CN103321078A - 酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法，包括切料，首先将植物原料切成100--200毫米段长，第二步酵母菌分离：把切好的植物原料放入温度为3～30℃水中浸泡并加入酵母菌，酵母菌含量为10～15亿个/立方米水，在发酵池中发酵时间6～24小时；第三步是软腐菌降解：把发酵好的植物原料从发酵池中捞出，放入生物降解池中浸泡6～24小时，其中该降解池中软腐菌的含量为15～25亿个/立方米分解液；第四步是冲洗、过滤，剩下的就是以纤维素为主的纸浆。由于酵母菌的使用，加快了纤维素和木质素分离，利用发酵后的液体中作为软腐菌类的良好营养基；这同时省略了疏解、磨浆的过程，无废液排放，是一种环保制浆、清洁制浆方法。
Description
技术领域
本发明涉及生物提取纤维素方法，具体是酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法。
背景技术
木质素是植物的主要成分之一，占植物细胞化学组成的15%～30%，在植物体中，木质素是包裹在纤维素的外面，功能之一就是保护植物细胞不受外界微生物的侵蚀。
纸浆中的木质素是结构复杂、稳定、多样的无定形三维体型大分子，在自然界中，降解缓慢，成为地球生物圈中碳循环的障碍。
自然界参与降解木质素的微生物的种类有真菌、放线菌和细菌，其中，真菌能把木质素彻底降解为CO2 和水，为了解决生物降解缓慢的难题，就必须要把包裹在纤维素的外面的木质素变的松软，易被生物降解；降解木质素的真菌主要分为四类：软腐菌、软腐菌、褐腐菌和软腐菌。
现有的化学法纸浆生产工艺，纸浆产量大，质量好，但产生大量的污水，严重污染环境，其严重性已经成为众矢之的。
现有的生物降解法纸浆生产工艺，生产周期长，仅生物降解液浸泡时间就长达10天以上，而且生物降解率低，无法大批量生产。
提取植物纤维的原料是木材或草类植物，这些植物里除含纤维素外，还含有相当多的非纤维素（木质素、淀粉，糖类和树胶等）。
专利申请号为201110430764.0的利用软腐菌生物降解木质素的纸浆的生产方法，说明能够6-48小时内降解木质素，但是其是直接对植物破碎后的碎条直接进行软腐菌进行降解，然后在添加菌种复壮营养液，再经过疏解、磨浆、筛浆、挤浆等过程生产出纸浆，但是植物破碎后的碎条即便是软腐菌在30-45℃降解，其降解过程还是比较缓慢，菌种复壮营养液的添加对软腐菌的壮大起到的作用不大，因为软腐菌生长的关键性糖没有从植物纤维中分离出来；而且后续中再次疏解、磨浆还会造成机械部件的堵塞，额外的耗费电能和机械能。
但是水无常温，夏季水温还好说，冬季时水温较低，白腐菌的降解就显得力不从心。
发明内容
本发明为了能够快速从生物中提取纤维素，特提出酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法。
为此，本发明的技术方案为酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法，包括切料，首先将植物原料切成100--200毫米段长，其特征在于：
第二步酵母菌分离：把切好的植物原料放入温度为3～30℃水中浸泡并加入酵母菌，酵母菌含量为10～15亿个/立方米水，在发酵池中发酵时间6～24小时；
第三步是软腐菌降解：把发酵好的植物原料从发酵池中捞出，放入生物降解池中浸泡6～24小时，其中该降解池中软腐菌的含量为15～25亿个/立方米分解液；
第四步是冲洗、过滤，剩下的就是以纤维素为主的纸浆。
对上述方案的改进在于：在第三步中另外添加白腐菌5～10亿个/立方米降解液、黑腐菌6～8亿个/立方米降解液和褐腐菌3～5亿个/立方米降解液。
有益效果：
本发明利用酵母菌发酵用于分离木质素，酵母菌发酵把植物原料中的淀粉分解成糖，进一步发酵又把糖分解成酒精和水，发酵产生的酒精又可以溶解一小部分木素，使植物原料中纤维素和木质素分离开来，发酵后的液体中富含糖和大量的生物酶，是软腐菌类的良好营养基。
再者酵母菌的发酵还有一种清香味，解决了植物原料中降解时的酸腐味，也改善了工作环境。
酵母菌的发酵在3～30℃的水常温发酵状态，不需要任何辅助加温设施，完全利用自身的能量进行发酵，省时省力，节约能耗。
软腐菌15～25亿个/立方米分解液是因为有酵母菌的发酵后的良好营养基的作用，可以使之能够在降解池中成倍繁殖，降解木质素的能力大大提高，成本也大大降低。
本发明中由于酵母菌的使用，不仅加快了植物原料中纤维素和木质素分离，还利用发酵后的液体中富含糖和大量的生物酶，作为软腐菌类的良好营养基；这种酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法，无论从分解质量和速度都有所提高，同时省略了疏解、磨浆的过程，还节约了生产中的流程。因此可以废液无排放，是一种环保制浆、清洁制浆方法。
具体实施方式
本发明为酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法，
首先切料，首先将植物原料切成100--200毫米段长；
第二步酵母菌分离：把切好的植物原料放入温度为3～30°水中浸泡并加入酵母菌，酵母菌含量为10～15亿个/立方米水，在发酵池中发酵时间6～24小时；
第三步是软腐菌降解：把发酵好的植物原料从发酵池中捞出，放入生物降解池中浸泡6～24小时，其中该降解池中软腐菌的含量为15～25亿个/立方米分解液；
第四步是冲洗、过滤，剩下的就是以纤维素为主的纸浆。
在第三步中另外添加白腐菌5～10亿个/立方米降解液、黑腐菌6～8亿个/立方米降解液和褐腐菌3～5亿个/立方米降解液，有利于降解。
在实际生产过程中将第四步中的用水再回到第二步中继续下一轮的生产，无废液的排放，是现代利用生物提取纤维素的理想方法。
Claims (2)
1.酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法，包括切料，首先将植物原料切成100--200毫米段长，其特征在于：
第二步酵母菌分离：把切好的植物原料放入温度为3～30°水中浸泡并加入酵母菌，酵母菌含量为10亿个～15亿个/立方米水，在发酵池中发酵时间6～24小时；
第三步是软腐菌降解：把发酵好的植物原料从发酵池中捞出，放入生物降解池中浸泡6～24小时，其中该降解池中软腐菌的含量为15～25亿个/立方米分解液；
第四步是冲洗、过滤，剩下的就是以纤维素为主的纸浆。
2.根据权利要求1所述的酵母菌分离与软腐菌分解结合的生物提取纤维素方法，其特征在于：在第三步中另外添加白腐菌10亿个左右/立方米降解液、黑腐菌8亿个左右/立方米降解液和褐腐菌5亿个左右/立方米降解液。
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