CN105463587A - 一种苎麻生物脱胶的方法 - Google Patents

一种苎麻生物脱胶的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105463587A
CN105463587A CN201511025632.4A CN201511025632A CN105463587A CN 105463587 A CN105463587 A CN 105463587A CN 201511025632 A CN201511025632 A CN 201511025632A CN 105463587 A CN105463587 A CN 105463587A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ramie
degumming
bacterium liquid
bacillus
biological degumming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201511025632.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105463587B (zh
Inventor
余龙江
杨玉珍
舒潼
彭咏絮
周蓬蓬
付春华
杨英
胡振华
胡振亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN201511025632.4A priority Critical patent/CN105463587B/zh
Publication of CN105463587A publication Critical patent/CN105463587A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105463587B publication Critical patent/CN105463587B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01C—CHEMICAL OR BIOLOGICAL TREATMENT OF NATURAL FILAMENTARY OR FIBROUS MATERIAL TO OBTAIN FILAMENTS OR FIBRES FOR SPINNING; CARBONISING RAGS TO RECOVER ANIMAL FIBRES
    • D01C1/00—Treatment of vegetable material
    • D01C1/04—Bacteriological retting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种苎麻生物脱胶方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原麻预处理：将苎麻原麻置于高压下，进行搓压处理后，按料液体积比1:8～1:12加水浸泡并加热处理；(2)脱胶处理：(2-1)第一脱胶处理：将预处理后的原麻，按料液体积比1:8～1:12加水，并调节温度在33～37℃之间，按照接种量5～10％加入芽孢杆菌HG-28扩大培养菌液，调节初始pH值为6.5～7.5，以每吨2～4m3/h的通气量通入过滤空气，处理4～8h，获得第一发酵体系；(2-2)第二脱胶处理：向步骤(2-1)中获的第一发酵体系中，按照接种量5～10％加入产半纤维素脱支酶混合菌液，维持温度在33～37℃，以每吨2～4m3/h的通气量通入过滤空气，处理2～8h，完成生物脱胶。本发明有效降低了苎麻生物脱胶的残胶率。

Description

一种苎麻生物脱胶的方法
技术领域
本发明属于轻工生物技术领域，更具体地，涉及一种苎麻生物脱胶的方法。
背景技术
苎麻原麻包含了多种结构复杂的化学成分，其主要成分是纤维素，含量占到70％左右，剩余30％左右的非纤维素成分，麻纺工业中称其为胶质，主要包括果胶、半纤维素、木质素、水溶物、蜡脂质和灰分等。这些胶质大部分相互胶连包裹在纤维外表，呈现坚固的片条状。
传统苎麻方法脱胶不仅劳动强度大、浪费资源多、脱胶质量差，而且由于使用了大量酸、碱、氧化剂等化学试剂，脱胶后产生的废液会造成严重的环境污染。近年来，为了减少或根治脱胶造成的污染，降低生产成本，已公认生物法脱胶是未来苎麻脱胶的主要发展方向，采用生物脱胶工艺生产的苎麻精干麻与化学脱胶麻相比，束纤维断裂强度高，残胶率低，可纺性好，且没有酸、碱、漂白剂等化学试剂残留。因而业界相继开展了苎麻的生物脱胶技术研究和相关工艺探索。
刘鲁明在专利CN101451132中采用蜡状芽孢杆菌复配木聚糖酶和甘露聚糖酶进行苎麻脱胶，生产成本高，不利于工业化生产。杨政在专利CN102863116中采用果胶杆菌RJ6进行苎麻脱胶，存在胶质脱除不彻底的问题。刘自镕在专利CN1157475C中采用Bacillussubtilis进行苎麻和亚麻的脱胶，该菌在同一培养条件下可产生脱胶所需的多种酶，主要是除纤维素酶以外的脱胶酶，但单菌处理在半纤维素的降解方面效率有限。
现有的微生物脱胶菌株主要是针对胶质中的果胶合半纤维素类物质，然而，由于半纤维素与木质素之间的复杂交联，半纤维素的多分支化，使得残胶率仍然偏高。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种苎麻脱胶方法，其目的在于通过脱胶细菌大量产生脱支酶，与木糖糖酶协同作用促进木聚糖降解，使得半纤维素的结构破坏程度加大，并促进果胶降解，从而显著提高苎麻的生物脱胶效果，由此解决现有的苎麻脱胶方法残胶率高的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种苎麻生物脱胶方法，包括以下步骤：
(1)原麻预处理：将苎麻原麻置于高压下，进行搓压处理后，按料液体积比1:8～1:12加水浸泡并加热处理；
(2)脱胶处理：
(2-1)第一脱胶处理：将预处理后的原麻，按料液体积比1:8～1:12加水，并调节温度在33～37℃之间，按照接种量5～10％加入芽孢杆菌HG-28扩大培养菌液，调节初始pH值为6.5～7.5，以每吨2～4m3/h的通气量通入过滤空气，处理4～8h，获得第一发酵体系；
(2-2)第二脱胶处理：。
向步骤(2-1)中获的第一发酵体系中，按照接种量5～10％加入产半纤维素脱支酶混合菌液，维持温度在33～37℃，以每吨2～4m3/h的通气量通入过滤空气，处理2～8h，完成生物脱胶。
优选地，所述苎麻生物脱胶方法，其所述产半纤维素脱支酶混合菌液为短小芽孢杆菌扩大培养液、枯草芽孢杆菌扩大培养液、地衣芽孢杆菌扩大培养液、以及多粘类芽孢杆菌扩大培养液按体积比(1～3.5):(1～2):(1～2.5):(1～2)混合的混合液。
优选地，所述苎麻生物脱胶方法，其步骤(1)所述高压范围为4×104～3×105Pa。
优选地，所述苎麻生物脱胶方法，其步骤(1)所述搓压处理进行2～4次。
优选地，所述苎麻生物脱胶方法，其所述步骤(1)加热至115～125℃。
优选地，所述苎麻生物脱胶方法，其所述步骤(1)处理15～30min。总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
实施本发明，具有如下有益效果：本发明的苎麻产品各项指标与国家标准GB/T20793-2006一级精干麻的技术指标对比如表1所示：
表1本发明的苎麻产品各项指标与国家标准GB/T20793-2006一级精干麻的技术指标对比
本发明通过苎麻预处理、协同利用多种菌种产生的生物酶进行生物脱胶，相比HG-28单独脱胶结果，进一步降低了精干麻残胶率，最低残胶率可达到1.1％，生产的苎麻精干麻超过国家一等品标。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供的苎麻生物脱胶方法，包括如下步骤：
S1、脱胶菌种的活化培养：将保存在-80℃冰箱的芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌的EP管于室温下分别放置至菌液完全融化后，按0.5％～2.5％的接种量分别接种到盛有200～400mL一号培养基的1L摇瓶中，于30～38℃，120～200r/min转速的条件下培养2～6h，分别得到活化的各个菌种。所述的一号培养基为：10g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉、10g/L的NaCl，与水混合、定容后，调节初始pH值为7.0～7.5。
S2、脱胶菌种的扩大培养：将S1所得活化后的芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌按1％～5％的接种量分别接种到装有30L二号培养基的规格为50L的一级种子罐中，于33～37℃，100～150r/min转速和1～3m3/h通气量的条件下培养2～7h；然后将各个一级种子罐中的菌液按2.5％～8％的接种量分别接种到装有600L二号培养基的规格为1t的二级种子罐中，于33～37℃，60～100r/min转速和3～10m3/h通气量的条件下培养3～6h，分别获得用于脱胶各菌种的扩大培养菌液：芽孢杆菌HG-28扩大培养菌液即菌液A、小芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液B、枯草芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液C、地衣芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液D和多粘类芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液E；所述的二号培养基为：葡萄糖25～40g/L、蛋白胨8～15g/L、酵母浸粉3～10g/L、磷酸二氢钾2～7g/L以及硝酸钙0.2～1.0g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.0～7.5。
S3、生物脱胶：
(1)原麻预处理：将苎麻原麻于4×104～3×105Pa下进行搓压处理2～4次后，将其均匀挂在麻笼支架上，移入苎麻预处理罐中，并按料液比1:8～1:12(V/V)加入自来水，将预处理罐的温度升至115～125℃，进行高温高压处理15～30min。
(2)脱胶处理：
(2-1)第一脱胶处理：
将预处理后的原麻按料液比1:8～1:12(V/V)加入自来水，置于脱胶罐中，调节脱胶罐的温度到33～37℃，将菌液A按5～10％(V/V)的接种量接入脱胶罐中，调节初始pH值为6.5～7.5，以每吨2～4m3/h的通气量通入过滤空气，进行脱胶处理4～8h后。
(2-2)第二脱胶处理：
向上述脱胶罐中按5～10％(V/V)的比例加入产半纤维素脱支酶混合菌液F进行微生物协同脱胶，维持温度在33～37℃，以每吨2～4m3/h的通气量通入过滤空气，继续脱胶处理2～8h，完成脱胶过程。所述混合菌液F由菌液B:菌液C:菌液D:菌液E按(1～3.5):(1～2):(1～2.5):(1～2)(V/V)的比例混合而成。该混合菌液同时含有乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、α-葡萄糖醛酸酶以及α-L-阿拉伯糖醛酸酶等半纤维素脱支酶。
以下为实施例：
本发明实施例使用的芽孢杆菌Bacillussp.HG-28，已于2013年7月2号提交给中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC，地址在中国湖北省武汉市武汉大学)保藏，保藏编号为CCTCCNo:M2013308。本发明实施例使用的短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌均从中国典型培养物保藏中心购买，短小芽孢杆菌的保藏编号为CCTCCAB205602；枯草芽孢杆菌的保藏编号为CCTCCAB130030；地衣芽孢杆菌的保藏编号为CCTCCAB91060；多粘类芽孢杆菌的保藏编号为CCTCCAB2010431。
实施例1
S1、脱胶菌种的活化培养：将保存在-80℃冰箱的芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌的EP管于室温下分别放置至菌液完全融化后，按0.5％的接种量分别接种到盛有200mL一号培养基的1L摇瓶中，于30℃，120r/min转速的条件下培养6h，分别得到活化的各个菌种。所述的一号培养基为：10g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉、10g/L的NaCl，与水混合、定容后，调节初始pH值为7.5。
S2、脱胶菌种的扩大培养：将S1所得芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌按1％的接种量分别接种到装有30L二号培养基的规格为50L的一级种子罐中，于33℃，100r/min转速和1m3/h通气量的条件下培养7h；然后将各个一级种子罐中的菌液按2.5％的接种量分别接种到装有600L二号培养基的规格为1t的二级种子罐中，于33℃，60r/min转速和3m3/h通气量的条件下培养6h，分别获得用于脱胶的菌液：芽孢杆菌HG-28扩大培养菌液即菌液A、小芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液B、枯草芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液C、地衣芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液D和多粘类芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液E。所述的二号培养基为：葡萄糖25g/L、蛋白胨8g/L、酵母浸粉3g/L、磷酸二氢钾2g/L以及硝酸钙0.2g/L，上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.0。
S3、生物脱胶：
(1)原麻预处理：将苎麻原麻于4×104Pa搓压处理2次后，将其均匀挂在麻笼支架上，移入苎麻预处理罐中，并按料液比1:8(V/V)加入自来水，将预处理罐的温度升至125℃，进行高温高压处理15min。
(2)脱胶处理：
(2-1)第一脱胶处理：
将预处理后的麻笼从预处理罐移至装有6t自来水的脱胶罐中，调节脱胶罐的温度到33℃，将脱胶菌株芽孢杆菌HG-28种子培养液A按5％(V/V)的接种量接入脱胶罐中，调节所述发酵液的初始pH值为6.5，以10m3/h的通气量通入过滤空气，进行脱胶处理4h。
(2-1)第二脱胶处理：
维持温度、通气条件不变，再向上述脱胶罐中按5％(V/V)的比例加入产半纤维素脱支酶混合菌液F进行微生物协同脱胶，继续脱胶处理2h，完成脱胶过程。所述混合菌液F由分别经菌种活化、扩大培养获得的菌液B:菌液C:菌液D:菌液E按1:1:1:1(V/V)的比例混合而成。该混合菌液同时含有乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、α-葡萄糖醛酸酶以及α-L-阿拉伯糖醛酸酶等半纤维素脱支酶。
完成生物脱胶后，将苎麻脱胶罐密封，加热使压力升至0.1MPa，保持40min，然后将气压降至常压，再把生物脱胶的麻笼移出，经拷打、给油等苎麻精干麻常规生产工序后，得苎麻精干麻产品，经检测，脱胶后的苎麻精干麻束残胶率1.49％、纤维断裂强度5.12cN/dtex、白度51度。
实施例2
S1、脱胶菌种的活化培养：将保存在-80℃冰箱的芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌的EP管于室温下分别放置至菌液融化后，按2.5％的接种量分别接种到盛有400mL一号培养基的1L摇瓶中，于38℃，200r/min转速的条件下培养3h，分别得到活化的各个菌种。所述的一号培养基为：10g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉、10g/L的NaCl，与水混合、定容后，调节初始pH值为7.5。
S2、脱胶菌种的扩大培养：将S1所得芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌按5％的接种量分别接种到装有30L二号培养基的规格为50L的一级种子罐中，于37℃，150r/min转速和3m3/h通气量的条件下培养3h；然后将各个一级种子罐中的菌液按8％的接种量分别接种到装有600L二号培养基的规格为1t的二级种子罐中，于37℃，100r/min转速和10m3/h通气量的条件下培养3h，分别获得用于脱胶的菌液：芽孢杆菌HG-28扩大培养菌液即菌液A、小芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液B、枯草芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液C、地衣芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液D和多粘类芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液E。所述的二号培养基为：葡萄糖40g/L、蛋白胨15g/L、酵母浸粉10g/L、磷酸二氢钾7g/L以及硝酸钙1.0g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.5。
S3、生物脱胶：
(1)原麻预处理：将苎麻原麻于3×105Pa搓压处理4次后，将其均匀挂在麻笼支架上，移入苎麻预处理罐中，并按料液比1:12(V/V)加入自来水，将预处理罐的温度升至125℃，进行高温高压处理30min。
(2)脱胶处理：
(2-1)第一脱胶处理：
将预处理后的麻笼从预处理罐移至装有6t自来水的脱胶罐中，调节脱胶罐的温度到37℃，将脱胶菌株芽孢杆菌HG-28种子培养液A按10％(V/V)的接种量接入脱胶罐中，调节所述发酵液的初始pH值为7.5，以25m3/h的通气量通入过滤空气，进行脱胶处理4h后。
(2-1)第二脱胶处理：
维持温度、通气条件不变，再向上述脱胶罐中按10％(V/V)的比例加入产半纤维素脱支酶混合菌液F进行微生物协同脱胶，继续脱胶处理4h，完成脱胶过程。所述混合菌液F由分别经菌种活化、扩大培养获得的菌液B:菌液C:菌液D:菌液E按3.5:2:2.5:2(V/V)的比例混合而成。该混合菌液同时含有乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、α-葡萄糖醛酸酶以及α-L-阿拉伯糖醛酸酶等半纤维素脱支酶。
完成生物脱胶后，将苎麻脱胶罐密封，加热使压力升至0.1MPa，保持40min，然后将气压降至常压，再把生物脱胶的麻笼移出，经拷打、给油等苎麻精干麻常规生产工序后，得苎麻精干麻产品，经检测，脱胶后的苎麻精干麻束残胶率1.38％、纤维断裂强度5.19cN/dtex、白度54度。
实施例3
S1、脱胶菌种的活化培养：将保存在-80℃冰箱的芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌的EP管于室温下分别放置至菌液完全融化后，按2％的接种量分别接种到盛有350mL一号培养基的1L摇瓶中，于36℃，180r/min转速的条件下培养5h，分别得到活化的各个菌种。所述的一号培养基为：10g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉、10g/L的NaCl。与水混合、定容后，调节初始pH值为7.2。
S2、脱胶菌种的扩大培养：将S1所得芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌按4％的接种量分别接种到装有30L二号培养基的规格为50L的一级种子罐中，于36℃，140r/min转速和2m3/h通气量的条件下培养5h；然后将各个一级种子罐中的菌液按6％的接种量分别接种到装有600L二号培养基的规格为1t的二级种子罐中，于35℃，90r/min转速和8m3/h通气量的条件下培养5h，分别获得用于脱胶的菌液：芽孢杆菌HG-28扩大培养菌液即菌液A、小芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液B、枯草芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液C、地衣芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液D和多粘类芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液E。所述的二号培养基为：葡萄糖35g/L、蛋白胨12g/L、酵母浸粉8g/L、磷酸二氢钾5g/L以及硝酸钙0.8g/L，上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.2。
S3、生物脱胶：
(1)原麻预处理：将苎麻原麻于2×105Pa搓压处理3次后，将其均匀挂在麻笼支架上，移入苎麻预处理罐中，并按料液比1:10(V/V)加入自来水，将预处理罐的温度升至121℃，进行高温高压处理25min。
(2)脱胶处理：
(2-1)第一脱胶处理：
将预处理后的麻笼从预处理罐移至装有6t自来水的脱胶罐中，调节脱胶罐的温度到36℃，将脱胶菌株芽孢杆菌HG-28种子培养液A按5～10％(V/V)的接种量接入脱胶罐中，调节所述发酵液的初始pH值为7.2，以20m3/h的通气量通入过滤空气，进行脱胶处理6h后。
(2-1)第二脱胶处理：
维持温度、通气条件不变，再向上述脱胶罐中按8％(V/V)的比例加入产半纤维素脱支酶混合菌液F进行微生物协同脱胶，继续脱胶处理6h，完成脱胶过程。所述混合菌液F由分别经菌种活化、扩大培养获得的菌液B:菌液C:菌液D:菌液E按2:1.5:2:1.5(V/V)的比例混合而成。该混合菌液同时含有乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、α-葡萄糖醛酸酶以及α-L-阿拉伯糖醛酸酶等半纤维素脱支酶。
完成生物脱胶后，将苎麻脱胶罐密封，加热使压力升至0.1MPa，保持40min，然后将气压降至常压，再把生物脱胶的麻笼移出，经拷打、给油等苎麻精干麻常规生产工序后，得苎麻精干麻产品，经检测，脱胶后的苎麻精干麻束残胶率1.10％、纤维断裂强度5.50cN/dtex、白度57度。
实施例4
S1、脱胶菌种的活化培养：将保存在-80℃冰箱的芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌的EP管于室温下分别放置至菌液完全融化后，按2％的接种量分别接种到盛有330mL一号培养基的1L摇瓶中，于33℃，180r/min转速的条件下培养3h，分别得到活化的各个菌种。所述的一号培养基为：10g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉、10g/L的NaCl。与水混合、定容后，调节初始pH值为7.1。
S2、脱胶菌种的扩大培养：将S1所得芽孢杆菌HG-28、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌按3％的接种量分别接种到装有30L二号培养基的规格为50L的一级种子罐中，于34℃，130r/min转速和3m3/h通气量的条件下培养6h；然后将各个一级种子罐中的菌液按7％的接种量分别接种到装有600L二号培养基的规格为1t的二级种子罐中，于34℃，80r/min转速和8m3/h通气量的条件下培养4h，分别获得用于脱胶的菌液：芽孢杆菌HG-28扩大培养菌液即菌液A、小芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液B、枯草芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液C、地衣芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液D和多粘类芽孢杆菌扩大培养菌液即菌液E。所述的二号培养基为：葡萄糖36g/L、蛋白胨12g/L、酵母浸粉9g/L、磷酸二氢钾7g/L以及硝酸钙0.9g/L，上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.4。
S3、生物脱胶：
(1)原麻预处理：将苎麻原麻于1×105Pa搓压处理2次后，将其均匀挂在麻笼支架上，移入苎麻预处理罐中，并按料液比1:9(V/V)加入自来水，将预处理罐的温度升至119℃，进行高温高压处理28min。
(2)脱胶处理：
(2-1)第一脱胶处理：
将预处理后的麻笼从预处理罐移至装有6t自来水的脱胶罐中，调节脱胶罐的温度到33℃，将脱胶菌株芽孢杆菌HG-28种子培养液A按6％(V/V)的接种量接入脱胶罐中，调节所述发酵液的初始pH值为7.0，以18m3/h的通气量通入过滤空气，进行脱胶处理6h后。
(2-1)第二脱胶处理：
维持温度、通气条件不变，再向上述脱胶罐中按8％(V/V)的比例加入产半纤维素脱支酶混合菌液F进行微生物协同脱胶，继续脱胶处理8h，完成脱胶过程。所述混合菌液F由分别经菌种活化、扩大培养获得的菌液B:菌液C:菌液D:菌液E按3:1:2:1(V/V)的比例混合而成。该混合菌液同时含有乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、α-葡萄糖醛酸酶以及α-L-阿拉伯糖醛酸酶等半纤维素脱支酶。
完成生物脱胶后，将苎麻脱胶罐密封，加热使压力升至0.1MPa，保持40min，然后将气压降至常压，再把生物脱胶的麻笼移出，经拷打、给油等苎麻精干麻常规生产工序后，得苎麻精干麻产品，经检测，脱胶后的苎麻精干麻束残胶率1.28％、纤维断裂强度5.32cN/dtex、白度54度。
对比例5
S1、胶菌种的活化培养：将保存在-80℃冰箱的芽孢杆菌HG-28的EP管于室温下分别放置至菌液完全融化后，按2％的接种量接种到盛有350mL一号培养基的1L摇瓶中，于35℃，180r/min转速的条件下培养5h，得到活化菌种。所述的一号培养基为：10g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉、10g/L的NaCl。与水混合、定容后，调节初始pH值为7.4。
S2、脱胶菌种的扩大培养：将S1所得芽孢杆菌HG-28按4％的接种量接种到装有30L二号培养基的规格为50L的一级种子罐中，于36℃，140r/min转速和2m3/h通气量的条件下培养5h；然后将一级种子罐中的菌液按7％的接种量分别接种到装有600L二号培养基的规格为1t的二级种子罐中，于36℃，80r/min转速和8m3/h通气量的条件下培养5h，获得用于脱胶的菌液；所述的二号培养基为：葡萄糖30g/L、蛋白胨12g/L、酵母浸粉8g/L、磷酸二氢钾6g/L以及硝酸钙0.8g/L，上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.4。
S3、生物脱胶：
(1)原麻预处理：将苎麻原麻于2×105Pa搓压处理3次后，将其均匀挂在麻笼支架上，移入苎麻预处理罐中，并按料液比1:10(V/V)加入自来水，将预处理罐的温度升至120℃，进行高温高压处理25min。
(2)脱胶处理：
(2-1)第一脱胶处理：
将预处理后的麻笼从预处理罐移至装有6t自来水的脱胶罐中，调节脱胶罐的温度到36℃，将脱胶菌株芽孢杆菌HG-28种子培养液按8％(V/V)的接种量接入脱胶罐中，调节所述发酵液的初始pH值为7.0，以20m3/h的通气量通入过滤空气，进行脱胶处理12h，完成脱胶过程。
不进行步骤(2-2)的第二脱胶处理步骤。
完成生物脱胶后，将苎麻脱胶罐密封，加热使压力升至0.1MPa，保持40min，然后将气压降至常压，再把生物脱胶的麻笼移出，经拷打、给油等苎麻精干麻常规生产工序后，得苎麻精干麻产品，经检测，脱胶后的苎麻精干麻束残胶率1.70％、纤维断裂强度5.10cN/dtex、白度50度。
该HG-28单独脱胶与本发明的混合菌液脱胶的苎麻精干麻产品检测指标对比如表2所示。
表2.本发明混合菌液脱胶与HG-28单独脱胶的苎麻精干麻产品检测指标比较
通过本对比实施例，说明把产各种脱支酶的脱胶细菌菌株应用于苎麻生物脱胶生产精干麻中，确实进一步降低了苎麻残胶率，同时白度和束纤维断裂强度都有所提高。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种苎麻生物脱胶方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原麻预处理：将苎麻原麻置于高压下，进行搓压处理后，按料液体积比1:8～1:12加水浸泡并加热处理；
(2)脱胶处理：
(2-1)第一脱胶处理：将预处理后的原麻，按料液体积比1:8～1:12加水，并调节温度在33～37℃之间，按照接种量5～10％加入芽孢杆菌HG-28扩大培养菌液，调节初始pH值为6.5～7.5，以每吨2～4m3/h的通气量通入过滤空气，处理4～8h，获得第一发酵体系；
(2-2)第二脱胶处理：
向步骤(2-1)中获的第一发酵体系中，按照接种量5～10％加入产半纤维素脱支酶混合菌液，维持温度在33～37℃，以每吨2～4m3/h的通气量通入过滤空气，处理2～8h，完成生物脱胶。
2.如权利要求1所述的苎麻生物脱胶方法，其特征在于，所述产半纤维素脱支酶混合菌液为短小芽孢杆菌扩大培养液、枯草芽孢杆菌扩大培养液、地衣芽孢杆菌扩大培养液、以及多粘类芽孢杆菌扩大培养液按体积比(1～3.5):(1～2):(1～2.5):(1～2)混合的混合液。
3.如权利要求1所述的苎麻生物脱胶方法，其特征在于，步骤(1)所述高压范围为4×104～3×105Pa。
4.如权利要求1所述的苎麻生物脱胶方法，其特征在于，步骤(1)所述搓压处理进行2～4次。
5.如权利要求1所述的苎麻生物脱胶方法，其特征在于，所述步骤(1)加热至115～125℃。
6.如权利要求1所述的苎麻生物脱胶方法，其特征在于，所述步骤(1)处理15～30min。
CN201511025632.4A 2015-12-31 2015-12-31 一种苎麻生物脱胶的方法 Active CN105463587B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511025632.4A CN105463587B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 一种苎麻生物脱胶的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511025632.4A CN105463587B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 一种苎麻生物脱胶的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105463587A true CN105463587A (zh) 2016-04-06
CN105463587B CN105463587B (zh) 2017-06-16

Family

ID=55601729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511025632.4A Active CN105463587B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 一种苎麻生物脱胶的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105463587B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106632637A (zh) * 2017-01-03 2017-05-10 王玲燕 一种桑蚕丝蛋白提取方法
CN111763640A (zh) * 2020-06-29 2020-10-13 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1089669A (zh) * 1993-10-08 1994-07-20 泰安市大麻科学纺织科研所 大麻酶解脱胶
KR20000054242A (ko) * 2000-05-29 2000-09-05 홍경표 인피섬유의 제조방법
CN101838856A (zh) * 2010-05-14 2010-09-22 华中科技大学 在线苎麻生物脱胶方法
CN101948788A (zh) * 2010-09-03 2011-01-19 湖南润久科技有限公司 一种脱胶菌株的筛选方法及其筛选出的脱胶菌株
CN102174399A (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 广西赛尔纸业有限公司 草本生物纤维及生物纸浆的制备方法
WO2012150610A2 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Omega Ecotech Products India Private Limited A process for the defibering of coconut husk

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1089669A (zh) * 1993-10-08 1994-07-20 泰安市大麻科学纺织科研所 大麻酶解脱胶
KR20000054242A (ko) * 2000-05-29 2000-09-05 홍경표 인피섬유의 제조방법
CN101838856A (zh) * 2010-05-14 2010-09-22 华中科技大学 在线苎麻生物脱胶方法
CN101948788A (zh) * 2010-09-03 2011-01-19 湖南润久科技有限公司 一种脱胶菌株的筛选方法及其筛选出的脱胶菌株
CN102174399A (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 广西赛尔纸业有限公司 草本生物纤维及生物纸浆的制备方法
WO2012150610A2 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Omega Ecotech Products India Private Limited A process for the defibering of coconut husk
WO2012150610A3 (en) * 2011-05-04 2012-12-27 Omega Ecotech Products India Private Limited Process for defibering coconut husk

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PEI FAN 等: ""In-situ microbial degumming technology with Bacillus sp. HG-28 for industrial production of ramie fibers"", 《BIOCHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 *
SHENGWEN DUAN 等: ""Diversity and characterization of ramie-degumming strains"", 《SCIENTIA AGRICOLA》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106632637A (zh) * 2017-01-03 2017-05-10 王玲燕 一种桑蚕丝蛋白提取方法
CN111763640A (zh) * 2020-06-29 2020-10-13 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105463587B (zh) 2017-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nikolić et al. Production of bioethanol from pre-treated cotton fabrics and waste cotton materials
Alam et al. Production and characterization of thermostable xylanases by Thermomyces lanuginosus and Thermoascus aurantiacus grown on lignocelluloses
Azeri et al. Thermoactive cellulase-free xylanase production from alkaliphilic Bacillus strains using various agro-residues and their potential in biobleaching of kraft pulp
CN104011211B (zh) 突变型木聚糖酶、其制造方法及用途、以及木质纤维素的糖化物制造方法
CN103773824B (zh) 一种细菌纤维素发酵培养基及利用该培养基生产细菌纤维素的方法
CN105970733B (zh) 一种提高细菌纤维素基纸张增强剂纸张增强效果的方法
CN102634856A (zh) 利用微生物复合菌剂脱胶制取竹原纤维的方法
CN104499336B (zh) 一种造纸用漂白复合酶及其制备方法
ITMI960160A1 (it) Procedimento per la produzione di paste cartarie cellulosiche mediante biodelignificazione da masse vegetali particolarmente di
CN105401224A (zh) 一种环境友好可降解的优异改性竹纤维
CN103937768A (zh) 一种节能造纸复合酶的制作方法
CN105463587A (zh) 一种苎麻生物脱胶的方法
CN103642854A (zh) 谷氨酸棒杆菌固定化反复批次发酵产丁二酸的方法
CN108221425B (zh) 一种利用旧新闻纸制备再生新闻纸的方法
CN103756933A (zh) 一株可降解pva的假单胞菌菌株
CN116144554A (zh) 一种生物机械法制备秸秆纤维素浆板的方法及在箱板纸生产中的应用
CN105624801B (zh) 一种微生物混和脱胶生产苎麻精干麻的方法
CN102409413B (zh) 一种利用产紫青霉菌db1菌株制备麻纤维的方法
CN101845423B (zh) 一种制备β-葡聚糖酶的方法及其专用菌株
CN105463861B (zh) 一种亚麻粗纱生物脱胶方法
CN103343151A (zh) 一种细菌纤维素薄膜的液体培养基制备方法
CN105525360B (zh) 一种苎麻生物脱胶方法
CN106283873A (zh) 一种马铃薯淀粉生物干强剂的制备方法
CN107141030A (zh) 一种提高农业有机废弃物堆肥效率的方法
CN113789576A (zh) 基于固体发酵法的碱性复合菌种体系亚麻生物脱胶方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant