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一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法.docx

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文档介绍:该【一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法 】是由【开心果】上传分享,文档一共【10】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法专利名称:一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法技术领域:本发明属于细菌纤维素的制备领域,特别涉及一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法。背景技术:纤维素是地球上最丰富的天然聚合物,广泛存在于树木、棉花等植物材料中。细菌纤维素(BacterialCellulose,简称BC)则是一种由微生物发酵形成的一类纤维素,它与植物纤维素化学组成相似,因在吸水性能、物理和机械性能等诸多方面有着诸多优良性能,使其很适合作为一种生物材料应用于纺织(如粘胶纤维的原料)、造纸、音响、医药及食品工业等领域。在食品工业领域,细菌纤维素本身可以作为一种膳食纤维食品食用,如俗称“椰果”或者“椰纤果”。常见的用于发酵生产细菌纤维素的碳源有甘露醇,葡萄糖,果糖,蔗糖等,其中甘露醇和果糖作为碳源的培养效果相对较好,但这些碳源价格较高导致纤维素生产成本较高,不能用于大规模生产,因此寻找廉价合适的新碳源降低生产成本并提高纤维素产量是当前细菌纤维素研究领域的热点。菊糖也称菊粉,是由D-呋喃果糖分子以β-(2-1)糖苷键连接而成的线性直链果聚糖,末端常带有一个葡萄糖,聚合度为2-60。菊糖(菊粉)经水解可以生成75%以上D-果糖的高果糖浆或低聚果糖浆,因此以菊糖或其富含果糖的水解物为碳源,将更适合生产细菌纤维素。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法,该方法具有原料来源广泛,成本低,可操作性强等优点,在细菌纤维素的生产领域具有良好的应用前景。本发明的一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法,包括(1)将菊糖溶于水中,用酸在50-130°C下水解5-MOmin或用酶在20_90°C下水解5-240min,即得水解液;其中,水解温度为100130°C时在水解后将菊糖脱毒;(2)在菊糖水溶液或由步骤(1)制得的菊糖水解液中加入氮源配制成发酵培养基,-;将细菌纤维素生产菌株的种子液接入发酵培养基,在2030°C温度下静止培养或者在5500rpm转速下动态培养,经过323天制得细菌纤维素。所述步骤(1)中的菊糖水溶液浓度为l_350g/L。所述步骤(1)中的酸为硫酸、磷酸、盐酸或***,。所述步骤(1)中的酶为菊糖酶、果聚糖酶、葡聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶、糊精酶或淀粉酶中的一种或几种。所述步骤⑴,,酸解温度为100°C,。所述步骤(2)%%的胰蛋白胨;-2wt%的硫酸铵、玉米浆或麦芽汁。所述步骤O)中的细菌纤维素生产菌株为醋酸菌属(AcetcAactersp.)、葡萄糖酸杆菌属(GluconcAactersp.)、葡糖酸醋杆菌属(GluconacetcAactersp.)、葡萄糖氧化杆菌(Gluconobacteroxydans)、根瘤菌属(Rhizobiumsp·)、八叠球菌属(Sarcinasp.)、假单胞菌属(Pseudomounassp.)、无色杆菌属(Achromobactersp.)、产碱菌属(Alcaligenessp.)、气杆菌属(Aerobactersp.)、固氮菌属(Azotobactersp.)、土壤杆菌属(Agrobacteriumsp.)、洋葱假单胞菌(Seudomonasc印acia)、空肠弯曲菌(Campylobacterjejuni)、木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacterxylinus)或红茶菌(kombucha)。所述细菌纤维素生产菌株为木葡糖酸醋杆菌(GluconacetcAacterxylinus)或红茶菌(kombucha)。所述细菌纤维素生产菌株中除红茶菌以外的菌种按23接种环的接种量接入液体种子培养基制备种子液,然后按体积百分比3-15%的接种量转接到发酵培养基;细菌纤维素生产菌株为红茶菌时按接入13片直径Icm圆片菌膜的接种量接入液体种子培养基,然后按13片直径Icm圆片菌膜的接种量转接到发酵培养基。所述细菌纤维素生产菌株为红茶菌时液体种子培养基和发酵培养基的组成均为每IL水中,绿茶或者红茶110g,含糖为10200g的菊糖水溶液或菊糖水解液,蛋白胨或者胰蛋白胨3g,酵母浸膏5g,,巴氏灭菌30min;或含糖为10200g的菊芋汁或菊芋汁水解液、绿茶或红茶以及水,其中糖、茶、,,巴氏灭菌30min;或每IL水中,含糖为10200g的菊芋汁或菊芋汁水解液,蛋白胨或胰蛋白胨3g,酵母浸膏5g,ρΗ3·,121°C灭菌20min。所述步骤(1)中的水解温度为100130°C时获得的水解液脱毒具体方法有(1)-,过滤沉淀,-;(2)-,加入活性炭吸附,-;(3)-11,加入活性炭吸附,-;(4)-11,于25_60°C温水浴条件下反应12h_Mh,-;(5)-11,于25_60°C温水浴条件下反应12h_Mh,-,然后加入活性炭吸附,-;(6)-,加IOwt%-60°C温水浴条件下反应12h-Mh,-;(7)采用Ca(OH)-,过滤沉淀,并微调到ρΗ4·5-;(8)采用Ca(OH)-,加入活性炭吸附,-;(9)采用Ca(OH),加入活性炭吸附,-;(10)采用Ca(OH)-11,于25_60°C温水浴条件下反应12h-24h,-;(11)采用Ca(OH)-11,于25_60°C温水浴条件下反应12h-24h,-,然后加入活性炭吸附,-;(12)采用Ca(OH)-,加IOwt%-60°C温水浴条件下反应12h-Mh,-;(13)采用25%-30%,于25_60°C温水浴条件下反应12h-Mh,-,然后加入活性炭吸附,-;(14)采用25%-30%-,加10%-60°C温水浴条件下反应12h-Mh,-。有益效果本发明以价廉的菊粉(富含果糖、果低聚糖和果聚糖)或其富含果糖的水解物为原料,可以大大降低BC的生产原料成本;该生产工艺具有原料来源广泛,成本低,可操作性强等优点;利用果糖是生产细菌纤维素的优质碳源特点,以菊糖生产的细菌纤维素产量高于其他碳源生产的,在细菌纤维素的生产领域具有良好的应用前景。图ι为酸解时间对菊糖酸解还原I射导率的影响;图2为硫酸浓度对菊糖酸解还原I射导率影响;图3为水解温度对菊糖酸解还原I射导率影响;图4为菊糖浓度对菊糖酸解还原I射导率影响图5为菊糖及其酸解液发酵细菌纤维素产量;图6为不同碳源制备的细菌纤维素膜绝对拉伸强度;图7为细菌纤维素膜的相对湿膜拉伸强度;图8为细菌纤维素膜的相对干膜拉伸强度;图9为细菌纤维素膜的含水率;图10为菊糖及菊糖酸解液培养细菌纤维素的红外图谱。具体实施例方式下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。,,将菊糖酸解液放入50130°C的油浴锅中,。得到的菊糖酸解液用NaOH调pH至6,DNS法测菊糖酸解液还原糖含量,进而计算酸解得率。,包括(1)将菊糖溶于水中,用酸在50-130°C下水解5-MOmin或用酶在20-90°C下水解5-240min,即得水解液;其中,水解温度为100130°C时在水解后将菊糖脱毒;(2)在菊糖水溶液或由步骤(1)制得的菊糖水解液中加入氮源配制成发酵培养基,-;将细菌纤维素生产菌株的种子液接入发酵培养基,在2030°C温度下静止培养或者在5500rpm转速下动态培养,经过323天制得细菌纤维素。,其特征在于所述步骤(1)中的菊糖水溶液浓度为l_350g/L。,其特征在于所述步骤(1)中的酸为硫酸、磷酸、盐酸或***,。,其特征在于所述步骤(1)中的酶为菊糖酶、果聚糖酶、葡聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶、糊精酶或淀粉酶中的一种或几种。,其特征在于所述步骤(1),,酸解温度为100°C,。,其特征在于所述步骤O)%%的胰蛋白胨;-2wt%的硫酸铵、玉米浆或麦芽汁。,其特征在于所述步骤O)中的细菌纤维素生产菌株为醋酸菌属(AcetcAactersp.)、葡萄糖酸杆菌属(Gluconobactersp·)、葡糖酸醋杆菌属(Gluconacetobactersp·)、葡萄糖氧化杆菌(Gluconobacteroxydans)、根瘤菌属(Rhizobiumsp·)、八叠球菌属(Sarcinasp.)、假单胞菌属(Pseudomounassp·)、无色杆菌属(Achromobactersp·)、产喊菌属(Alcaligenessp.)、气杆菌属(Aerobactersp.)、固氮菌属(Azotobactersp.)、土壤杆菌属(Agrobacteriumsp.)、洋葱假单胞菌(Seudomonascepacia)、空肠弯曲菌(Campylobacterjejuni)、木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacterxylinus)或红茶菌(kombucha)。,其特征在于所述细菌纤维素生产菌株为木葡糖酸醋杆菌(GluconacetcAacterxylinus)或红茶菌(kombucha),其特征在于所述细菌纤维素生产菌株中除红茶菌以外的菌种按23接种环的接种量接入液体种子培养基制备种子液,然后按体积百分比3-15%的接种量转接到发酵培养基;细菌纤维素生产菌株为红茶菌时按接入13片直径Icm圆片菌膜的接种量接入液体种子培养基,然后按13片直径Icm圆片菌膜的接种量转接到发酵培养基。,其特征在于所述细菌纤维素生产菌株为红茶菌时液体种子培养基和发酵培养基的组成均为每IL水中,绿茶或者红茶110g,含糖为10200g的菊糖水溶液或菊糖水解液,蛋白胨或者胰蛋白胨3g,酵母浸膏5g,,巴氏灭菌30min;或含糖为10200g的菊芋汁或菊芋汁水解液、绿茶或红茶以及水,其中糖、茶、,,巴氏灭菌30min;或每IL水中,含糖为10200g的菊芋汁或菊芋汁水解液,蛋白胨或胰蛋白胨3g,酵母浸膏5g,PΗ3·,121°C灭菌20min。全文摘要本发明涉及一种以菊糖为碳源制备细菌纤维素的方法,包括(1)将菊糖溶于水中,用酸在50-130℃下水解5-240min或用酶在20-90℃下水解5-240min,即得水解液;(2)在菊糖水溶液或由步骤(1)制得的菊糖水解液中加入氮源配制成发酵培养基,-;将细菌纤维素生产菌株的种子液接入发酵培养基,在20~30℃温度下静止培养或者在5~500rpm转速下动态培养,经过3~23天制得细菌纤维素。本发明的生产工艺具有原料来源广泛,成本低,可操作性强等优点,在细菌纤维素的生产领域具有良好的应用前景。