CN107723811A - 芽孢杆菌发酵法对柞蚕茧的脱胶解舒方法 - Google Patents

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何煜波
王佳宇
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    • D01C3/00—Treatment of animal material, e.g. chemical scouring of wool
    • D01C3/02—De-gumming silk
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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Abstract

本发明涉及纺织领域及生物发酵领域，芽孢杆菌发酵法对柞蚕茧的脱胶解舒方法。本发明采用如下技术方案：将枯草芽孢杆菌菌液以0.5％的接种量接种于发酵培养基，于发酵池中35℃‑40℃通气发酵20小时；发酵完成后，取出脱胶完成的柞蚕茧洗净，脱水，晾干。本发明采用枯草芽孢杆菌进行发酵，高压蒸汽处理30分钟，使发酵时间从8天缩短到20小时，且无需购买复合菌剂和EM生态益生菌，发酵工艺大大简化，节省成本；枯草芽孢杆菌具有高温高活性蛋白酶，对柞蚕茧的丝胶蛋白具有较强的溶解作用。使脱胶率达到12％。

Description

芽孢杆菌发酵法对柞蚕茧的脱胶解舒方法
技术领域
本发明涉及纺织领域及生物发酵领域，具体地说，涉及柞蚕茧的微生物发酵脱胶解舒方法。
背景技术
柞蚕丝作为高端的天然蛋白质类纺织及无纺布原料，广泛应用于纺织、美容、卫生及保健品行业。因此需要较高的品质和洁净安全的生产条件，以及生产过程的环境友好性。柞蚕茧由约85％的内层丝素蛋白，12％的外层丝胶蛋白及少量脂肪、蜡质、色素和无机盐组成。已有的脱胶方法有碱法、酸法、酶法等。采用碱法和酸法进行脱胶，对环境造成巨大的污染，且往往会损伤蚕丝，丝条短、断头率高；采用酶法脱胶，用酶量大，成本高。因此，需要开发更清洁和更低成本的柞蚕茧脱胶解舒工艺。微生物发酵脱胶法是利用微生物产生胞外蛋白酶，将高温预处理后的丝胶蛋白水解脱除。既保证了了柞蚕丝的品质，又防止了加工过程对环境的污染。
中国专利申请CN103132157A公开了一种柞蚕茧的生物脱胶解舒方法，该方法采用了复合菌剂进行分步微生物发酵法。但是该方法需要购买复合菌剂和EM生态益生菌，且发酵时间较长一般要7-8天，生产成本高。
发明内容
本发明旨在消除柞蚕茧碱法和酸法脱胶解舒工艺对丝产品的损伤和对环境的污染的问题。提供一种环境友好且价廉的柞蚕茧微生物发酵脱胶解舒方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
(1)柞蚕茧发酵培养基的配方：每100ml自来水中含有1.5g玉米粉，2g柞蚕茧壳，初始pH7.0；柞蚕茧发酵培养基于121℃，压力1.05kg/cm2灭菌30分钟；
(2)将枯草芽孢杆菌菌液以0.5vt％的接种量接种于发酵培养基，于发酵池中35℃-40℃通气发酵20小时；
(3)发酵完成后，取出脱胶完成的柞蚕茧洗净，脱水，晾干。
本发明第二个目的请求保护采用上述柞蚕茧微生物发酵脱胶解舒工艺制得的柞蚕丝。
同时，本发明提供所的柞蚕丝可用于纺织类产品、无纺布类产品、美容类产品及营养保健食品中。如，所得柞蚕丝用于制作床上用品、服装、窗帘面料；还用于制作卫生巾；或者用于制作面膜及丝素蛋白粉、丝肽等产品。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)与酸、碱脱胶工艺相比，本发明对环境无污染；对产品无损伤，特别是对丝素蛋白无损伤；同时本发明节省了酶用量，降低了生产成本。
(2)与现有生物脱胶方法相比，本发明采用枯草芽孢杆菌进行发酵，发酵培养基采用高压蒸汽处理30分钟，使发酵时间从8天缩短到20小时，且无需购买复合菌剂和EM生态益生菌，发酵工艺大大简化，节省成本；枯草芽孢杆菌具有高温高活性蛋白酶，对柞蚕茧的丝胶蛋白具有较强的溶解作用，使脱胶率达到12％。
具体实施方式
下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明，本发明所采用的实验方法均为常规方法，所用原料均为市售商品。
实施例1
本发明可以采用市售的枯草芽孢杆菌菌种，实施例1采用的菌种由发明人从环境中分离纯化并鉴定为枯草芽孢杆菌。该菌种具有高温高活性蛋白酶，对柞蚕茧的丝胶蛋白具有较强的溶解作用。将枯草芽孢杆菌菌种接种于10％的豆汁培养基中，通气培养24小时，有效活菌数可达6×108CFU/g。10％豆汁培养基按照如下方法制备：按照质量比黄豆：水＝1：10，打成豆浆，过滤，于121℃灭菌30分钟。
实施例2柞蚕茧微生物发酵脱胶解舒工艺
操作步骤如下：
(1)柞蚕茧发酵培养基的配方：1.5克玉米粉，2克柞蚕茧壳，自来水100ml初始pH7.0。于121℃，压力1.05kg/cm2灭菌30分钟；
(2)将实施例1制备的枯草芽孢杆菌菌液以0.5vt％的接种量接种于发酵培养基，于发酵池中35℃-40℃通气发酵20小时；
(3)发酵完成后，取出脱胶完成的柞蚕茧洗净，脱水，晾干。将柞蚕茧进行脱胶率的测试，脱胶率达到12％。
对比例：
柞蚕茧的碱法脱胶工艺：
包括以下步骤：
(1)水煮：1公斤蚕茧中加入纯碱80克，100℃煮1.5小时。
(2)漂白：每公斤柞蚕丝300克双氧水，180克硅酸钠，10克肥皂，4倍体积的水，95℃处理65分钟。
(3)过酸：每公斤柞蚕丝10克醋酸，50℃处理30分钟。
(4)水洗脱水、烘干。将柞蚕茧进行脱胶率的测试，脱胶率达到12％。
与现有的方法相比，本发明的方法不仅能够达到碱法脱胶工艺的水平，而且环境无污染，对丝素蛋白无损伤，更重要的是本发明的发酵工艺大大简化，显著降低生产成本。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种芽孢杆菌发酵法对柞蚕茧的脱胶解舒方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)柞蚕茧发酵培养基的配方：每100ml自来水中含有1.5g玉米粉，2g柞蚕茧壳，初始pH7.0；柞蚕茧发酵培养基于121℃，压力1.05kg/cm2灭菌30分钟；
(2)将枯草芽孢杆菌菌液以0.5vt％的接种量接种于发酵培养基，于发酵池中35℃-40℃通气发酵20小时；
(3)发酵完成后，取出脱胶完成的柞蚕茧洗净，脱水，晾干。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的枯草芽孢杆菌菌液制备方法具体为：将枯草芽孢杆菌菌种接种于10％的豆汁培养基中，通气培养24小时，豆汁培养基按照质量比黄豆：水＝1：10，打成豆浆，过滤，121℃灭菌30分钟。
3.一种如权利要求1-2所述任一种方法制得的柞蚕丝。
4.如权利要求3所述的柞蚕丝在纺织类产品、无纺布类产品中的应用。
5.如权利要求3所述的柞蚕丝在美容类产品中的应用。
6.如权利要求3所述的柞蚕丝在营养保健食品中的应用。
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