CN102191296A - 一种微生物纤维素的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微生物纤维素的制备方法。首先配制发酵培养基：玉米水解糖5％，硫酸铵0.5％，NaCl0.5％，硫酸镁0.2％，醋酸0.1％，乳酸盐0.15％，110-150℃灭菌10-30分钟，冷却至30℃，接种4％紫外诱变醋酸醋杆菌种子液，摇床培养120小时，然后将发酵液在高速离心机中以3000r/min的速度高速离心20min后倒掉上清液，取离心沉淀物用4％NaOH溶液在100℃沸水浴中加热30min去除菌体蛋白，再离心取沉淀，加入适量中性洗涤液在100℃的水浴中加热1h以除去沉淀物质中的杂糖和脂类等杂质，然后用去离子水和0.5％乙酸反复冲洗，最后80℃烘干24h，制得细菌纤维素。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种微生物纤维素的制备方法。
(二)背景技术
纤维素是地球上产量最大的天然聚合物，其产量达到1000亿吨/年，广泛存在于各种高级植物中，也存在低等植物、细菌和个别低等动物中，如海洋中生长的若干绿藻和某些海洋低等动物中也含有纤维素，其存在形式是与半纤维素、木质素等组成3级立体结构。微生物纤维素不同于自然界广泛存在的纤维素，它是以纯纤维素组成的形式存在，具有以下特性：1.纤维素纯度高、结晶度高和重合度高，这样在制备微小纤维产品时非常有利。2.微生物纤维素的纤维直径在0.01-0.1μm之间，弹性为一般纤维的数倍至十倍以上，抗拉强度高。3.具有较高的微生物适应性，并且在自然界可直接降解，不污染环境。由于微生物纤维素纯度高、吸水性、物理和机械性能等方面具有独特的优良性能已引起世界范围的商业关注。微生物纤维素从其发现至今已有一百多年的历史，但由于产量低和对其物理特性了解不够充分，以至其应用受到阻碍。最近十几年随着对微生物纤维素的生物合成机制的研究，加速了微生物纤维素的工业应用。1987-1989年就已经在巴西报道了用微生物纤维素治疗皮肤病的400余例的成功实例，由于微生物纤维素韧性好，通透性好，所以可应用于烧伤、皮肤移植、等皮肤病的治疗，而且从1989年至今短短十几年，其应用报道就很多：今年朝鲜以微生物纤维素为原料的医用绷带已工业化生产，日本主要将其应用于造纸、食品、膜过滤器及作为哺乳动物细胞培养的底物。美国将其应用于三次采油、硅酸盐矿石浮选、无纺棉的制作。此外其它国家也开展了这方面的工作，可见其应用已经受到世界范围的广泛关注。日本SONY公司开发出了世界上第一个用微生物纤维素制造麦克风声音振动膜及超性能耳机振动膜，现在用微生物纤维素为材料制作的高档顶尖音响的声音振动膜在世界各地均可发现。由于微生物纤维素具有良好的亲水性、持久性、凝胶性及完全不被人体消化的特性，使之成为一种很具有吸引力的食品基料，可作为固体食品的成型剂、增稠剂、分散剂、结合剂等，具有减肥保健等功效，在造纸工业中把微生物纤维素添加到纸浆中，可提高强度和耐用性，Ajinomto与三菱造纸厂开发出添加了微生物纤维素的高质量纸品和特殊纸品，可用于流通货币的制造，美元纸币质量较好，具有很好的强度，耐用性和抗水性等其原因就是其中添加了微生物纤维素。由于微生物纤维素在音响、食品、医药、造纸等工业已经实现商业化应用，但目前生产成本较高，价格较贵，使其应用局限在一些高附加值产品。微生物纤维素在我国的研究才刚刚开始，尚无一家有能力工业化生产，我省是玉米生产大省，本项目利用玉米为原料生产微生物纤维素，生产成本大大降低，小规模中试生产结果相对稳定，使其工业化生产成为可能，添补了国内空白，同时为玉米深加工开辟了新的途径。
(三)发明内容
本发明目的在于提供一种微生物纤维素的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：本发明中所涉及的百分比除另有注明之外为质量比，本发明的产品采用这样的方法来制备的：
首先配制发酵培养基：玉米水解糖5％，硫酸铵0.5％，NaCl0.5％，硫酸镁0.2％，醋酸0.1％，乳酸盐0.15％，110-150℃灭菌10-30分钟，冷却至30℃，接种4％诱变醋酸醋杆菌种子液，摇床培养120小时，然后将发酵液在高速离心机中以3000r/min的速度高速离心20min后倒掉上清液，取离心沉淀物用4％NaOH溶液在100℃沸水浴中加热30min去除菌体蛋白，再离心取沉淀，加入适量中性洗涤液在100℃的水浴中加热1h以除去沉淀物质中的杂糖和脂类等杂质，然后用去离子水和0.5％乙酸反复冲洗，最后80℃烘干24h，制得细菌纤维素。
本发明还有这样一些技术特征：
1.所述的醋酸醋杆菌种子液制备：玉米水解糖2％，酵母膏0.5％，蛋白胨0.5％，NaCl0.5％，110-150℃灭菌10-30分钟，接种醋酸醋杆菌驯化菌株，通风培养14小时，制备种子液。
2.所述的醋酸醋杆菌应预先诱变，诱变方法为：
首先以中国工业微生物菌种保藏中心保藏的醋酸醋杆菌为出发菌株，该菌株编号为CICC21682 Acetobacter aceti，制成菌悬液，采用15W紫外灯，距离30cm，照射20秒，边搅拌边照射，力求使菌体均匀吸收紫外线光波，以上照射过程在暗室中进行，以免光修复；将经过紫外线诱变后的菌体转入到无菌试管中，并立即浸入冰水中1h，在低温条件下，细胞内参与对突变体修复的各种酶类活性受到抑制，使修复难以进行，有利于提高突变率；采用夹层法于30℃恒温箱中培养48h，涂布平板，从培养至对数生长期的平板上随机挑取50个单菌落接种到装有富集培养基的试管中，在30℃培养5d后，挑取10支长膜较好的试管中的菌体用摇瓶进行复筛；将10支试管中的菌株分别接种到盛有20mL发酵培养基的500mL三角瓶中，在30℃下培养5d，提取产物，干燥称重，选取产物干重最高者作为驯化菌株，作为生产菌。
3.所述的摇床为150转/分钟。
4.应用效果试验
本产品在红肠中添加0.05％，感官指标如下表1
表1 感官指标
上述试验结果表明，本产品在肉灌制品中少量应用，不影响产品滋气味，可以明显提高产品的保水性，增强产品弹性。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更详细的描述：
1.1.发酵菌种来源
本实施例中醋酸醋杆菌编号为CICC21682 Acetobacter aceti，购于中国工业微生物菌种保藏管理中心。
1.2菌种诱变
首先将醋酸醋杆菌制成菌悬液，采用15W紫外灯，距离30cm，照射20秒，边搅拌边照射，力求使菌体均匀吸收紫外线光波，以上照射过程在暗室中进行，以免光修复。将经过紫外线诱变后的菌体转入到无菌试管中，并立即浸入冰水中1h，在低温条件下，细胞内参与对突变体修复的各种酶类活性受到抑制，使修复难以进行，有利于提高突变率。采用夹层法于30℃恒温箱中培养48h，涂布平板，从培养至对数生长期的平板上随机挑取50个单菌落接种到装有富集培养基的试管中，在30℃培养5d后，挑取10支长膜较好的试管中的菌体用摇瓶进行复筛。将10支试管中的菌株分别接种到盛有20mL发酵培养基的500mL三角瓶中，在30℃下培养5d，提取产物，干燥称重，选取产物干重最高者作为驯化菌株，作为生产菌。
1.3微生物纤维素的制备
首先配制发酵培养基：玉米水解糖5％ 硫酸铵0.5％ NaCl0.5％，硫酸镁0.2％，醋酸0.1％；乳酸盐0.15％；110-150℃灭菌10-30分钟，冷却至30℃，接种4％醋酸醋杆菌种子液，摇床培养120小时，然后将发酵液在高速离心机中以3000r/min的速度高速离心20min后倒掉上清液，取离心沉淀物用4％NaOH溶液在100℃沸水浴中加热30min去除菌体蛋白，再离心取沉淀，加入适量中性洗涤液在100℃的水浴中加热1h以除去沉淀物质中的杂糖和脂类等杂质，然后用去离子水和0.5％乙酸反复冲洗，最后80℃烘干24h，制的细菌纤维素。
Claims (3)
1.一种微生物纤维素的制备方法，其特征是：
首先配制发酵培养基：玉米水解糖5％，硫酸铵0.5％，NaCl0.5％，硫酸镁0.2％，醋酸0.1％，乳酸盐0.15％，110-150℃灭菌10-30分钟，冷却至30℃，接种4％诱变醋酸醋杆菌种子液，摇床培养120小时，然后将发酵液在高速离心机中以3000r/min的速度高速离心20min后倒掉上清液，取离心沉淀物用4％NaOH溶液在100℃沸水浴中加热30min去除菌体蛋白，再离心取沉淀，加入适量中性洗涤液在100℃的水浴中加热1h以除去沉淀物质中的杂糖和脂类等杂质，然后用去离子水和0.5％乙酸反复冲洗，最后80℃烘干24h，制得细菌纤维素。
2.根据权利要求1所述的一种微生物纤维素的制备方法，其特征是：
首先以中国工业微生物菌种保藏中心保藏的醋酸醋杆菌为出发菌株，该菌株编号为CICC21682 Acetobacter aceti，制成菌悬液，采用15W紫外灯，距离30cm，照射20秒，边搅拌边照射，力求使菌体均匀吸收紫外线光波，以上照射过程在暗室中进行，以免光修复；将经过紫外线诱变后的菌体转入到无菌试管中，并立即浸入冰水中1h，在低温条件下，细胞内参与对突变体修复的各种酶类活性受到抑制，使修复难以进行，有利于提高突变率；采用夹层法于30℃恒温箱中培养48h，涂布平板，从培养至对数生长期的平板上随机挑取50个单菌落接种到装有富集培养基的试管中，在30℃培养5d后，挑取10支长膜较好的试管中的菌体用摇瓶进行复筛；将10支试管中的菌株分别接种到盛有20mL发酵培养基的500mL三角瓶中，在30℃下培养5d，提取产物，干燥称重，选取产物干重最高者作为驯化菌株，作为生产菌。
3.根据权利要求1所述的一种微生物纤维素的制备方法，其特征是：
醋酸醋杆菌种子液培养基为：玉米水解糖2％，酵母膏0.5％，蛋白胨0.5％，NaCl0.5％，110-150℃灭菌10-30分钟，接种醋酸醋杆菌驯化菌株，通风培养14小时，制备种子液。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104531802A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-04-22 | 无锡市善源生物科技有限公司 | 一种利用泡米水制备食用细菌纤维素的方法及其产品 |
| CN110691508A (zh) * | 2017-04-11 | 2020-01-14 | 内诺洛斯有限公司 | 植物生长培养基及其制备方法 |
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