CN105586376B - 使用表面活性剂的细菌纤维素薄膜的制备方法 - Google Patents

使用表面活性剂的细菌纤维素薄膜的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明为关于一种细菌纤维素薄膜的制备方法，该细菌纤维素薄膜对550nm波长的光具有约90％的穿透度。本发明的制备方法包含于内部充填有已接种细菌的培养液的容器内，于该容器加盖下静置培养该细菌一段时间直到形成一片细菌纤维素薄膜，其中该培养液含有1000‑20000ppm的表面活性剂。本发明所制得的薄膜可做为皮肤敷料、包装材料或工业材料等应用。

Description

使用表面活性剂的细菌纤维素薄膜的制备方法
技术领域
本发明为关于一种细菌纤维素薄膜的制备方法，尤其有关一种对550nm波长的光具有约90％的穿透度的细菌纤维素薄膜的制备方法。
背景技术
木葡糖酸醋杆菌发酵所生成的细菌纤维素可利用培养天数的增加而提升膜片的厚度，但过短培养时间所生成的薄型膜片过软易破碎，且易出现膜片外观不均匀之问题。因此，常利用挤压或切割等后段加工方式获取薄型膜片，而增加制程所需的时间及成本。
日本发明专利公开号JP2009296979A揭示一种此发明是利用添加非离子型表面活性剂，浓度范围为0.05～300ppm可提升细菌纤维素膜的产量(干膜重)。此前案并无论及细菌纤维素膜的厚度及透明度。
发明内容
本发明的主要目的即为提出一种对550nm波长的光具有约90％的穿透度的细菌纤维素薄膜的制备方法。
本发明方法直接可制备出细菌纤维素薄膜，不需要挤压或切割等后段加工方式获取薄型膜片。
依本发明内容所完成的一种细菌纤维素薄膜的制备方法，包含于内部充填有已接种细菌的培养液的容器内，于容器加盖下静置培养该细菌一段时间直到形成一片细菌纤维素薄膜，该培养液含有1000-20000ppm的表面活性剂。
在一个具体的实施方式中，该细菌包括产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)、葡萄糖杆菌、农杆菌(Agrobacterium)、根瘤菌(Rhizobium)、八叠球菌、洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia)、椰毒假单胞菌、空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)中的一种或几种。
优选的，该细菌为木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)。
优选的，该表面活性剂为阴离子型的表面活性剂。
优选的，该表面活性剂为非离子型表面活性剂。
优选的，该非离子型表面活性剂为卵磷脂、商品名TWEEN的聚乙氧基化山梨糖醇酐脂肪酸酯(polyethoxylated sorbitan fatty acid ester)或商品名SPAN的山梨糖醇酐脂肪酸酯(sorbitan fatty acid ester)。
优选的，本发明方法进一步包含从该容器中移出该细菌纤维素薄膜；及以碱性水溶液清洗该细菌纤维素薄膜，再以水清洗该细菌纤维素薄膜直到用过的清洗水的pH值约为7。
优选的，本发明方法进一步包含从该容器中移出该细菌纤维素薄膜；及以水清洗该细菌纤维素薄膜直到用过的清洗水的pH值约为7。
优选的，该段时间为1-5天。
优选的，该细菌纤维素薄膜具有0.1-3.0mm的厚度。
优选的，该细菌纤维素薄膜对550nm波长的光具有80-99％的穿透度。
优选的，该细菌纤维素薄膜具有0.1-1.0mm的厚度。
优选的，该细菌纤维素薄膜对550nm波长的光具有大于90％的穿透度。
优选的，位于该容器内的已接种细菌的培养液具有100-1000cm2的液面表面积，及0.2-0.5cm的厚度。
优选的，其中该水平静置培养一段时间在室温下，例如25-35℃的温度，进行。
于本发明的优选的具体实施例中直接于含有10000ppm表面活性剂的已接种木葡糖酸醋杆菌的培养液进行静置培养1.5-3天即可收取膜厚度<1mm、不易破碎且外观透明的细菌纤维素薄膜，毋须后续加工制程。再加上膜薄且透明，故大为减少水洗制程所需的时间及成本，有效率的制备出透明细菌纤维素薄膜，可以被应用于皮肤敷料、包装材料、或工业材料例如：锂电池隔离膜、透明导电薄膜及过滤膜等等用途。该透明细菌纤维素薄膜于550nm波长的光的穿透度>90％，以及整片薄膜各处的穿透度差异性<0.5％。
具体实施方式
本发明的制备方法是添加低抑菌性的表面活性剂于培养基中，促使菌体均匀分散于培养基中，进行静置培养1.5-3天即可收取膜厚度<1mm、不易破碎且外观透明的细菌纤维素薄膜。本发明方法可将该添加有表面活性剂的培养基置于一般开口的容器中，容器加盖后进行静置培养。该透明的细菌纤维素薄膜为形成于空气及液态培养基的表面，故可方便的从该容器内收取该薄膜，经水洗或先以碱性水溶液清洗再水洗该薄膜，使薄膜的pH值约为7即可制备出厚度<1mm之透明细菌纤维素薄膜产品。
适用于本发明的表面活性剂包括但不限于阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂(amphoteric surfactant)或非离子型表面活性剂。以非离子型表面活性剂较为合适，例如卵磷脂、商品名TWEEN的聚乙氧基化山梨糖醇酐脂肪酸酯(polyethoxylated sorbitan fatty acid ester)或商品名SPAN的山梨糖醇酐脂肪酸酯(sorbitan fatty acid ester)。
实施例1
将木葡糖酸醋杆菌Gluconacetobacter xylinus菌落接种于含有100mL AC培养基(如下表2)的250mL锥形瓶中，30℃、100rpm培养3天后，取出菌液以10体积％(v/v)接菌量接种于100mL的被装于尼龙制盒子(面积20*20*8.5cm)的液态媒体，再盖上盒盖进行盒装培养。该液态媒体(YE培养基)含下面表1所列成分，并且被进一步添加1％Tween 80的非离子型表面活性剂，该％为该液态媒体的体积为基准。将盒子平放静置于30℃下培养2天，得到透明细菌纤维素薄膜。打开盖子，从盒子中取出该薄膜，接着以逆渗透(RO)水于80℃水洗10分钟，再于常温下水洗至薄膜的pH值为7，于是获得厚度为0.8mm且于550nm波长之光的穿透度约90％的透明细菌纤维素薄膜。
人眼对于波长在550nm-560nm之间的光线，大体上是墨绿色的部分最为敏感，眼睛在观看这个范围的颜色时，最为感到放松舒适，故本实施例采用波长在550nm的光线进行膜片的穿透度测定。
表1YE培养基*
蔗糖(Sucrose) 5％
酵母萃取物(Yeast extract) 0.5％
(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 0.5％
KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub> 0.3％
MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O 0.005％
*％：(克重/100ml培养基)*100％
表2AC培养基*
马铃薯葡萄糖肉汤(Potato Dextrose Broth) 6％
酵母萃取物(Yeast extract) 0.5％
蛋白胨(peptone) 0.3％
*同表1。

Claims (7)

1.一种细菌纤维素薄膜的制备方法，包含于内部充填有已接种细菌的培养液的容器内，于容器加盖下静置培养该细菌一段时间直到形成一片细菌纤维素薄膜，其特征在于该培养液含有10000ppm的表面活性剂；
其中，该表面活性剂为Tween80；该段时间为1-5天；该培养在25-35℃的温度下进行；该细菌为木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)；该培养液为YE培养基，所述YE培养基的组成如下：蔗糖(Sucrose)5％，酵母萃取物(Yeast extract)0.5％，(NH4)2SO4 0.5％，KH2PO4 0.3％，MgSO4·7H2O 0.005％，其中*％为(克重/100ml培养基)*100％；
该方法进一步包含从该容器中移出该细菌纤维素薄膜，该细菌纤维素薄膜具有0.1-3.0mm的厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其进一步包含碱性水溶液清洗该细菌纤维素薄膜，再以水清洗该细菌纤维素薄膜直到用过的清洗水的pH值约为7。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其进一步包含水清洗该细菌纤维素薄膜直到用过的清洗水的pH值约为7。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该细菌纤维素薄膜对550nm波长的光具有80-99％的穿透度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该细菌纤维素薄膜具有0.1-1.0mm的厚度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该细菌纤维素薄膜对550nm波长的光具有大于90％的穿透度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，位于该容器内的已接种细菌的培养液具有100-1000cm2的液面表面积，及0.2-0.5cm的厚度。
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