CN101857880B - 利用生物清洗剂清洗文物上结晶盐结块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物清洗剂的制备方法，及利用该清洗剂去除丝织文物上结晶盐结块的清洗方法。本发明提出用红茶菌中的生物有机酸和生物酶作为生物清洗剂在较温和的条件下清洗丝织文物表面硫酸钙和碳酸钙结晶盐，取得了良好的清洗效果，对丝织文物本身无任何的损伤。能适用于脆弱丝织文物表面结晶盐结块的清洗，具有很好的推广和应用前景。

Description

利用生物清洗剂清洗文物上结晶盐结块的方法
技术领域
本发明涉及一种利用生物清洗剂去除丝织文物表面的结晶盐结块的清洗方法，属于生物技术和文物修复领域。
背景技术
我国是最早从事养蚕织丝的国家，早在公元前3000年左右就已开始出现简单的丝织品。因此在我国出土的丝织文物数量大，种类多。但由于长期埋藏在地下，棺墓中棺液浸泡等因素的影响，经常在丝织品表面形成很多难于清洗的结晶盐结块，如果不加清洗或清洗不当，这些污染物还会进一步侵蚀丝织品，加速文物的解体，因此清洗工作是文物保护中最重要的一环。文物修复的原则是尊重文物原貌，尽量减少在修复清洗过程对文物的损伤。目前国内外对出土丝织文物的清洗多采用物理化学方法，但这些方法对于丝织物的长期保护存在某些弊端，如处理条件剧烈、化学物质残留及不可逆等问题，对文物造成一定程度的破坏。近年来文物保护专家逐渐认识到生物技术在清洗和修复脆弱文物中的优势，如某些生物酶和生物有机酸可以高效的去除顽固结块，且具有处理条件温和，一般为室温、机械强度低，对人体和环境无害，无残留等优点，并已在文物修复多个领域得到应用，如石质、木质文物的修复，壁画表面污物清除，丝织文物加固等方面。
红茶菌是以糖茶水为发酵培养基，以醋酸菌、酵母菌和乳酸菌为优势菌的共生菌群。菌群中的醋酸菌可以将培养液中的葡萄糖和果糖氧化成葡萄糖酸、乙酸等代谢产物，并分泌醋酸酶将酵母菌产生的乙醇氧化成乙酸。乳酸菌能分泌乳糖酶将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，半乳糖再经乳酸菌的发酵形成乳酸。红茶菌在静止培养时，表层漂浮着一层灰白色坚韧的细菌纤维素膜，已经被用于零强度丝织文物的加固。其下层菌液清澈透明，主要包括葡萄糖酸、醋酸和乳酸等有机酸，以及生物酶和碳酸盐。
发明内容
本发明涉及一种利用红茶菌发酵生产生物清洗剂的制备方法，首先配制红茶菌发酵培养基，然后，利用红茶菌作为发酵菌群，将红茶菌接种于所述发酵培养基中，摇瓶发酵，当pH降低到2.5，且稳定时，离心去除菌体，并收集发酵液作为生物清洗剂。
本发明还涉及一种使用上述制备方法获得的生物清洗剂去除文物上结晶盐结块的清洗方法，将白棉布用生物清洗剂浸透，置于文物表面结晶盐结块处，覆盖10min后取下，用羊毛刷蘸纯水清洗，可见结晶盐溶解，并有小颗粒脱落，。然后重新用生物清洗剂浸润的白棉布覆盖10min，再用羊毛刷蘸清水清洗文物，如此反复清洗多次，直至结晶盐完全去除，最后用清水清洗文物至pH中性。
附图说明
图1是蚕丝被红茶菌发酵液浸泡后扫描电镜观察图；
图2是三种方法对丝织文物上结晶盐结块的清洗效果比较图；
2a.清洗前；2b.水清洗；2c.超声波清洗；2d.红茶菌液清洗
图3是红茶菌发酵液对丝织文物清洗效果的显微观察图。
具体实施方式
1.红茶菌生物清洗剂的制备
按体积比绿茶∶葡萄糖∶蒸馏水＝10∶100∶1000配制红茶菌发酵培养基。
所述红茶菌发酵培养基采用绿茶、葡萄糖、蒸馏水为原料，按体积比绿茶∶葡萄糖∶蒸馏水＝10∶100∶1000配制；配制方法：将沸水冷却至85℃时，加入绿茶，保持10min，然后用8层纱布滤掉茶水，再加入85℃热水浸泡茶叶10min，用8层纱布过滤，将过滤出的茶水无菌操作加入115℃灭菌30min的葡萄糖溶液中，混匀，然后分装至500ml三角瓶中，每瓶装液量200ml。牛皮纸包扎后，冷却至室温备用。
按体积比10％接种量将红茶菌接种于发酵培养基，30℃，300rpm摇瓶培养至pH 2.5，离心去除菌体。
2.利用红茶菌生物清洗剂清洗
将白棉布用生物清洗剂浸透，置于文物表面结晶盐结块处，覆盖10min后取下，用羊毛刷蘸纯水清洗文物，可见结晶盐结块溶解，并有小颗粒脱落。然后重新用生物清洗剂浸润的白棉布覆盖10min，再用羊毛刷蘸清水清洗文物，如此反复清洗多次，直至结晶盐完全去除，最后用清水清洗文物至pH中性。
3.红茶菌发酵液对文物的影响分析
A、扫描电镜(SEM)检测生物清洗剂对蚕丝的损伤程度
用导电胶将红茶菌发酵液浸泡过蚕丝与样品台粘结牢固，由于桑蚕丝不导电，需要喷金处理，将样品放入喷金样品仓，开机抽真空至7pa左右，电流在10-20mA之间，喷金10秒；然后将喷过金的桑蚕丝放入扫描电镜样品仓，高压数值为30kv，放大观察。扫面电镜观察结果(见附图1)表明：红茶菌发酵液清洗后对蚕丝品质无任何损伤。
B、拉力强度检测
分别测定利用红茶菌发酵液浸泡前后的丝织物的拉力强度，从而分析红茶菌发酵液对丝织品品质的影响。根据《GB/T 3923.1-1997纺织品织物拉伸性能-断裂强力和断裂伸长率的测定-条样法》规定，利用岛津公司生产的AG-IS 5KN型电子万能试验机试验监测，拉伸速率设为100mm/min，隔距长度为200mm，每组试样取5个平行样，取断裂强力的平均值。测定结果如附表1所示，红茶菌发酵液浸泡过的丝织物拉力强度几乎无变化。
表1红茶菌发酵液对现代丝织物抗拉强度的影响
4.与传统清洗方法比较
选取文物表面结晶盐结块污染相近三处，分别进行EDI水清洗、超声波清洗和红茶菌发酵液清洗，比较三种方法对丝织文物表面结晶盐结块的清洗效果。其中超声波清洗采用的为小型超声波清洗仪进行清洗，机器型号为SUPRASSON P5，尖端型号为2，利用尖端的爆破性振动去除结晶盐结块。清洗效果见图2。
5.本发明的优点
a、利用红茶菌发酵液生产生物清洗剂，具有生产工艺简单，操作方便且稳定性好，经水洗后无残留等优点。
b、本发明首次介绍将红茶菌发酵液应用于清洗丝织文物，具有清洗条件温和，对文物无损伤，能够很好的保存文物的历史原貌。
c、红茶菌是一种在食品行业中得到广泛应用的菌种，对人体无毒无害。本发明将红茶菌发酵液作为一种天然的生物清洗剂在文物清洗过程中避免了化学试剂的残留现象和物理方法的机械损伤。可以在丝织和纸质文物的清洗和修复过程中得到应用。

Claims (3)

1.一种利用生物清洗剂清洗文物上结晶盐结块的方法，其中该生物清洗剂是利用红茶菌按如下步骤发酵生产的：配制红茶菌发酵培养基，利用红茶菌作为发酵菌群，将红茶菌接种于所述发酵培养基中，摇瓶发酵，当pH降低到2.5，且稳定时，离心去除菌体，并收集发酵液作为生物清洗剂；
其特征在于，将白棉布用生物清洗剂浸透，置于文物表面结晶盐结块处，覆盖10min后取下，用羊毛刷蘸纯水清洗，可见结晶盐溶解，并有小颗粒脱落，然后重新用生物清洗剂浸润的白棉布覆盖10min，再用羊毛刷蘸清水清洗文物，如此反复清洗多次，直至结晶盐完全去除，最后用清水清洗文物至pH中性，所述文物为丝织文物，所述结晶盐结块为碳酸钙和/或硫酸钙结晶盐结块。
2.根据权利要求1所述的方法，所述发酵培养基采用绿茶、葡萄糖、蒸馏水为原料，按体积比绿茶∶葡萄糖∶蒸馏水＝10∶100∶1000配制；配制方法：将沸水冷却至85℃时，加入绿茶，保持10min，然后用8层纱布滤掉茶水，再加入85℃热水浸泡茶叶10min，用8层纱布过滤，将过滤出的茶水无菌操作加入115℃灭菌30min的葡萄糖溶液中，混匀，然后分装至500ml三角瓶中，每瓶装液量200ml，牛皮纸包扎后，冷却至室温备用。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于按体积比10％的接种量接种红茶菌，培养条件为30℃，300rpm培养。
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