächenpechgehalt korreliert, welcher wiederum in direkter Beziehung zu Pechabscheidungsproblemen steht.
  • In anderen Ausführungsformen werden nichtkolorimetrische Verfahren verwendet, um den abscheidbaren Triglyceridgehalt in einer Holzpulpenprobe zu bestimmen. Repräsentative Beispiele für nichtkolorimetrische Verfahren verwenden Tests, welche auf Trübungen, Titrierungen, Einflüssen auf Stromschaltungen basieren oder spektroskopische Verfahren, wie beispielsweise GC, HPLC und NMR.
  • (a) Glycerindetektion
  • Es kann eine Vielfalt an Reaktionssequenzen verwendet werden, um das Glycerin in eine leicht quantifizierbare messbare Spezies umzuwandeln. Die Glycerindetektion ist aufgrund ihrer niedrigen Kosten, Portabilität, Genauigkeit und kurzen Assayzeit bevorzugt.
  • In bevorzugten Ausführungsformen wird das Glycerin automatisch umgesetzt in einer Reaktionssequenz, welche eine messbare Spezies erzeugt. Beispielsweise kann das Glycerin phosphoryliert werden zur Erzeugung von Glycerin-1-phosphat oder Glycerin-3-phosphat. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Glycerin, Glycerin-1-phosphat oder Glycerin-3-phosphat anschließend mit einem Elektronenakzeptor enzymatisch oxidiert.
  • Bevorzugte Beispiele für Elektronenakzeptoren umfassen Sauerstoff (O2), Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) und Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADP+). Bestimmte Indolphenole, Kaliumferricyanid und bestimmte Tetrazoliumsalze können ebenfalls als Elektronenakzeptoren verwendet werden. In einer Ausführungsform kann Glycerin-1-phosphat oder Glycerin-3-phosphat umgesetzt werden mit Sauerstoff (O2) zur Bildung von Dihydroxyactonphosphat (DAP) und Wasserstoffperoxid. Das Wasserstoffperoxid kann anschließend umgesetzt werden mit einem beliebigen Farbstoffprecursor aus einer Vielfalt an Farbstoffprecursoren zur Erzeugung einer messbaren Farbveränderung, welche beispielsweise unter Verwendung eines Spektrophotometers quantifiziert werden kann. Beispielsweise kann ein Quinonimin-Farbstoff erzeugt werden durch Umsetzen des Wasserstoffperoxids mit 4-Aminoantipyrin (welches umfasst Natrium-N-ethyl-N-(3-sulfopropyl)m-anisidin (ESPA), p-Chlorphenol oder 3,5-Dichlor-2-hydroxybenzolsulfonat (DHBS)) in Gegenwart einer Peroxidase. Diese Verfahren sind bevorzugt, wenn die Holzpulpenprobe weniger als etwa 100 ppm Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit vor Lipasebehandlung umfasst.
  • In einer anderen Ausführungsform wird Glycerin, Glycerin-1-phosphat oder Glycerin-3-phosphat umgesetzt mit Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) zur Bildung von reduziertem (NADH). Wie das Wasserstoffperoxid kann das NADH anschließend umgesetzt werden mit einem beliebigen Farbstoffprecursor aus einer Vielfalt an Farbstoffprecursoren zur Erzeugung einer messbaren Farbveränderung. Beispielsweise kann ein Formazan-Farbstoff erzeugt werden durch Umsetzen von NADH mit 2-(p-Jodphenyl)-3-p-nitrophenyl-5-phenyltetrazolimchlorid (INT) oder mit Nitroblautetrazolim (NBT) in Gegenwart einer Diaphorase. Anstelle von INT oder NBT kann ein beliebiges Tetrazoliumsalz verwendet werden. Repräsentative Beispiele für andere derartige Tetrazoliumsalze umfassen 3-(4',5'-Dimethyl-thiazolyl-2)-2,4-diphenyltetrazoliumbromid (MTT); 2,2',5,5'-tetra-(p-Nitrophenyl)-3,3'-(3-dimethoxy-4-diphenylen)-ditetrazolium-chlorid (TT); und Neotetrazoliumchlorid (NT). Diese Verfahren sind insbesondere nützlich, wenn die Holzpulpenprobe mehr als etwa 100 ppm Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit vor Lipasebehandlung umfasst.
  • In anderen Ausführungsformen wird das Glycerin enzymatisch umgesetzt mit Adenosintriphosphat (ATP). In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Glycerin umgesetzt mit Adenosintriphosphat in Gegenwart einer Glycerinkinase zur Erzeugung von Adenosin-5'-diphosphat (ADP). Das ADP kann anschließend umgesetzt werden mit Phosphoenolpyruvat zur Erzeugung von Pyruvat. Pyruvat kann anschließend umgesetzt werden mit einem Farbstoffprecursor zur Erzeugung einer messbaren Farbveränderung. Beispielsweise kann NAD erzeugt werden durch Umsetzen des Pyruvats mit NADH in Gegenwart einer Lactatdehydrogenase. NAD kann spektrophotometrisch bei 340 nm detektiert werden.
  • Es kann ein iterativer Ansatz mit bekannten Triglyceridkonzentrationen verwendet werden, um die Absorption der Probe mit einer quantitativen Triglyceridkonzentration zu korrelieren. Die Korrelation zwischen der Absorption und der Triglyceridkonzentration einer spezifischen Pulpenprobe ist eine Funktion einer jeden Baumspezies und eines jeden Zellstoffmühlenwassersystems, wobei sie aber auf einfache Weise bestimmt werden kann unter Verwendung eines enzymatischen kolorimetrischen Triglyceridanalyse-Arbeitsverfahrens zur Messung der Absorption der gleichen Pulpenproben mit verschiedenen Mengen an zugegebenem Triglyceridstandard.
  • Die Absorptionsanalyse kann durchgeführt werden unter Verwendung von im Wesentlichen einem jeden kommerziell erhältlichen Spektrophotometer, welches bei einer nützlichen Wellenlänge betrieben werden kann. Das Spektrophotometer ist vorzugsweise tragbar, wie beispielsweise das HACH DR/2000. In einer alternativen Ausführungsform können die hierin beschriebenen Verfahren angepasst werden, um Transmission zu messen (welche mit Absorption in Zusammenhang steht) und wobei die Oberflächentriglyceridergebnisse entsprechend berechnet werden.
  • Das im Einzelnen zu verwendende Verfahren kann sowohl von der Art der zu analysierenden Pulpe abhängig sein wie auch von anderen Bestandteilen, welche in der Probe vorliegen. Beispielsweise ist wenigstens ein Verfahren für Pulpenproben bevorzugt, welche frei sind oder weniger enthalten als 100 ppm Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit, während wenigstens ein unterschiedliches Verfahren bevorzugt ist für Pulpenproben, welche mehr als 100 ppm Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit enthalten. Dies liegt daran, dass herausgefunden wurde, dass rückständiges Wasserstoffperoxid und Hydrosulfit (z. B. welche als Bleichmittel verwendet werden) mit den Ergebnissen Wechselwirken können, welche bei einem Verfahren erhalten werden, in welchem Wasserstoffperoxid und Peroxidase Zwischenprodukte und Testmaterialien des Verfahrens sind.
  • Im Folgenden werden einige nicht beschränkend wirkende spezifische Beispiele für verschiedene Reaktionssequenzen beschrieben, welche verwendet werden können.
  • Assay (1)
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform, welche für Pulpe ohne (oder weniger als 100 ppm) rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit bevorzugt ist, verwendet der Assay die folgenden Enzym-gekoppelten Reaktionen:
    Figure 00190001
  • Die Triglyceride werden reduziert durch eine Lipase zu Glycerin und freien Fettsäuren. Das Glycerin wird umgesetzt mit Adenosintriphosphat (ATP) unter Bildung von Adenosin-5'-diphosphat (ADP) und Glycerin-1-phosphat, welches mit Sauerstoff unter Bildung von Dihydroxyacetonphosphat und Peroxid reagiert. Das Peroxid reagiert mit 4-Aminoantipyrin und Natrium-N-ethyl-N-(3-sulfopropyl)m-anisidin (ESPA) unter Bildung von Quinonimin-Farbstoff und Wasser.
  • Aus dieser Reaktionsserie ist die Konzentration an als Endprodukt gebildetem Quinonimin-Farbstoff direkt proportional zur Konzentration von abscheidbaren Triglyceriden, welche ursprünglich in der Probe vorliegen, und kann mit einem Spektrophotometer detektiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Absorption gemessen bei einer Wellenlänge von 540 nm, wobei es sich um die Optimum-Wellenlänge handelt, bei welcher die Absorption bei ihrem maximalen Wert liegt, aber es kann auch ein Bereich anderer Wellenlängen verwendet werden, z. B. zwischen etwa 500 und 580 nm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens, welches diese Reaktionssequenz verwendet, werden drei Reagenzien hergestellt und im Assay verwendet: (1) ein erstes Triglyceridreagenz („PC-A"), welches mit Glycerin unter Bildung eines Farbstoffs reagiert; (2) ein zweites Triglyceridreagenz („PC-B"), wobei es sich um eine Standardlipoproteinlipase handelt; und (3) Trioleinstandard, 99%. Die Reagenzien werden vorzugsweise als ein Kit aus Teilen bereitgestellt, umfassend wenigstens PC-A und PC-B und gegebenenfalls ferner umfassend den Trioleinemulsionsstandard. Diese Kits können ferner Assayausstattung enthalten, wie beispielsweise Teströhrchenglasgefäße, Filter, Spritzen, Wasserbad, Pipetten, Zeitnehmer und/oder ein Spektrophotometer.
  • Das PC-A umfasst vorzugsweise ATP, Magnesiumsalz (oder eine andere divalente Metallionenquelle), 4-Aminoantipyrin, ESPA, Glycerinkinase, Glycerinphosphatoxidase, und Peroxidase und gegebenenfalls Stabilisierungsmittel, Füllmittel und Konservierungsstoffe. Glycerinkinase benötigt Mg+2 oder ein anderes divalentes Metallion, wie beispielsweise Mn+2, zur Aktivität.
  • Tabelle 1 listet geeignete, bevorzugte und stärker bevorzugte Bereiche für die Komponenten von PC-A auf. Tabelle 1: PC-A-Komponenten und die jeweils bevorzugte Konzentration
    Komponente Am stärksten bevorzugte Konzentration Bevorzugte Konzentration Geeignete Konzentration
    ATP 0,375 mM 0,3 bis 0,45 mM 0,05 bis 50 mM
    Magnesiumsalz 3,75 mM 3,0 bis 4,5 mM 0,1 bis 500 mM
    4-Aminoantipyrin 0,188 mM 0,1 bis 0,25 mM 0,01 bis 50 mM
    (ESPA) 2,11 mM 0,5 bis 10 mM 0,01 bis 300 mM
    Glycerinkinase 1250 U/L 1000 bis 15000/L 10 bis 50000 U/L
    Glycerinphosphatoxidase 2500 U/L 2000 bis 3000 U/L 100 bis 50000 U/L
    Peroxidase 2500 U/L 2000 bis 3000 U/L 100 bis 50000 U/L
  • In anderen Ausführungsformen können Oxidase, ESPA und 4-Aminoantipyrin mit funktionell äquivalenten Materialien ersetzt werden. Die Peroxidase katalysiert die Oxidation eines Chromogens von Peroxidase in Gegenwart von Wasserstoffperoxid. Beispiele für geeignete Substanzen, bei denen es sich nicht um Oxidasen handelt, aber welche peroxidaseartige Aktivität besitzen, umfassen Eisensulfozyanat, Eisentannat, Eisen(II)-ferrozyanid, und in Silikagel absorbierte Chromsalze. ESPA und 4-Aminoantipyrin kombinieren mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Peroxidase unter Erzeugung von Quinonimin-Farbstoff.
  • Chromogene von Peroxidase sind farbbildende Substrate, welche eine Farbveränderung in Gegenwart von Wasserstoffperoxid und Peroxidase erzeugen. Repräsentative Beispiele für Peroxidase-Chromogene umfassen Monoamine, wie beispielsweise Anilin und seine Derivate; Diamine, wie beispielsweise ortho-Phenylendiamin, Dianisidin und Benzidin; Phenole wie beispielsweise Thymol; Polyphenole, wie beispielsweise Catechol; aromatische Säuren wie beispielsweise Salicylsäure; Leukofarbstoffe, wie beispielsweise Leucomalachitgrün; und bunte Farbstoffe wie beispielsweise 2,6-Dichlorphenolindophenol.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist PC-B zusammengesetzt aus 250000 U/L-Lipase (mikrobiell), nicht reaktiven Stabilisierungsmitteln und Füllmitteln und Natriumazid, 0,05%, welches als Konservierungsmittel zugegeben ist. Darüber hinaus ist ein 3000 mg/L Trioleinemulsionsstandard bevorzugt.
  • Die PC-A- und PC-B-Reagenzzusammensetzungen sind vorzugsweise stabilisiert mit einem nicht reaktiven Stabilisierungsmittel, wie beispielsweise Sorbitol, und konserviert mit einem Konservierungsmittel, wie beispielsweise Natriumazid in einer Konzentration von 0,05%. Beispiele für geeignete Puffer zur Verwendung in der Reagenzzusammensetzung umfassen Tris(hydroxymethyl)aminoethan (TRIS) und/oder 3-(4-Morpholino)propansulfonsäure (MOPS). In bevorzugten Ausführungsformen liegt der pH von PC-A und PC-B zwischen pH 6,5 und 8,5. Stärker bevorzugt ist der pH von PC-A und PC-B 7,0 bzw. 7,8.
  • Assay (2)
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform, welche bevorzugt ist für Pulpe mit rückständigem (z. B. größer als 100 ppm) Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit, verwendet der Assay die folgenden Enzym-gekoppelten Reaktionen:
    Figure 00220001
  • Die Triglyceride werden reduziert zu Glycerin und Fettsäuren durch eine Lipase. Das Glycerin wird umgesetzt mit Adenosintriphosphat (ATP) unter Bildung von Adenosin-5'-diphosphat (ADP) und Glycerin-1-Phosphat, welches mit Nikotinamidadenindinukleotid (NAD) reagiert unter Bildung von Dihydroxyacetonphosphat (DAP) und NADH (die reduzierte Form von NAD). Die Reduktion von NAD wird katalysiert durch Glycerin-1-phosphatdehydrogenase (G-1-PDH). NADH reagiert mit 2-(p-Iodophenyl)-3-p-nitrophenyl-5-phenyltetrazoliumchlorid (INT) unter Bildung von Formazan-Farbstoff und NAD. Diese Reaktion wird durch Diaphorase katalysiert.
  • Aus dieser Reaktionsserie ist die Konzentration an Quinonimin-Farbstoff, welcher als Endprodukt gebildet wird, direkt proportional zur Konzentration an abscheidbaren Triglyceriden, welche ursprünglich in der Probe vorliegen und kann mit einem Spektrophotometer, wie vorausstehend beschrieben, detektiert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens unter Verwendung dieser Reaktionssequenz werden drei Reagenzien hergestellt und im Assay verwendet: (1) ein erstes Triglyceridreagenz („PC-Y") umfassend INT, welches mit Glycerin unter Bildung eines Farbstoffs reagiert; (2) ein zweites Triglyceridreagenz („PC-Z"), wobei es sich um eine Standardlipoproteinlipase handelt und (3) Trioleinstandard, 99%. Die Reagenzien werden vorzugsweise als Kit aus Teilen bereitgestellt, umfassend wenigstens PC-Y und PC-Z und gegebenenfalls ferner umfassend den Trioleinemulsionsstandard. Die Kits können ferner Assayaausstattung umfassen, wie Teströhrchenglasgefäße, Filter, Spritzen, Wasserbad, Pipetten, Zeitnehmer und/oder ein Spektrophotometer.
  • Das PC-Y umfasst vorzugsweise ATP, Magnesiumsalz (oder eine andere Quelle für divalente Metallionen), NAD, INT, Glycerinkinase, G-1-PDH, und Diaphorase und umfasst gegebenenfalls Stabilisierungsmittel, Füllmittel und Konservierungsmittel. Glycerinkinase erfordert Mg+2 oder ein anderes bivalentes Metallion, wie beispielsweise Mn+2 für Aktivität. Tabelle 2 listet geeignete, bevorzugte und stärker bevorzugte Bereiche für die Reagenzien von PC-Y auf. Tabelle 2: PC-Y-Komponenten und jeweils bevorzugte Konzentrationen
    Komponente Am stärksten bevorzugte Konzentration Bevorzugte Konzentration Geeignete Konzentration
    ATP 2,0 mM 1,5 bis 2,5 mM 0,05 bis 50 mM
    NAD 2,0 mM 1,5 bis 2,5 mM 0,05 bis 50 mM
    Magnesiumionen 3,0 mM 2,0 bis 4,0 mM 0,1 bis 500 mM
    INT 1,0 mM 0,5 bis 10 mM 0,01 bis 100 mM
    Glycerinkinase 200 U/L 150 bis 250 U/L 10 bis 50000 U/L
    G-1-PDH 4000 U/L 3000 bis 5000 U/L 100 bis 50000 U/L
    Diaphorase 455 U/L 300 bis 600 U/L 10 bis 50000 U/L
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist PC-Z zusammengesetzt aus 250000 U/L Lipase (mikrobiell), nicht reaktiven Stabilisierungsmitteln und Füllmitteln und Natriumazid 0,05%, welches als Konservierungsmittel zugegeben ist. Darüber hinaus ist ein 3000 mg/L Trioleinemulsionsstandard bevorzugt. Geeignete Lipasen, Stabilisierungsmittel, Konservierungsmittel und Puffer für die PC-Y und PC-Z-Reagenzien sind die gleichen wie vorausstehend für die PC-A und PC-B-Reagenzien beschrieben.
  • In alternativen Ausführungsformen des Verfahrens können die PC-Y-Reagenzkomponenten mit funktionell äquivalenten Materialien ersetzt werden. Beispielsweise ist 2-(p-Iodphenyl)-3-(p-nitrophenyl)-5-phenyltetrazoliumchlorid (INT) als Tetrazoliumsalz klassifiziert. Es kann ein beliebiges Tetrazoliumsalz anstelle von INT verwendet werden. Repräsentative Beispiele für andere Tetrazoliumsalze umfassen Nitroblau-Tetrazoliumchlorid (NBT); 3-(4',5'-Dimethyl thiazolyl-2)-2,4-diphenyltetrazoliumbromid (MTT), 2,2',5,5'-Tetra-(p-nitrophenyl)-3,3'-(3-dimethoxy-4-diphenylen)-ditetrazoliumchlorid (TT) und Neotetrazoliumchlorid (NT).
  • Diaphorase ist ein Elektronentransfermittel. Repräsentative Beispiele für andere Elektronentransfermittel, welche mit Tetrazoliumsalzen verwendet werden können, umfassen Phenazinmethosulfat (PMS); 8-Dimethylamino-2,3-benzophenoxazin (Meldolablau); und 1-Methoxy-5-methylphenaziniummethylsulfat.
  • NAD ist klassifiziert als ein Pyrindinukleotid. Repräsentative Beispiele für andere Pyrindinukleotide, welche anstelle von NAD verwendet werden können, umfassen NADP (Nikotinamidadenindinukleotidphosphat) und Derivate von NAD.
  • Assay (3)
  • Diese Ausführung verwendet die folgenden Enzym-gekoppelten Reaktionen:
    Figure 00240001
  • Assay (4)
  • Diese Ausführungsform verwendet die folgenden Enzym-gekoppelten Reaktionen:
    Figure 00250001
  • Assay (5)
  • Diese Ausführungsform verwendet die folgenden Enzym-gekoppelten Reaktionen:
    Figure 00250002
  • Assay (6)
  • Diese Ausführungsform verwendet die folgenden Enzym-gekoppelten Reaktionen:
    Figure 00250003
    Figure 00260001
  • Assay (7)
  • Diese Ausführungsform verwendet die folgenden Enzym-gekoppelten Reaktionen:
    Figure 00260002
  • Assay (8)
  • Diese Ausführungsform verwendet die folgenden Enzym-gekoppelten Reaktionen:
    Figure 00260003
    Figure 00270001
  • Ähnlich wie die Assays 1 und 2 können die Assays 3 bis 8 unter Verwendung von äquivalenten Komponenten auf einfache Weise modifiziert werden und können durchgeführt werden durch Herstellen und Verwenden von Reagenzien in Analogie zu PC-A, PC-B, PC-Y, und/oder PC-Z.
  • Die Reagenzien für diese Assays sind nicht auf flüssige Formen begrenzt. Beispielsweise ist es auch umfasst, dass Enzyme und/oder andere Reagenzien in Teststreifen eingebracht werden können, wie es im Fachbereich bekannt ist. Siehe, z. B. US-Patente Nrn. 5,110,724 und 5,597,532 . Derartige Teststreifen könnten ein fertiges, leicht zu verwendendes Format zur Untersuchung von TG bereitstellen. Es kann ein Mikroprozessor-kontrolliertes Reflexionsphotometer verwendet werden, um eine Reflexionsmessung auf Trockenteststreifen durchzuführen, welche die Reagenzien enthalten, die zur Durchführung des Assays notwendig sind und wobei anschließend ein quantitativer Triglycerid-Wert, wie im US-Patent Nr. 5,597,532 beschrieben, berechnet wird.
  • Repräsentative Beispiele für andere Verfahrensschritte, welche verwendet werden können, um Glycerin zu untersuchen, werden beschrieben in den US-Patenten Nrn. 4,273,870 ; Nr. 4,394,445 ; Nr. 4,142,938 ; Nr. 4,245,041 ; Nr. 4,241,178 ; Nr. 4,223,090 ; Nr. 5,221,615 ; Nr. 4,923,796 ; Nr. 4,259,440 ; Nr. 4,309,502 ; und Nr. 4,636,465 .
  • (b) Fettsäuredetektion
  • Es kann eine Vielfalt an Reaktionssequenzen verwendet werden, um die freien Fettsäuren zu einer quantifizierbaren; messbaren Spezies umzuwandeln. Beispielsweise kann die quantitative Messung erhalten werden aus einem Test, welcher eine Eigenschaft misst, die ausgewählt ist aus der Konzentration einer elektrochemischen Spezies, spektrometrischen Eigenschaften und chromatographischen Eigenschaften. Repräsentative Beispiele für bekannte Verfahren zur Fettsäuredetektion umfassen HPLC, Gaschromatographie, TLC, kernmagnetische Resonanz, Massenspektroskopie, Flammenionisierungs detektion, Gasflüssigchromatographie und Titrationsverfahren. In einer Ausführungsform wird der pH gemessen, um die Veränderung hinsichtlich der vorliegenden Fettsäuren zu bewerten (siehe z. B. US-Patent Nr. 4,713,165 ).
  • D. Optionale Prozessierungsmittel
  • Optional kann ein Faseroberflächenmodifzierungsmittel zu der Probe mit der Lipase zugegeben werden, um die Oberfläche der Holzpulpefasern zu modifizieren, um dabei zu helfen, Oberflächentriglyceride freizusetzen. Repräsentative Beispiele für derartige Faseroberflächenmodifizierungsmittel umfassen andere Enzyme, oberflächenaktive Mittel und polymere Additive. Beispiele für derartige Enzyme umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Zellulasen, Hemizellulasen, Xylanasen, Ligninasen, Pectinasen, Proteasen, Manninasen, Glucomanninasen, Arabinonasen und Amylasen. Repräsentative oberflächenaktive Mittel umfassen kationische, anionischen, nicht ionische und amphotere oberflächenaktive Mittel. Polymere Additive umfassen beispielsweise Polyelektrolyte.
  • E. Detektion mittels elektrochemischem Mittel
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Bestimmens des Unterschieds zwischen den Mengen an Glycerin oder Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen (i) Herstellen oder Verbrauchen einer messbaren elektrochemischen Spezies während einer oder mehrerer Reaktionen, umfassend das Glycerin oder die Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen und (ii) Bestimmen der Veränderungen hinsichtlich der Konzentration der elektrochemischen Spezies, welche erhalten wurde als Ergebnis der Behandlung der Holzpulpenprobe mit dem lipolytischen Enzym.
  • Die Bestimmung der Veränderung hinsichtlich der Konzentration der elektrochemischen Spezies verwendet typischerweise und vorzugsweise eine Elektrodenanordnung. Beispielsweise kann die Elektrodenanordnung eine sauerstoffmessende Elektrode oder eine ionenselektive Elektrode, wie sie im Fachbereich bekannt sind, umfassen. Typischerweise arbeiten die Elektroden durch elektrochemisch aktive Spezies, welche sich elektrochemischen Reaktionen (Oxidation oder Reduktion) auf der Oberfläche der Elektrode unterziehen. Die Rate dieser Reaktionen steht mit der Reaktivität der Spezies, dem Elektrodenmaterial und dem elektrischen Potenzial, welches an die Elektrode angelegt ist, in Zusammenhang. Die elektrochemische Spezies kann beispielsweise Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid sein. Die Elektrodenanordnung kann eine Veränderung eines elektrischen Stroms messen, beispielsweise eine Veränderung, welche durch eine Metall- (z. B. Platin) katalysierte Reduktion von Wasserstoffperoxid verursacht wird. In einer Ausführungsform der Elektrodenanordnung kann die Veränderung der Konzentration der elektrochemischen Spezies potentiometrisch bestimmt werden.
  • In einer Ausführungsform wird Glycerin umgesetzt mit ATP unter Bildung von Glycerin-1-phosphat und ADP, wobei die Reaktion durch Glycerinkinase katalysiert wird. Das Glycerin-1-phosphat reagiert mit Sauerstoff in einer Reaktion, welche durch Glycerinphosphatoxidase katalysiert wird, unter Bildung von Dehydroxyacetonphosphat und Wasserstoffperoxid. Das Wasserstoffperoxid wird anschließend infolge der elektrochemischen Reduktion durch Platin zu einem messbaren elektrischen Strom umgewandelt. Der elektrische Strom kann gemessen werden unter Verwendung einer Elektrodenanordnung und von Sensoren, welche im Fachbereich bekannt sind. Beispielsweise beschreibt US-Patent Nr. 5,989,409 von Kurnik et al. (welches hierein einbezogen ist) ein Verfahren und eine Apparatur zur Glukosemessung, welches modifiziert werden kann von Glukosemessung zu Glycerinmessung durch Verändern der biochemischen Reaktionssequenz zu der vorausstehend beschriebenen.
  • In einer anderen Ausführung wird ein Sauerstoffsensor verwendet, um den Sauerstoffverbrauch oder die Sauerstoffproduktion aus einer enzymatischen Reaktionssequenz zu messen, welche dem Glycerin oder den Fettsäuren entspricht, die durch TG-Hydrolyse erzeugt werden. Siehe beispielsweise US-Patent Nr. 4,045,297 , welches eine Sauerstoffelektrodenmessvorrichtung unter Verwendung einer Enzym-gekoppelten Reaktionsserie beschreibt. Beispielsweise kann die Reaktionsserie wie folgt sein:
    Figure 00290001
    Figure 00300001
  • Die Aufnahme von Sauerstoff ist proportional zur Menge der Oberflächentriglyceride, welche in der Pulpenprobe vorliegen. Es können bekannte Konzentrationen von Triglyceriden verwendet werden, um eine Beziehung zwischen Sauerstoffaufnahme und Triglyceridkonzentration zu bestimmen.
  • In einer anderen Ausführungsform wird die Potenzierung eines elektrischen Felds verwendet, um die Ergebnisse einer enzymatischen Reaktionssequenz korrespondierend zu Glycerin oder Fettsäuren, welche durch TG-Hydrolyse hergestellt werden, zu messen. Vorzugsweise werden derartige Verfahren unter Verwendung ionenselektiver Elektroden durchgeführt. Die Veränderung der Iononenkonzentration (z. B. pH) entspricht der Veränderung des elektrischen Potenzials. Die Elektrodenanordnung kann ein immobilisiertes Enzym umfassen, welches in der Reaktionssequenz verwendet wird. Siehe, z. B. US-Patent Nr. 4,713,165 . Beispielsweise kann das Triglycerid, welches in der Holzpulpe vorliegt, umgesetzt werden mit einer Lipase zur Erzeugung von kationischen Fettsäuren, deren Produktion gemessen wird durch eine Veränderung des pH-Werts der Probe. Die Triglyceridkonzentration kann quantifiziert werden durch Messen der pH-Veränderung in Proben mit bekannter Triglyceridkonzentration zur Bestimmung einer Beziehung zwischen Triglyceridkonzentration und pH-Änderung.
  • II. TG-Assay-Vorrichtungen
  • Ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des Triglyceridassays on-line ist schematisch in 12 dargestellt. Hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „on-line" in Bezug auf Assays, Tests oder Messungen, auf Prozesse, oder Schritte, welche eine Rolle spielen in Assays, Tests oder Messungen, welche kein menschliches Eingreifen benötigen, d. h. die Schritte oder Tests können durchgeführt werden und ein Ergebnis wird erhalten ohne manuelles Entnehmen der Probe, manuelles Mischen der Probe mit einem Reagenz oder manuelles Messen einer sich ergebenden Eigenschaft.
  • Die TG-Assay-Vorrichtung 10 umfasst ein Entnahmemittel, gezeigt als Ventil 12, zum Entnehmen eines Aliquots an Pulpe aus einem Prozess 11. Das Entnahmemittel lenkt eine ausgewählte Menge einer Holzpulpenprobe in einen Reaktionsbehälter 14. Dies kann entweder unter Verwendung eines positiven Druckstroms oder durch eine physikalische Umlenkung des Aliquots aus dem Prozess erreicht werden. Beispielsweise kann ein Ventil lang genug geöffnet werden, um es der Prozesspulpe, welche unter Druck durch eine Röhre fließt, zu ermöglichen, in einen Reaktionsbehälter bei Umgebungs-(Atmosphären)Druck abgelenkt zu werden und anschließend kann das Ventil geschlossen werden. Ein Deflektor (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um ein Drücken der Pulpe in den Behälter zu erleichtern. Der Reaktionsbehälter, wobei es sich um einen geschlossenen rostfreien Stahlbehälter handeln kann, umfasst vorzugsweise ein Rührmittel (nicht gezeigt) zum Vermischen der Pulpenprobe und der Reagenzien miteinander. Beispiele für Rührmittel umfassen statische und dynamische Mixer, Zirkulationspumpen und ähnliches, oder die Reaktionskammer kann mechanisch geschüttelt oder vibriert werden, um eine Vermischung zu erleichtern.
  • Die Vorrichtung 10 umfasst auch ein Reagenzzuführmittel 16, welches die Reagenzienvorratsbehälter 18a und 18b umfasst, und entsprechende Reagenzienkontrollmittel 20a und 20b zum Kontrollieren der Einführung einer Reagenzienformulierung A (welche alle die Reagenzien enthält, die zur Messung der Glycerin- oder Fettsäurekonzentration vor der/ohne die lipolytische Enzymreaktion benötigt werden) und eine Reagenzienformulierung B (welche alle die Reagenzien enthält, welche zur Messung der Glycerin- oder freien-Fettsäuren-Konzentration nach/mit lipolytischer Enzymreaktion benötigt werden). Die Reagenzienkontrollmittel 20a und 20b kontrollieren die Zeit und die Zugabemenge an Reagenzienformulierungen A und B in den Reaktionsbehälter 14, wodurch es den Reagenzien ermöglicht wird, mit der hierin enthaltenen Holzpulpenprobe in Kontakt zu treten und zu reagieren. Diese Reagenzien können entweder in flüssiger oder fester Form eingeführt werden. Beispielsweise kann eine Festform für die Reagenzien einen Papierbogen oder -streifen als Träger oder Abgabevehikel umfassen.
  • Die Vorrichtung 10 weist ferner ein Trennmittel zum Abtrennen der Pulpefasern von dem Filtrat auf, welches sich an die Vervollständigung der Reaktionssequenz anschließt. Dieses Trennmittel kann eine Filtrationseinheit, wie sie im Fachbereich bekannt ist, umfassen.
  • In der in 12 gezeigten Ausführungsform umfasst das Trennmittel eine Zentrifuge 22 und einen optionalen Sekundärfilter 24. Die Zentrifuge 22 kann sowohl als Reaktionsbehälter 14 und auch als Trennmittel wirken, obwohl diese in 12 als unterschiedliche Elemente dargestellt sind. Beim typischen Betrieb der Zentrifuge wird die umgesetzte Pulpensuspension in einem perforierten rotierenden Korb gedreht, was dazu führt, dass die wässrige Lösung (d. h. das Pulpendispersionsmedium) durch die kleinen Perforationen in dem rotierenden Korb gefiltert wird, während die getrockneten Pulpefasern auf der Innenoberfläche des rotierenden Korbs (oder eines Filterstoffs, welcher darin befestigt ist) zurückerhalten werden. Die wässrige Lösung, d. h. das Filtrat, fließt anschließend zu und durch den optionalen Sekundärfilter 24 und in die Messkammer 26.
  • In der Messkammer 26 wird die Konzentration der messbaren Spezies mit der Messvorrichtung 28 gemessen, welche beispielsweise ein Spektrophotometer oder eine Elektrodenanordnung enthalten kann. Die Messvorrichtung 28 erzeugt typischerweise ein elektrisches Signal, welches mit dem gemessenen Wert korrespondiert (z. B. pH, Transmission, Veränderung hinsichtlich der Spannung oder des Stroms etc.), welches durch einen Mikroprozessor (nicht gezeigt) geleitet werden kann und darin unter Verwendung von vorprogrammierten Matrizen in einen numerischen Wert zur Anzeige und zur Verwendung als Operator für den Pulpen- und Papierherstellungsprozess umgewandelt wird. In einer Abwandlung kann es das elektrische Signal gekoppelt werden mit einem on-line Pulpenkonsistenzmeter (nicht gezeigt), um einen quantitativen TG-Wert zu ergeben, z. B. einen Prozentsatz von TG in der trockenen Pulpenaufschlämmung am Punkt X im Prozess.
  • Die Vorrichtung kann optional Mittel umfassen zur Aufnahme oder zum Verfolgen der gemessenen Triglyceride über die Zeit. Beispielsweise können die Ausgabedaten aus der Vorrichtung 10 dargestellt werden als Liniengraph auf einem Computermonitor 30 in einem Zellstoff-/Papiermühlenkontrollraum. Diese Daten können auch verwendet werden, um eine oder mehrere Pechkontrollmaßnahmen (weiter unten ausführlich beschrieben) manuell oder automatisch zu regulieren. Mit anderen Worten können TG-Daten aus der Vorrichtung als Eingabewerte für einen Mühlenoperator oder einen Computerkontroller zur Regelung der Triglyceride im Mühlenprozess verwendet werden, um so Pechabscheidungen vorzubeugen oder diese zu minimieren. Entsprechend ist in einer Ausführungsform die Vorrichtung operativ verknüpft mit einem Computerprozesskontroller für die Mühle und insbesondere operativ verknüpft mit einem Pechkontrollsystem.
  • Im Anschluss an die Vervollständigung dieses Assayschemas kann die Anlage automatisch gespült und gereinigt werden mit Wasser oder einer wässrigen Lösung zur Wiederverwendung, z. B. in einem voreingestellten Interval. Die Zentrifuge und der Putzfilter werden typischerweise rückgespült oder anderweitig gewaschen, nachdem jede Charge (d. h. Aliquot) verarbeitet ist.
  • III. Verwendung der TG-Analyseverfahren
  • Es wird in Erwägung gezogen, dass die hierin beschriebenen Triglyceridassayverfahren automatisiert werden können und integriert werden können in eine Kontroll-(Rückkopplungs)schleife zur Erleichterung der Automatisierung eines Pechkontrollsystems. Beispielsweise kann beständiges Helligkeitsmessinstrument oder ein elektromagnetisches Feld zur Verwendung genau standardisiert werden (unter Verwendung der hierin beschriebenen Assayverfahren). Derartige beständige Zähler können als Vertreter verwendet werden, um relative Mengen des Materials, von dem eine Detektion gewünscht ist, zu bestimmen, ohne dass die Notwendigkeit besteht, spezifische nominelle Mengen zu identifizieren.
  • Wie hierin verwendet, bezieht sich ein „Pechkontrollsystem", „Pechkontrollmaßnahme" oder „System zur Pechkontrolle" auf beliebige Verfahren, Anlagen, Chemikalien, Enzyme oder Kombinationen davon, welche in einem oder mehreren Prozessen in einer Zellstoffmühle und/oder einer Papiermühle angewendet werden, um den Gehalt an abscheidbaren Pech in den Prozessmaterialien (z. B. Holzpulpe und Prozesswasser) zu reduzieren, um so die Abscheidung von Pech auf die Mühlenanlage, auf das Papierprodukt oder auf beides zu reduzieren. Beispiele für Pechkontrollmaßnahmen umfassen die Kontrolle von Mühlenbetriebsparametern (z. B. Temperaturen, pH, Tankmengen, Strömungsraten, Holzplatzmanagment, das Maß der Verwendung von Frischwasser und dergleichen) und die Kontrolle der Dosierung eines Pechkontrolladditivs (z. B. Enzymen, Alaun, Polymeren, Talk und dergleichen) zum Zwecke der Kontrolle der Triglyceride in der Mühle, um so Pechablagerungen vorzubeugen oder um diese zu minimieren. Repräsentative Beispiele für Pechkontrollsysteme umfassen Systeme zur kationischen Fixierung von Pech mit Alaun oder kationischen Polymeren, zur Pechdispersion mit oberflächenaktiven Mitteln bei alkalischen Bedingungen, zur Pechabsorption mit Talk, zur Pechchelatisierung mit Schwermetallen und zur enzymatischen Pechkontrolle. Pechkontrollsysteme werden beispielsweise beschrieben in US-Patent Nr. 5,256,252 von Sarkar et al., US-Patent-Nr. 5,176,796 von Irie et al., und US-Patent-Nr. 5,667,634 von Fujita et al.
  • Es werden auch Verfahren und Systeme bereitgestellt zur Verbesserung der Kontrolle von Pech in einer Zellstoff- und Papiermühle durch Bestimmen des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einer Suspension aus Holzpulpe. Diese Verfahren umfassen (1) Erhalten einer oder mehrerer Holzpulpenproben aus einer Entnahmestelle in einer Zellstoff- und Papiermühle, (2) Untersuchen der abscheidbaren Triglyceride in einer Holzpulpenprobe und (3) Aktivieren von einer oder mehreren Pechkontrollmaßnahmen auf Grundlage des erhaltenen Assays für abscheidbare Triglyceride nach Bedarf. Die Systeme umfassen ein Mittel zur Untersuchung hinsichtlich abscheidbarer Triglyceride in einer Holzpulpenprobe, welche aus einer oder mehreren Entnahmestellen in einer Zellstoff- und Papiermühle enthalten wurde, und eine Vorrichtung zum Anwenden einer oder mehrerer Pechkontrollmaßnahmen, welche in operativer Kommunikation mit dem Mittel zur Untersuchung steht, so dass die Vorrichtung in Reaktion auf den Assay für abscheidbare Triglyceride nach Bedarf aktiviert werden kann. Vorzugsweise werden die Pechkontrollmaßnahmen in Reaktion auf den Assay für abscheidbare Triglyceride automatisch aktiviert. Das Mittel zur Untersuchung hinsichtlich abscheidbarer Triglyceride verwendet vorzugsweise eines oder mehrere der hierin beschriebenen enzymatischen Verfahren. Die Mittel zur Untersuchung können in wünschenswerter Weise eine Elektrodenanordnung umfassen, welche geeignet ist, die Konzentrationsveränderung einer elektrochemischen Spezies zu messen, vorzugsweise kontinuierlich, wobei die Veränderung erzeugt wird durch Behandeln der Holzpulpeprobe mit einem lipolytischen Enzym.
  • Die vorliegende Erfindung kann ferner unter Bezug auf die folgenden nicht limitierend wirkenden Beispiele verstanden werden.
  • Beispiel 1: Enzymatisches kolorimetrisches TG-Verfahren unter Verwendung von PC-A/PC-B
  • Die Triglyceride werden zu Glycerin und Fettsäuren durch eine Lipase reduziert. Das Glycerin wird mit Adenosintriphosphat (ATP) unter Bildung von Adenosin-5'-diphosphat (ADP) und Glycerin-1-phosphat reagieren, welches mit Sauerstoff unter Bildung von Dihydroxyacetonphosphat und Peroxid reagiert. Das Peroxid reagiert mit 4-Aminoantipyrin und Natrium-N-ethyl-N-(3-sulfopropyl) m-anisidin (ESPA) unter Bildung von Quinonimin-Farbstoff und Wasser. Aus dieser Reaktionsserie ist die Konzentration des Quinonimin-Farbstoffs, welcher als Endprodukt gebildet wird, direkt proportional zur Konzentration abscheidbarer Triglyceride, welche ursprünglich in der Probe vorliegen, und welcher mit einem Spektrophotometer bei einer Wellenlänge von 540 nm detektiert wird.
  • Reagenzien
  • Drei Primärreagenzien (PC-A, PC-B, und Trioleinstandard) werden verwendet. Das PC-A weist die folgende Zusammensetzung auf:
    – ATP 0,375 mM
    – Magnesiumsalz 3,75 mM
    – 4-Aminoantipyrin 0,188 mM
    – Natrium-N-ethyl-N-(3-sulfopropyl)m- 2,11 mM
    anisid (ESPA)
    – Glycerinkinase (mikrobiell) 1250 U/L
    – Glycerinphosphatoxidase (mikrobiell) 2500 U/L
    – Peroxidase (Merrettich) 2500 U/L
    – Puffer pH 7,0 ± 0,1
    – Nicht reaktive Stabilisierungsmittel und
    Füllmittel
  • Das PC-B weist die folgende Zusammensetzung auf:
    – Lipase (mikrobiell) 250000 U/L
    – nicht reaktive Stabilisierungsmittel und
    Füllmittel
  • Natriumazid 0,05% wird sowohl zu PC-A und PC-B als Konservierungsmittel zugesetzt.
  • Es wird ein 3000 mg/L Triolein Emulsionsstandard hergestellt durch Mischen von 300 mg Triolein mit 9,6 g Triton X-100; Erwärmen des Gemischs bis eine klare Einzelphase erscheint; Zugeben von 90 ml destillierten Wassers zu der Phase; gleichmäßiges Vermischen und anschließendes Erwärmen der Lösung und mehrmaliges Mischen durch Inversion.
  • Arbeitsverfahren
  • Das Arbeitsverfahren umfasst Bestimmen der Absorption mit Lipasebehandlung, Bestimmen der Absorption ohne Lipasebehandlung und anschließend Berechnen des Triglyceridgehalts bezogen auf die Unterschiede zwischen den beiden Absorptionen.
  • (I) Bestimmung der Absorption mit Lipasebehandlung
    • A. Wiege 2,0 g einer Pulpenprobe mit bekannter Konsistenz (vorzugsweise < 1%) in ein Röhrchen mit Schraubverschluss ab. Wenn die Pulpenkonsistenz sehr viel größer als 1% ist, verdünne sie auf etwa 1% unter Verwendung von destilliertem Wasser.
    • B. Gebe 1,0 mL destilliertes Wasser zu.
    • C. Gebe 2,0 mL PC-A-Lösung zu der Probe.
    • D. Gebe 0,5 mL PC-B-Lösung zu der Probe und mische durch Umkehren.
    • E. Inkubiere für 12 min. bei 37°C, beispielsweise mit einem Heizblock oder einem Wasserbad. Kehre das Röhrchen alle drei Minuten um, um die Gleichmäßigkeit der Pulpenlösung sicherzustellen.
    • F. Platziere die Röhrchen sofort in eiskaltem Wasser, um die Reaktion zu stoppen.
    • G. Filtere die Pulpe mit einem 0,45 μm Glasfaserspritzenfilter und platziere das Filtrat in dem Röhrchen.
    • H. Stelle das Spektrophotometer auf eine Wellenlänge bei 540 nm und die abgelesene Absorption auf Null unter Verwendung von destilliertem Wasser als Referenz.
    • I. Lese die Absorption bei 540 nm der Filtratprobe (AA+B) aus und nehme diese auf.
  • (II) Bestimmung der Absorption ohne Lipasebehandlung
    • A. Wiege 2,0 g einer Pulpenprobe mit bekannter Konsistenz in ein Röhrchen mit Schraubverschluss.
    • B. Gebe 1,0 mL destilliertes Wasser zu.
    • C. Gebe 2,0 mL PC-A-Lösung dazu und mische.
    • D. Inkubiere für 12 min. bei 37°C, beispielsweise mit einem Heizblock oder einem Wasserbad. Kehre das Röhrchen alle 3 Minuten um, um die Gleichmäßigkeit der Pulpenlösung sicherzustellen.
    • E. Platziere das Röhrchen sofort in kaltem Wasser, um die Reaktion zu stoppen.
    • F. Filtriere die Pulpe mit einem 0,45 μm Glasfaserspritzenfilter und platziere das Filtrat in den Röhrchen.
    • G. Stelle das Spektrophotometer auf eine Wellenlänge bei 540 nm und die abgelesene Absorption auf Null unter Verwendung von destilliertem Wasser als Referenz.
    • H. Lese die Absorption bei 540 nm der Filtratprobe (AA) aus und nehme diese auf.
  • (III) In-Beziehung-Setzen der Absorption zur Triglyceridkonzentration
  • Eine relative Menge an abscheidbarem Triglycerid wird bestimmt aus der Differenz zwischen den gemessenen Absorptionswerten AA und AA+B. Ein iterativer Ansatz mit bekannten Triglyceridkonzentrationen kann verwendet werden, um die Absorption der Probe mit einer quantitativen Triglyceridkonzentration zu korrelieren.
  • Beispiel 2: Enzymatisches kolorimetrisches TG-Verfahren unter Verwendung von PC-Y/PC-Z
  • Die Triglyceride werden reduziert zu Glycerin und Fettsäuren durch eine Lipase. Das Glycerin wird umgesetzt mit Adenosintriphosphat (ATP) unter Bildung von Adenosin-5'-diphosphat (ADP) und Glycerin-1-phosphat, welches mit Nikotinamidadenindinukleotid (NAD) unter Bildung von Dihydroxyacetonphosphat (DAP) und NADH (die reduzierte Form von NAD) reagiert. Die Reduktion von NAD wird katalysiert durch Glycerin-1-phosphatdehydrogenase (G-1-PDH). NADH reagiert mit 2-(p-Iodphenyl)-3-p-nitrophenyl-5-phenyltetrazoliumchlorid (INT) unter Bildung von Formazan-Farbstoff und NAD. Diese Reaktion wird katalysiert durch Diaphorase. Aus dieser Reaktionsserie ist die Konzentration an Formazan-Farbstoff, welcher als Endprodukt gebildet wird, direkt proportional zur Konzentration an abscheidbaren Triglyceriden, welche ursprünglichen Probe vorliegen und wird detektiert mit einem Spektrophotometer bei einer Wellenlänge von 500 nm.
  • Reagenzien
  • Es werden drei Primärreagenzien (PC-Y, PC-Z und Trioleinstandard) verwendet. Das PC-Y hat die folgende Zusammensetzung:
    – ATP 2,0 mM
    – NAD 2,0 mM
    – Magnesiumionen 3,0 mM
    – INT 1,0 mM
    – Glycerinkinase (mikrobiell) 200 U/L
    – G-1-PDH (Kaninchenmuskel) 4000 U/L
    – Diaphorase (mikrobiell) 455 U/L
    – Triton X-100 0,2%
    – Puffer pH 7,8 ± 0,1
    – Nicht reaktive Stabilisierungsmittel und
    Füllmittel
  • Das PC-Z hat die folgende Zusammensetzung:
    Lipase (mikrobiell) 250000 U/L
    Nicht reaktive Stabilisierungsmittel und
    Füllmittel
  • Natriumazid 0,05% wird sowohl zu PC-Y als auch zu PC-Z als Konservierungsmittel zugegeben.
  • Zur Verwendung werden PC-Y und PC-Z-Lösungen hergestellt durch Rekonstituieren von trockenem PC-Y und PC-Z mit einem Volumen an deionisiertem Wasser in markierten Glasgefäßen. Nach Zugabe von Wasser werden die Gläser mit einem Stopfen verschlossen und unverzüglich gemischt. Ein 3000 mg/L Triolein-Emulsionsstandard wird wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt.
  • Arbeitsverfahren
  • Das Arbeitsverfahren umfasst Bestimmen der Absorption mit Lipasebehandlung, Bestimmen der Absorption ohne Lipasebehandlung und anschließend Berechnen des Triglyceridgehalts bezogen auf die Unterschiede zwischen den zwei Absorptionen.
  • (I) Bestimmung der Absorption mit Lipase-Behandlung
    • A. Wiege 2,0 g einer Pulpenprobe mit bekannter Konsistenz in ein Röhrchen mit Schraubverschluss ein.
    • B. Falls Hydrosulfit in der Pulpenprobe mit einer Konzentration von weniger als 1000 ppm vorliegt, gebe 1000 ppm Wasserstoffperoxid zu der Pulpenprobe und inkubiere bei Raumtemperatur für 5 Minuten. Für den unwahrscheinlichen Fall, dass die Konzentration 1000 ppm Hydrosulfid übersteigt, kann es notwendig sein, zusätzliches Wasserstoffperoxid zuzugeben.
    • C. Gebe 1,0 mL destilliertes Wasser zu.
    • D. Gebe 2,0 mL PC-Y-Lösung zu der Probe.
    • E. Gebe 0,5 mL PC-Z-Lösung zu der Probe und mische.
    • F. Inkubiere für 12 Minuten bei 37°C. Kehre das Röhrchen alle 3 Minuten um, um die Gleichmäßigkeit der Pulpenlösung sicherzustellen.
    • G. Platziere das Röhrchen sofort in kaltem Wasser, um die Reaktion zu stoppen. Da Formazan-Farbstoff dazu neigt, in der Pulpe hängenzubleiben, wird ein oberflächenaktives Mittel wie beispielsweise Triton X-100, t-Octylphenoxypolyethoxyethanol, zu der Lösung zur Freisetzung des Farbstoffs aus der Pulpe zugegeben. Die Zugabe von etwa 0,2% Triton X-100 ist zur Farbstofffreisetzung üblicherweise ausreichend.
    • H. Filtriere die Pulpe mit einem 0,45 μm Glasfaserspritzenfilter und platziere das Filtrat in dem Röhrchen.
    • I. Stelle das Spektrophotometer auf eine Wellenlänge bei 500 nm und die abgelesene Absorption auf Null unter Verwendung von destilliertem Wasser als Referenz.
    • J. Lese die Absorption bei 500 nm der Filtratprobe (AY+Z) aus und nehme diese auf.
  • (II) Bestimmung der Absorption ohne Lipasebehandlung
    • A. Wiege 2,0 g einer Pulpenprobe mit bekannter Konsistenz in ein Röhrchen mit Schraubverschluss.
    • B. Falls Hydrosulfid in der Pulpenprobe mit einer Konzentration von weniger als 1000 ppm vorliegt, gebe 1000 ppm Wasserstoffperoxid zu der Pulpenprobe und lasse sie bei Raumtemperatur für 5 Minuten inkubieren.
    • C. Gebe 1,0 mL destilliertes Wasser zu der Probe. Zur Standardisierung neuer Pulpen gebe insgesamt 1,0 mL eines bestimmten Volumens an Trioleinemulsion und destilliertem Wasser hinzu.
    • D. Gebe 2,0 mL PC-Y-Lösung zu der Probe und mische.
    • E. Inkubiere für 12 min. bei 37°C. Kehre das Röhrchen alle 3 Minuten um, um die Gleichmäßigkeit der Pulpenlösung sicherzustellen.
    • F. Platziere das Röhrchen sofort in kaltem Wasser, um die Reaktion zu stoppen. Gebe oberflächenaktives Mittel, wie beispielsweise Triton X-100, t-Octylphenoxypolyethoxyethanol zu der Lösung nach Bedarf hinzu, um den Farbstoff aus der Pulpe freizusetzen. Die Zugabe von etwa 0,2% Triton X-100 ist üblicherweise eine ausreichende Menge zur Farbstofffreisetzung.
    • G. Filtriere die Pulpe mit einem 0,45 μm Glasfaserspritzenfilter und platziere das Filtrat in dem Röhrchen.
    • H. Stelle das Spektrophotometer auf eine Wellenlänge bei 500 nm und die abgelesene Absorption auf Null unter Verwendung von destilliertem Wasser als Referenz.
    • I. Lese die Absorption bei 500 nm der Filtratprobe (AY) aus und nehme diese auf.
  • (II) In-Beziehung-Setzen von Absorption mit der Triglyceridkonzentration
  • Eine relative Menge abscheidbarer Triglyceride wird bestimmt aus der Differenz zwischen den gemessenen Absorptionswerten AY und AA+Z. Ein iterativer Ansatz mit bekannten Triglyceridkonzentrationen kann verwendet werden, um die Absorption einer Probe mit einer quantitativen Triglyceridkonzentration zu korrelieren.
  • Beispiel 3: Testen des enzymatischen kolorimetrischen TG-Verfahrens für Pulpe
  • Es wurden Testgefäße präpariert, welche 2 mL Wasser enthielten, zu denen 2 mL PC-A zusammen mit variierenden Triglyceridmengen (Standardkonzentration 3000 mg/L) wie in Tabelle 3 gezeigt, zugegeben wurden. Es wurden die Arbeitsverfahren gemäß Beispiel 1 verwendet, um die Ergebnisse zu erhalten.
  • Um der Klarheit Genüge zu tragen, der tatsächliche Messwert, welcher genommen wird, wenn die Probe im Spektrophotometer platziert wird, wird als „Absorption" bezeichnet. „Veränderte Absorption" ist die Absorption der Probe mit Lipasebehandlung, multipliziert mit 1,1, wobei es sich um das Verhältnis des Gesamtvolumens der Pulpensuspension mit und ohne Zugabe von Lipase handelt minus die Absorption der Probe ohne Lipasebehandlung. Die „Δ veränderte Absorption" stellt die normalisierten Datenwerte dar, welche durch Subtrahieren des veränderten Absorptionswertes erhalten werden, welcher für die Probe mit 0 μg zugegebenen Triglyceriden erhalten wird, von allen Datenpunkten.
  • Ergebnisse
  • Die in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse sind in 1 dargestellt. 1 kann entnommen werden, dass die Absorption gegen das Triglyceridgewicht, welches in das Wasser zugegeben wurde, eine lineare Beziehung zeigt, wenn die Triglyceride weniger als 600 μg pro Gefäß betragen, wodurch nahegelegt wird, dass 600 μg das maximale Triglyceridgewicht ist, welches auf einfache Art und Weise unter Verwendung der Spezifikationen dieser Technik gemessen werden kann. In 1 wird eine Steigung von 0,00252 Abs/μg erhalten. Tabelle 3: Ergebnisse der Zugabe von Triglyceriden in destilliertes Wasser
    Test-Nr. Wasserprobenvolumen TG-Probe Destilliertes Wasser AA AA+B Verändert Δ-verändert
    mL mL μg mL abs abs abs abs
    1 2 0 0 1,000 0,025 0,030 0,0080 0,0000
    2 2 0,05 150 0,950 0,027 0,386 0,3976 0,3896
    3 2 0,1 300 0,900 0,031 0,730 0,7720 0,7640
    4 2 0,15 450 0,850 0,034 1,090 1,1650 1,1570
    6 2 0,2 600 0,800 0,036 1,389 1,4919 1,4839
  • Der Effekt der Inkubationszeit nach Zugabe von PC-B auf die veränderte Absorption unter Verwendung der Eindicker Nr. 1-Probe ist in Tabelle 4 und in 2 gezeigt. Das Probengewicht betrug 2 g und die Menge an zu jedem Gefäß zugegebenem PC-A war 2,0 mL und die Menge an PC-B war 0,5 mL. Der Triglyceridstandard ist 300 mg/L Triolein. Nach 10 Minuten erreichte die veränderte Absorption ein Maximum und verblieb nahezu unverändert. Basierend auf diesen Tests wurde die nahegelegte Inkubationszeit bestimmt zu etwa 12 Minuten. Bei diesen Proben wurden keine Triglyceride zugegeben. Test „0" ist die Kontrollprobe und die Tests 1–5 sind Eindickerzuführung Nr. 1-Proben. Tabelle 4: Effekt der Inkubationszeit nach Behandlung mit PC-B
    Inkubationszeit Test Nr. TG-Probe Destilliertes Wasser AA AA+B Verändert Δ-verändert
    Min mL μg mL Abs abs abs Abs
    0 0 0 3,000 0,021 0,030 0,000
    0 1 0 0 1,000 0,034 0,030 0,0000 0,0000
    5 2 0 0 1,000 0,034 0,211 0,1981 0,1981
    10 3 0 0 1,000 0,034 0,252 0,2432 0,2432
    15 4 0 0 1,000 0,034 0,249 0,2399 0,2399
    20 5 0 0 1,000 0,034 0,248 0,2388 0,2388
  • Triglyceride wurden zur Pulpe zugegeben und es wurden Prozesswasserproben von verschiedenen Punkten in einer wirklichen, Papiermühle im Originalmaßstab entnommen, um die industrielle Anwendbarkeit des Tests zu bewerten. Das Probengewicht betrug 2 g und die Menge an PC-A, welche zu jedem Gefäß zugegeben wurde, war 2,0 ml und die Menge an PC-B ist 0,5 ml. Der Triglyceridstandard ist 3000 mg/L Triolein. Die Ergebnisse aus den folgenden Probenpunkten sind in den angegebenen Tabellen und Figuren gezeigt:
    Papiermaschine Nr. 2 Büttenbrühe Tabelle 5 Figur 3
    Niedrigdichtestoffbütten Nr. 1 Brühe Tabelle 6 Figur 4
    Papiermaschinen Nr. 1 Einsatz-Weißwasser Tabelle 7 Figur 5
    Eindickerzuführungs Nr. 1 Brühe Tabelle 8 Figur 6
    Tabelle 5: Ergebnisse der Zugabe von Triglyceriden in die Papiermaschine Nr. 2 Büttenbrühe
    Test Nr. Probe Probengewicht TG-Probe Destilliertes Wasser AA AA+B Verändert Δ-Verändert
    g mL μg mL abs abs abs Abs
    0 Kontrolle 0 0 0 3,000 0,025 0,026 0,000
    1 PM Nr. 2 Bütte 2 0 0 1,000 0,067 0,112 0,0562 0,0000
    2 PM Nr. 2 Bütte 2 0,05 150 0,950 0,079 0,338 0,2928 0,2366
    3 PM Nr. 2 Bütte 2 0,1 300 0,900 0,088 0,613 0,5863 0,5301
    4 PM Nr. 2 Bütte 2 0,2 600 0,800 0,091 1,117 1,1377 1,0815
    Tabelle 6: Ergebnisse der Zugabe von Triglyceriden in die Niedrigdichtenstoffbütten Nr. 1 Brühe
    Test Nr. Probe Probengewicht TG-Probe Destilliertes Wasser AA AA+B verändert verändert
    g mL μg mL Abs abs Abs abs
    0 Kontrolle 0 0 0 3,000 0,025 0,026 0,000
    1 LD Nr. 1 Durchschn. 2 0 0 1,000 0,092 0,327 0,2672 0,0000
    2 LD Nr. 1 2 0,05 150 0,950 0,124 0,515 0,4425 0,1754
    3 LD Nr. 1 2 0,1 300 0,900 0,147 0,797 0,7297 0,4626
    4 LD Nr. 1 2 0,2 600 0,800 0,167 1,170 1,1200 0,8529
    Tabelle 7: Ergebnisse der Zugabe von Triglyceriden in Papiermaschinen Nr. 1 Einsatz-Weißwasser
    Test Nr. Probe Probengewicht TG-Probe Destilliertes Wasser AA AA+B verändert Δ-verändert
    g mL μg mL abs abs abs abs
    0 Kontrolle 0 0 0 3,000 0,025 0,026 0,000
    1 PM Nr. 1 ww 2 0 0 1,000 0,040 0,101 0,0706 0,0000
    2 PM Nr. 1 ww 2 0,05 150 0,950 0,036 0,369 0,3699 0,2994
    3 PM Nr. 1 ww 2 0,1 300 0,900 0,038 0,657 0,6847 0,6142
    4 PM Nr. 1 ww 2 0,2 600 0,800 0,039 1,224 1,3074 1,2369
    Tabelle 8: Ergebnisse der Zugabe von Triglyceriden in Eindickerzuführung Nr. 1 Brühe
    Test Nr. Probe Probengewicht TG-Probe Destilliertes Wasser AA AA+B verändert Δ-verändert
    G mL μg mL abs abs abs abs
    0 Kontrolle 0 0 0 3,000 0,025 0,026 0,000
    1 Eindicker Nr. 1 2 0 0 1,000 0,038 0,245 0,2304 0,0000
    2 Eindicker Nr. 1 2 0,05 150 0,950 0,069 0,436 0,4106 0,1802
    3 Eindicker Nr. 1 2 0,1 300 0,900 0,065 0,665 0,6665 0,4361
    4 Eindicker Nr. 1 2 0,2 600 0,800 0,075 1,081 1,1141 1,8837
  • Die 36 zeigen, dass die Absorption von Pulpe plus zugegebenen Triglyceriden eine lineare Beziehung mit zugegebenen Triglyceriden aufweist, wenn die zugegebenen Triglyceride weniger als oder gleich 600 μg sind.
  • Es wurde herausgefunden, dass die Pulpe einer jeden Baumspezies und das Wasser einer jeden Mühle eine unterschiedliche Beziehung zwischen den Absorptionsfiguren und dem rückständigem TG aufweist. Ein kontrolliertes Austesten einer jeden Baumspezies und von Mühlenwasser kann verwendet werden, um diese Beziehung zu kalibrieren. Tabelle 9 zeigt die Reproduzierbarkeit der Triglycerid-Ergebnisse, welche bei einer Mühle durch dieses neue Verfahren analysiert wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Reproduzierbarkeit des neuen Verfahrens sehr hoch ist. Der relative Fehler für die Analyse der Pulpeproben ist im Allgemeinen niedriger als 5%. Tabelle 9: Reproduzierbarkeit des Triglyceridanalyseverfahrens
    Probe Triglyceride ppm
    Eindicker Nr. 1 Eindicker Nr. 1 Eindicker Nr. 1 82,4 79,7 78,2
    Mittelwert (ppm) Standardabweichung Variationskoeffizient (%) Assayzahl 80,1 2,13 2,7 3
    Niedrigdichtestoffbütte Nr. 1 Niedrigdichtestoffbütte Nr. 1 Niedrigdichtestoffbütte Nr. 1 Niedrigdichtestoffbütte Nr. 1 Niedrigdichtestoffbütte Nr. 1 196,4 210,9 203,1 217,9 195,3
    Mittelwert (ppm) Standardabweichung Variationskoeffizient (%) Assayzahl 204,7 9,65 4,7 5
    Niedrigdichtestoffbütte Nr. 2 Niedrigdichtestoffbütte Nr. 2 274,3 269,0
    Mittelwert (ppm) Standardabweichung Variationskoeffizient (%) Assayzahl 271,7 3,80 1,4 2
    Papier Maschine Nr. 1 Bütte Papier Maschine Nr. 1 Bütte Papier Maschine Nr. 1 Bütte 29,3 29,4 33,4
    Mittelwert (ppm) Standardabweichung Variationskoeffizient (%) Assayzahl 30,7 2,34 7,6 2
  • Schlussfolgerungen
  • Es wurde ein enzymatischer kolorimetrische Triglyceridassay entwickelt, welcher schnell ist (z. B. ~20 min. bis zur Vervollständigung) und welcher eine hohe Reproduzierbarkeit aufweist sowie einen kleinen relativen Fehler (z. B. < 5 bis 10%). Es wesentlich, dass kein flüchtiges organisches Lösungsmittel benötigt wurde, um die Triglyceridanalyse durchzuführen.
  • Beispiel 4: Der Effekt von Wasserstoffperoxid und Hydrosulfit auf Triglyceridassayverfahren
  • Es wurde ein Experiment durchgeführt, um zu bestimmen, wie der Assay für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid und Hydrosulfit und der Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit durch das Vorliegen von Wasserstoffperoxid und Hydrosulfit beeinflusst werden, da diese Substanzen in vielen Pulpeproben vorliegen. Die Experimente unter Verwendung des Assays für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit, welche nachstehend beschrieben werden, zeigten, dass das Wasserstoffperoxid mit der Reaktionssequenz wechselwirkt, das ein Zwischenprodukt ist und ein Reaktant in der Reaktionssequenz für diesen Assay. Hydrosulfit wechselwirkt ebenfalls mit diesem Assay, da Hydrosulfit als ein Reduktionsmittel für viele Farbstoffe wirkt und das Endprodukt dieses Assays ein Farbstoff ist, wie beispielsweise Quinonimin-Farbstoff. Die Ergebnisse der Experimente mit dem Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit zeigen, dass Wasserstoffperoxid nicht mit der Reaktionssequenz wechselwirkt und deshalb keinen Effekt auf dieses Assayverfahren aufweist. Hydrosulfit wechselwirkt mit dem Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit, da zwei verschiedene Farbstoffe in der Reaktionssequenz eine Rolle spielen: INT und Formazan. Um die Beschränkungen des Assays für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit auszuräumen, wurden Experimente durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Hydrosulfit mit dem Wasserstoffperoxid umgesetzt werden konnte, bevor der Assay durchgeführt wurde.
  • Arbeitsverfahren
  • Dieses Experiment bestand aus drei Bestimmungen: (i) wie der Assay für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit durch variierende Konzentrationen von Peroxid und Hydrosulfit beeinflusst wurde, wobei 50 ppm Glycerin und 100 ppm Triolein als Substrate verwendet wurden; (ii) wie der Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit durch variierende Konzentrationen and Peroxid und Hydrosulfit beeinflusst wurde, wobei 50 ppm Glycerin und 100 ppm Triolein als Substrate verwendet wurden; und (iii) unter welchen Bedingungen 1000 ppm Hydrosulfit umgesetzt werden konnten mit Peroxid, so dass der Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit verwendet werden konnte, um Triglyceride zu untersuchen.
  • Es wurden Experimente unter Verwendung von zwei verschiedenen Assayverfahren mit 100 ppm Triolein und 50 ppm Glycerin als Substraten bei den folgenden variierten Konzentrationen an Wasserstoffperoxid und Hydrosulfit durchgeführt: 0, 50, 100, 200, 400 und 1000 ppm. Eine Kontrollprobe, welche kein Substrat enthielt, wurde für jedes Experiment verwendet.
  • Ergebnisse und Diskussion
  • PC-A zusammen mit der Zugabe von PC-B wurde verwendet, um das Vorliegen von Triglyceriden zu untersuchen. Die enzymatischen Reaktionen, welche in dieser Ausführungsform des Assays eine Rolle spielen, waren wie folgt:
    Die Triglyceride wurden zu Glycerin und Fettsäuren durch eine Lipase reduziert. Das Glycerin wurde umgesetzt unter Bildung von Glycerin-1-phosphat, welches mit Sauerstoff unter Bildung von Peroxid reagiert. Das Peroxid reagierte mit 4-Aminoantipyrin und ESPA unter Bildung von Quinonimin-Farbstoff und Wasser. Aus dieser Reaktionsserie war die Konzentration an Quinonimin-Farbstoff, welcher als Endprodukt gebildet wurde, direkt proportional zur Konzentration von Triglyceriden, welche ursprünglich in der Probe vorlag.
  • Wasserstoffperoxid ist ein Reaktionsprodukt in der dritten Reaktion und ein Reaktant in der vierten Reaktion, so dass die Menge an Wasserstoffperoxid, welche gebildet wird, proportional ist zur ursprünglichen Konzentration an Triglyceriden. Jedoch gibt es bei diesem Reaktionsschema ein Problem, wenn Wasserstoffperoxid bereits in der Pulpenprobe vorliegt, da das Wasserstoffperoxid beginnen kann zu reagieren mit dem 4-Aminoantipyrin und ESPA und den Quinonimin-Farbstoff bilden kann oder es kann die Umkehrung der dritten Reaktion stattfinden, wenn Peroxid im Überschuss vorliegt.
  • Der Effekt von Peroxid auf den Assay für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit ist in Tabelle 10 und 7 gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass ohne die Zugabe von entweder Glycerin oder Triolein das Peroxid unter Bildung von Quinonimin-Farbstoff bei niedrigen Peroxid-Konzentrationen reagiert und dass die Menge des erzeugten Farbstoffs abnimmt, wenn die Konzentration erhöht wird. Die Menge an Quinonimin-Farbstoff nimmt ab, wenn sich die Peroxidmenge erhöht, da Wasserstoffperoxid im Überschuss vorliegt, was dazu führt, dass sich die dritte Reaktion umkehrt. Die gleichen Trends waren auch bei Zugabe von 100 ppm Triolein oder 50 ppm Glycerin zu dem PC-A-Reagenz vor der Zugabe von Peroxid offensichtlich. 7 zeigt eine Veränderung der. Absorption (Endabsorption – leer) als eine Funktion der Peroxidkonzentration. Die Nettoveränderung für alle Peroxidkonzentrationen ist nahe Null. Wenn Wasserstoffperoxid anfänglich in einer Pulpenprobe vorliegt, kann es wahrscheinlich nicht möglich sein, die Konzentration von Triglyceriden unter Verwendung dieses Verfahrens genau zu bestimmen. Tabelle 10: Effekt von Peroxid auf den Assay für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit
    Peroxidkonzentration (ppm) Leerabsorption 540 nm Glycerin 50 ppm Absorption 540 nm Triolein 100 ppm Absorption 540 nm
    0 0,0535 2,6469 1,0942
    50 2,9166 2,3206 2,6096
    100 1,7511 1,5177 1,7357
    200 1,3324 1,0922 1,3567
    400 0,9592 0,7091 1,0311
    1000 0,5420 0,4589 0,5263
  • Es ist bekannt, dass Hydrosulfit als Reduktionsmittel für viele Farbstoffe wirken kann, da es effektiv als Bleichmittel für den Farbstoff wirkt. Der Effekt von Hydrosulfit auf den Assay für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit ist in Tabelle 11 und 8 gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass ohne die Zugabe von entweder Glycerin oder Triolein die Reaktionsserie nicht stattfindet und dass keine Farbveränderung vorliegt. Mit Zugabe von 100 ppm Triolein oder 50 ppm Glycerin zu dem PC-A-Reagenz vor der Zugabe von Hydrosulfit, reduziert das Hydrosulfit den Farbstoff, so dass die Absorption abnimmt, so wie die Konzentration an Hydrosulfit ansteigt. 8 zeigt die Veränderung der Absorption (Endabsorption-leer) als eine Funktion der Hydrosulfit-Konzentration. Die Nettoänderung der Absorption ist nahe Null, für Hydrosulfitkonzentrationen über 100 ppm. Bei Konzentrationen unter 100 ppm ist die Nettoveränderung der Absorption niedriger als die 0 ppm Kontrolle, aber es kann noch immer möglich sein, dieses Verfahren zu verwenden. Wenn Hydrosulfit anfänglich in einer Pulpenprobe mit einer Konzentration über 100 ppm vorliegt, könnte es nicht möglich sein, die Konzentration von Triglyceriden unter Verwendung dieses Verfahrens genau zu bestimmen. Tabelle 11: Effekt von Hydrosulfit auf den Assay für Pulpe ohne rückständiges Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit
    Peroxidkonzentration (ppm) Leerabsorption 540 nm Glycerin 50 ppm Absorption 540 nm Triolein 100 ppm Absorption 540 nm
    0 0,0848 2,5643 1,1661
    50 0,0981 1,5911 0,6557
    100 0,0076 1,4768 0,5799
    200 0,0977 0,1537 0,0248
    400 0,0275 0,0301 0,0082
    1000 0,0451 0,0266 0,0554
  • Es wurde PC-Y zusammen mit der Zugabe von PC-Z verwendet, um das Vorliegen von Triglyceriden zu untersuchen. Die enzymatischen Reaktionen, welche bei diesem Assay eine Rolle spielen, waren wie folgt: Die Triglyceride wurden zu Glycerin und Fettsäuren durch eine Lipase reduziert. Das Glycerin wurde umgesetzt unter Bildung von Glycerin-1-phosphat, welches mit NAD unter Bildung von NADH reagiert. Das NAD reagierte mit INT unter Bildung von Quinonimin-Farbstoff und NAD. Aus dieser Reaktionsserie war die Konzentration von Quinonimin-Farbstoff, welcher als Endprodukt gebildet wurde, direkt proportional zur Konzentration an Triglyceriden, welche ursprünglich in der Probe vorlag. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass Wasserstoffperoxid im Reaktionsschema nicht auftritt. In der Theorie sollte Wasserstoffperoxid, wenn es anfänglich in der Pulpenprobe vorliegt, die Reaktionssequenz nicht beeinflussen.
  • Der Effekt von Peroxid auf den Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid ist in Tabelle 12 und 9 gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass ohne die Zugabe von entweder Glycerin oder Triolein die Reaktionsserie nicht stattfindet und dass keine Farbveränderung vorliegt. Mit Zugabe von entweder Glycerin oder Triolein findet die Reaktionsserie statt und wird nicht beeinflusst durch die Zugabe von Peroxid. 9 zeigt die Veränderung der Absorption (Endabsorption-leer) als Funktion der Peroxidkonzentration. Die Nettoveränderung für alle Peroxidkonzentrationen bleibt relativ konstant von 0 bis 1000 ppm. Wenn Wasserstoffperoxid ursprünglich in einer Pulpenprobe vorliegt, ist es möglich, die Konzentration von Triglyceriden unter Verwendung dieses Verfahrens genau zu bestimmen. Tabelle 12: Effekt von Peroxid auf den Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid
    Peroxidkonzentration (ppm) Leer Absorption 500 nm Glycerin 50 ppm Absorption 500 nm Triolein 100 ppm Absorption 500 nm
    0 0,0951 3,1230 1,5927
    50 0,0942 2,8973 1,6696
    100 0,1349 3,2614 1,6273
    200 0,1366 2,8027 1,6427
    400 0,1389 2,9470 1,6100
    1000 0,1359 3,3193 1,6427
  • Der Effekt von Hydrosulfit auf den Assay für Pulpe enthaltend Hydrosulfit ist in Tabelle 13 und 10 gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass ohne die Zugabe von entweder Glycerin oder Triolein das Hydrosulfit reagiert unter Reduzierung des INT-Farbstoffs, welcher in der PC-Y-Reagenzformulierung vorliegt und eine Farbveränderung erzeugt. Wenn die Konzentration an Hydrosulfit steigt, steigt die Absorption der Leerprobe. Mit Zugabe von 100 ppm Triolein oder 50 ppm Glycerin zu Reagenz A vor der Zugabe von Hydrosulfit, reduziert das Hydrosulfit das Formazan-Farbstoff-Produkt, so dass die Absorption abnimmt, wie die Konzentration von Hydrosulfit ansteigt. 10 zeigt die Veränderung der Absorption (Endabsorption-leer) als Funktion der Hydrosulfitkonzentration. Die Nettoveränderung der Absorption nimmt ab, wie die Konzentration von Hydrosulfit ansteigt. Es ist noch immer möglich, dieses Verfahren bei niedrigen Hydrosulfitkonzentrationen, um 100 ppm oder weniger, zu verwenden. Tabelle 13: Effekt von Hydrosulfit auf den Assay für Pulpe enthaltend Hydrosulfit
    Hydrosulfitkonzentration (ppm) Leer Absorption (500 nm) Glycerin 50 ppm Absorption 500 nm Triolein 100 ppm Absorption 500 nm
    0 0,1355 3,5701 1,6069
    50 0,3215 3,0930 2,1249
    100 0,4086 3,5191 2,0858
    200 0,5266 3,3593 1,7457
    400 0,6873 2,6537 1,1205
    1000 0,9937 1,5784 0,9974
  • Da der Assay für Pulpe enthaltend das Wasserstoffperoxid- oder Hydrosulfitreaktionsschema durch Hydrosulfit beeinflusst wird, aber nicht durch Wasserstoffperoxid, sollte es möglich sein, das Hydrosulfit mit Wasserstoffperoxid vor Initiierung des Assays umzusetzen, so dass der Assay nicht durch Hydrosulfit beeinflusst wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle 14 und 11 gezeigt. Für dieses Experiment wurde die Hydrosulfitkonzentration bei 1000 ppm konstant gehalten und es wurden verschiedene Peroxidkonzentrationen zugegeben, bevor das PC-Y-Reagenz zugegeben wurde. Es wurde Triolein als Substrat mit einer Konzentration von 100 ppm verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass so wie die Konzentration an Peroxid zunimmt, die Absorption bis zu 200 ppm zunimmt und sich anschließend einpendelt. Diese Ergebnisse zeigen, dass es möglich sein kann, diesen Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit zu verwenden, um die Triglycerid-Konzentration in einer Pulpenprobe zu bestimmen, welche Hydrogensulfit enthält, wenn zuerst Wasserstoffperoxid zugegeben wird, um mit Hydrogensulfit zu reagieren. Tabelle 14: Effekt von Peroxid auf den Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit mit 100 ppm Triolein und 1000 ppm Hydrosulfit
    Peroxidkonzentration (ppm) Endabsorption 500 nm
    0 0,3391
    100 0,5060
    200 1,7361
    400 1,6094
    800 1,6792
    1000 1,6175
  • Schlussfolgerungen
  • Die Ergebnisse zeigen, dass der Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit verwendet werden kann, um Untersuchungen nach Triglyceriden durchzuführen, wenn das anfänglich vorliegende Hydrosulfit mit Wasserstoffperoxid umgesetzt wird. Eine Menge von 200 ppm Peroxid konnte effektiv umgesetzt werden mit 1000 ppm Hydrosulfit. Der Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit kann verwendet werden, um die Untersuchungen nach Triglyceriden durchzuführen, auch dann, wenn Wasserstoffperoxid in der Probe vorliegt, da Wasserstoffperoxid in der Reaktionssequenz keine Rolle spielt. Wenn Hydrosulfit in der Probe vorliegt ist es notwendig, eine entsprechende Menge an Peroxid zu der Probe hinzu zugeben, bevor der Assay für Pulpe enthaltend Wasserstoffperoxid oder Hydrosulfit durchgeführt wird.

Claims (27)

  1. Verfahren zur Bestimmung des abscheidbaren Triglyceridgehalts in einer Holzpulpenprobe, wobei das Verfahren umfasst: (a) Bestimmen der Menge an Glycerin oder Fettsäuren in einer Holzpulpenprobe; (b) Umsetzen der Holzpulpenprobe mit einer effektiven Menge an lipolytischem Enzym zur Bildung von Glycerin und Fettsäuren; und (c) Bestimmen des Unterschieds hinsichtlich der Menge an Glycerin oder Fettsäuren in der Holzpulpenprobe vor der Behandlung und nach der Umsetzung mit dem lipolytischen Enzym.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das lipolytische Enzym ein Nicht-Lipaseenzym umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Unterschied hinsichtlich der Mengen an Glycerin, welches in der Holzpulpenprobe vor und nach der Behandlung mit dem lipolytischen Enzym vorliegt, bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, umfassend Umsetzen von Glycerin in einer oder mehreren Reaktionen zur Bildung einer messbaren Spezies und Bestimmen der Konzentration der messbaren Spezies, welche in der Holzpulpenprobe vor und nach der Behandlung mit dem lipolytischen Enzym vorliegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Konzentration der messbaren Spezies bestimmt wird durch Messen einer Eigenschaft, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus der Konzentration an elektrochemischen Spezies, spektrometrischen Eigenschaften und chromatographischen Eigenschaften.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die messbare Spezies ein gefärbtes Substrat ist, und die quantitative Messung spektrophotometrisch erhalten wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3–6, wobei das lipolytische Enzym eine Lipase umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Glycerin in der einen oder den mehreren Reaktionen phosphoryliert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Glycerin enzymatisch mit Adenosintriphosphat umgesetzt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Glycerin umgesetzt wird mit ATP in Gegenwart von Glycerinkinase zur Erzeugung von ADP, wobei das ADP anschließend umgesetzt wird mit Phosphoenolpyruvat in Gegenwart von Pyruvatkinase zur Erzeugung von Pyruvat und ATP, und anschließend das Pyruvat umgesetzt wird mit NADH in Gegenwart von Lactatdehydrogenase zur Erzeugung von Lactat und NAD.
  11. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Holzpulpenprobe vor dem Umsetzen mit der Lipase weniger als etwa 100 ppm Peroxid oder Hydrosulfit umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Zugeben einer effektiven Menge eines Faseroberflächen-Modifizierungsmittels zu der Holzpulpenprobe zur Freisetzung wenigstens eines Teils der abscheidbaren Triglyceride aus Zellulosefasern der Holzpulpenprobe.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das lipolytische Enzym in einem Trockenteststreifen zur Umsetzung mit den abscheidbaren Triglyceriden enthalten ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend Umsetzen der Fettsäuren in einer oder mehreren Reaktionen zur Bildung einer messbaren Spezies und Bestimmen der Konzentration der messbaren Spezies, welche in der Holzpulpenprobe vor und nach der Behandlung mit dem lipolytischen Enzym vorliegt.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend elektrochemisches Bestimmen des Unterschieds zwischen der Menge an Glycerin oder Fettsäuren, welche in der Holzpulpenprobe vorliegen.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei eine zu bestimmende elektrochemische Spezies ausgewählt ist aus Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine erste Reihe an Reaktionen durchgeführt wird mit einem ersten Teil der Holzpulpenprobe und eine zweite Reihe an Reaktionen durchgeführt wird mit einem zweiten Teil der Holzpulpenprobe, wobei die erste Reihe umfasst: (i) Umsetzen der abscheidbaren Triglyceride in Gegenwart einer Lipase zur Bildung von Glycerin und Fettsäuren; (ii) Umsetzen des freien Glycerins und von Glycerin aus Schritt (i) in Gegenwart eines ersten Enzyms zur Bildung einer ersten Menge an Glycerin-1-phosphat; und (iii) Umsetzen der ersten Menge an Glycerin-1-phosphat in Gegenwart von einem oder mehreren Enzymen in einer oder mehreren Reaktionen mit einer Farbstoff-Precursor-Verbindung, um ein gefärbtes Substrat mit einer ersten Menge zu erhalten, welche direkt und molekular proportional ist zu der ersten Menge an Glycerin-1-phosphat; und wobei die zweite Reihe umfasst: (i) Umsetzen des freien Glycerins in Gegenwart eines zweiten Enzyms zur Bildung einer zweiten Menge an Glycerin-1-phosphat; und (ii) Umsetzen der zweiten Menge an Glycerin-1-phosphat in Gegenwart von einem oder mehreren Enzymen in einer oder mehreren Reaktionen mit einer Farbstoff-Precursor-Verbindung, um ein gefärbtes Substrat in einer zweiten Menge zu erhalten, welche direkt und molekular proportional ist zu der zweiten Mengen an Glycerin-1-phosphat; wobei die Menge an Oberflächentriglyceriden, welche in der Probe aus Holzpulpe vorliegen, bestimmt wird durch Vergleichen der ersten Menge an gefärbtem Substrat mit der zweiten Menge an gefärbtem Substrat.
  18. Verfahren zur Verbesserung der Pechkontrolle in einer Zellstoff- und Papiermühle, umfassend: (a) Erhalten einer oder mehrerer Holzpulpenproben von einer Entnahmestelle in einer Zellstoff- und Papiermühle; (b) Untersuchen der abscheidbaren Triglyceride in einer oder mehreren Holzpulpenproben, wobei das Untersuchen das Verfahren nach Anspruch 1 umfasst; und (c) Aktivieren von einer oder mehreren Pechkontrollmaßnahmen auf Grundlage der in Schritt (b) erhaltenen Ergebnisse nach Bedarf.
  19. System zur Pechkontrolle in einer Zellstoff- und Papiermühle, umfassend: ein Mittel zum Untersuchen von abscheidbaren Triglyceriden in einer Holzpulpenprobe, welche von einer oder mehreren Entnahmestellen in einer Zellstoff- und Papiermühle erhalten worden ist, wobei das Mittel zur Untersuchung das Verfahren nach Anspruch 1 verwendet; und eine Vorrichtung zum Anwenden von einer oder mehreren Pechkontrollmaßnahmen, wobei die Vorrichtung in betriebsfähiger Kommunikation mit dem Mittel zur Untersuchung steht, so dass die Vorrichtung nach Bedarf in Reaktion auf den Assay für abscheidbare Triglyceride aktiviert werden kann.
  20. System nach Anspruch 19, wobei die Pechkontrollmaßnahmen in Reaktion auf den Assay für abscheidbare Triglyceride automatisch aktiviert werden.
  21. System nach Anspruch 19, wobei das Mittel zur Untersuchung eine Elektrodenanordnung umfasst, welche geeignet ist zum Messen der Veränderung hinsichtlich der Konzentration an elektrochemischen Spezies, wobei die Veränderung erzeugt wird durch Behandeln der Holzpulpenprobe mit einem lipolytischen Enzym.
  22. Vorrichtung (10) zum Untersuchen von abscheidbaren Triglyceriden in einer Holzpulpenprobe, welche aus einer Entnahmestelle in einer Zellstoff- und Papiermühle erhalten worden ist, umfassend: einen Reaktionsbehälter (14), ein Entnahmemittel (12) zum Entnehmen einer Holzpulpenprobe, umfassend Pulpenfasern suspendiert in einer wässrigen Lösung, vom Entnahmepunkt in den Reaktionsbehälter (14), ein Mittel zum Zuführen von Reagenz (20a, 20b) zum selektiven Zugeben von Untersuchungsreagenzien zu einer Holzpulpenprobe in dem Reaktionsbehälter (14) zum Initiieren einer enzymatischen Reaktionssequenz, welche eine Menge an messbaren chemischen Spezies erzeugt, und eine Messvorrichtung (28) zum Messen der Menge an messbaren Spezies in der wässrigen Lösung und zum Bestimmen eines Wertes aus der gemessenen Menge, korrespondierend mit der Menge an abscheidbaren Triglyceriden in der Holzpulpenprobe.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, ferner umfassend ein Trennmittel (22, 24) zum Trennen der Pulpefasern von der wässrigen Lösung, welche die messbare chemische Spezies enthält, bevor die Messvorrichtung (28) die Menge der messbaren Spezies in der wässrigen Lösung misst.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Messvorrichtung (28) ein Spektrophotometer oder eine Elektrodenanordnung umfasst.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 22, ferner umfassend eine Mikroprozessor-Kontrollvorrichtung um die Vorrichtung online zu betreiben.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 22, ferner umfassend ein Mittel zum Anzeigen oder Aufnehmen des Wertes, welcher mit der Menge an abscheidbaren Triglyceriden korrespondiert.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 22, operativ verknüpft mit wenigstens einer Pechkontrollmaßnahme.
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