CN107740194B - 一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法 - Google Patents

一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107740194B
CN107740194B CN201711204859.4A CN201711204859A CN107740194B CN 107740194 B CN107740194 B CN 107740194B CN 201711204859 A CN201711204859 A CN 201711204859A CN 107740194 B CN107740194 B CN 107740194B
Authority
CN
China
Prior art keywords
degumming
corn
corn bran
fiber
potassium hydroxide
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.)
Active
Application number
CN201711204859.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107740194A (zh
Inventor
田英华
刘晓兰
王路
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.)
Qiqihar University
Original Assignee
Qiqihar University
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 Qiqihar University filed Critical Qiqihar University
Publication of CN107740194A publication Critical patent/CN107740194A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107740194B publication Critical patent/CN107740194B/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
    • D01C1/02—Treatment of vegetable material by chemical methods to obtain bast fibres
    • 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
    • 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)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明提供了一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，属于可再生资源利用技术领域。所述微生物脱胶方法包括如下步骤：(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理；(3)黑曲霉Aspergillus niger HYA4固体发酵，制备玉米皮纤维微生物脱胶液；(4)玉米皮纤维的微生物脱胶；(5)氢氧化钾溶液浸泡；(6)水洗干燥获得玉米皮纤维。本发明提供的脱胶方法对玉米皮纤维损伤小，制备的玉米皮纤维残胶率较低，强度较高，纤维柔软。同时，对环境无污染，绿色、环保。

Description

一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法
本申请要求于2016年12月21日提交中国专利局、申请号为201611187045.X、发明名称为“一种玉米纤维的微生物脱胶方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明属于可再生资源利用技术领域，具体涉及一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法。
背景技术
人类有着悠久的种植玉米的历史，在我国，玉米播种面积仅次于稻、麦，在粮食作物中居第三位。每年除收获玉米粒作为粮食外，还会产生大量的玉米皮，这是一笔巨大的宝贵资源，但长期以来，未得到合理有效开发利用。玉米皮大部分用于炊事和取暖，剩余则废弃田间地头或焚烧，不仅频繁引起火灾等事故，严重污染环境，也造成极大的资源浪费。脱胶的玉米皮纤维不仅可作为填充材料、编织物还可用于纺织行业。对玉米皮进行脱胶，获得玉米皮纤维，实现了废弃玉米皮的再利用，具有绿色环保和可持续发展的双重意义。
脱胶效果的好坏直接影响到后续纤维的再利用，要求胶脱除率高，同时尽可能的减少对纤维素的损伤。目前，玉米皮脱胶主要采用碱脱胶，虽然现有技术中也有采用化学生物联合的方法对玉米皮脱胶，但起主要作用的还是碱处理，而这种方法不仅对纤维损伤较大，而且对环境污染较严重。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，能够减小对纤维的损伤，同时绿色、环保。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，包括如下步骤：
(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；
(2)对玉米皮进行浸泡预处理，浴比为1:10～15(w/v)，拉开粉BX浓度为1～2g/L，处理时间为3～5h；
(3)玉米皮纤维微生物脱胶液的制备，将黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4采用固体发酵培养基培养、发酵物经浸提、离心所得上清液作为脱胶液；
所述的黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4，保藏号为CGMCC No.1897；
所述的固体发酵培养基及培养条件为：麸皮:稻草＝3:2，硫酸铵添加量为5.5％，料水比1:3，初始pH5.5，培养温度为32～36℃，培养周期为72h；
所述的脱胶液制备方法为：以加水比1:20，向黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min；
所述的黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵前还包括菌种保藏步骤，所述的菌种保藏步骤具体为：保藏培养基为：硝酸钠3g/L，磷酸氢二钾1g/L，硫酸镁0.5g/L，氯化钾0.5g/L，硫酸亚铁0.01g/L，蔗糖30g/L，琼脂20g/L；培养温度为32～36℃，培养5～7d后放置于4℃冰箱中保藏；
(4)玉米皮纤维的微生物脱胶，将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中，浴比为1:10～15(w/v)，脱胶温度为30～36℃，处理时间为：32～36h；
(5)氢氧化钾溶液浸泡，将步骤(4)微生物脱胶后的玉米皮纤维置于氢氧化钾和尿素的混合溶液中浸泡，所述氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间0.5～1h；
(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮纤维水洗、干燥。
优选的，所述步骤(2)中拉开粉BX浓度为1.5g/L。
优选的，所述步骤(2)中处理时间为4h。
优选的，所述步骤(3)中玉米皮纤维微生物脱胶液中含有黑曲霉的代谢果胶酶和半纤维素酶，不包括纤维素酶。
优选的，所述步骤(6)中干燥的温度为80℃。
本发明提供了一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，包括如下步骤：(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理；(3)黑曲霉Aspergillus niger HYA4固体发酵，制备玉米皮纤维微生物脱胶液；(4)玉米皮纤维的微生物脱胶；(5)氢氧化钾溶液浸泡；(6)水洗干燥获得玉米皮纤维。本发明提供的玉米皮纤维的微生物脱胶方法对除尘后的玉米皮进行浸泡预处理，能够使玉米纤维进行良好的润湿，进而能够使预处理液通过相互联通的毛细管，发生良好的渗透作用，从而有利于玉米皮的吸水膨胀及微生物脱胶工艺的进行，再利用脱胶液中的黑曲霉代谢产生果胶酶、半纤维素酶，对玉米皮中的果胶和半纤维素进行水解，所述方法较常规方法制备的纤维，纤维残胶率小，而且脱胶液中不含有纤维素酶，可以有效的减少对玉米纤维的损伤，同时微生物脱胶后采用低浓度的氢氧化钾和尿素浸泡即可，有利于降低对纤维的损伤。采用本发明提供的方法能够使脱胶后的玉米皮纤维残胶率在20.43％以下，断裂强度在1.63cN/dtex以上。同时，本发明采用微生物脱胶，对环境无污染，绿色、环保。
生物保藏说明
黑曲霉(Aspergillus niger)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市海淀区中关村北一条13号，中国科学院微生物研究所，保藏机构简称：CGMCC，保藏日期为2006年12月25日，生物保藏编号为CGMCC No.1897，菌株编号：HYA4。
具体实施方式
本发明提供了一种玉米皮纤维的微生物物脱胶方法，包括如下步骤：
(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；
(2)对玉米皮进行浸泡预处理，浴比为1:10～15(w/v)，拉开粉BX浓度为1～2g/L，处理时间为3～5h；
(3)玉米皮纤维微生物脱胶液的制备，将黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4采用固体发酵培养基培养、发酵物经浸提、离心所得上清液作为脱胶液；
所述的黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4，保藏号为CGMCC No.1897；
所述的固体发酵培养基及培养条件为：麸皮:稻草＝3:2，硫酸铵添加量为5.5％，料水比1:3，初始pH5.5，培养温度为32～36℃，培养周期为72h；
所述的脱胶液制备方法为：以加水比1:20，向黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min；
所述的黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵前还包括菌种保藏步骤，所述的菌种保藏步骤如下：
保藏培养基包括以下含量组分：硝酸钠3g/L，磷酸氢二钾1g/L，硫酸镁0.5g/L，氯化钾0.5g/L，硫酸亚铁0.01g/L，蔗糖30g/L，琼脂20g/L；
培养温度为32～36℃，培养时间为5～7d；培养后将所述菌株放置于4℃冰箱中保藏；
(4)玉米皮纤维的微生物脱胶，将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中，浴比为1:10～15(w/v)，脱胶温度为30～36℃，处理时间为：32～36h；
(5)氢氧化钾溶液浸泡，将步骤(4)微生物脱胶后的玉米皮纤维置于氢氧化钾和尿素的混合溶液中浸泡，所述氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间0.5～1h；
(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮纤维水洗、干燥。
本发明挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物。本发明中，所述清除玉米皮上的尘土的方式优选为水洗。本发明中对所述水洗的方式无特殊限定，采用本领域的常规水洗方式即可。本发明实施例中采用流水冲洗3～5min。
清除玉米皮上的尘土杂物后，本发明将对玉米皮进行浸泡预处理，浴比为1:10～15(w/v)，拉开粉BX浓度为1～2g/L，处理时间为3～5h。本发明中，所述浸泡的温度优选为20～30℃，更优选为23～28℃，最优选为25℃。本发明中，所述浴比优选为1:13(w/v)。所述浴比为玉米皮的质量和浓度为1～2g/L的拉开粉BX的体积比值。本发明中，所述拉开粉BX浓度优选为1.5g/L。本发明中，所述拉开粉BX为二异丁基萘磺酸钠。本发明中，所述拉开粉BX能降低预处理液的表面张力，起润湿、净洗和乳化作用。本发明中所述处理时间优选为4h。本发明中，所述浸泡在渗透剂的作用下，预处理液润湿玉米皮，并渗透到玉米皮组织内部，有助于微生物脱胶时，酶向玉米皮纤维中的渗透，有助于杂质去除，提高脱胶效果。
本发明对所述拉开粉BX的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。本发明实施例中，拉开粉BX购自山东优索化工科技有限公司。
本发明进行玉米皮纤维微生物脱胶液的制备，具体是将黑曲霉(Aspergillusniger)HYA4采用固体发酵培养基培养、发酵物经浸提、离心所得上清液作为脱胶液。
本发明中，所述的黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4，保藏号为CGMCCNo.1897。
本发明中，所述的固体发酵培养基包含以下含量的组分：麸皮:稻草＝3:2，硫酸铵质量添加量为5.5％，料水比1:3，初始pH值为5.5。本发明中，所述麸皮:稻草＝3:2为麸皮和稻草的质量比。本发明中，所述硫酸铵质量添加量为麸皮和稻草总质量的5.5％。本发明中，所述麸皮的粒度优选为400～2000μm，更优选为1000μm。本发明中，所述麸皮中含有蛋白质、氨基酸及碳水化合物，利用麸皮作为固体发酵培养基可为微生物提供丰富的氮源和碳源以及微量元素，另一方面，颗粒较大的麸皮也使得培养基有较大的空隙率，有利于培养基的疏松，提高氧含量)。本发明中，所述稻草的粒度优选为400～2000μm，更优选为1000μm。本发明中，所述稻草有利于培养基的疏松，提高氧含量。本发明中，所述料水比为固体料的质量和水的体积比值。
本发明对所述固体发酵培养基的制备方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的制备方案即可。
本发明中，发酵培养条件为培养温度为32～36℃，培养周期为72h。所述培养温度优选为34℃。所述固体发酵培养基置于空气中，进而可以通过培养基颗粒间的空气增加氧含量。
本发明对所述固体发酵的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的发酵方案即可。
本发明中，所述的脱胶液制备方法包括以下操作：以加水比1:20的比例向黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min，得上清液即为脱胶液。本发明中，所述加水浸提的温度优选为15～20℃，更优选为18℃。
本发明中，所述的黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵前还包括菌种保藏步骤，所述的菌种保藏步骤具体如下：
保藏培养基包括以下含量组分：硝酸钠3g/L，磷酸氢二钾1g/L，硫酸镁0.5g/L，氯化钾0.5g/L，硫酸亚铁0.01g/L，蔗糖30g/L，琼脂20g/L；
保藏培养温度为32～36℃，培养的时间为5～7d；培养后的菌株放置于4℃冰箱中保藏。本发明中，所述保藏培养的温度优选为34℃。本发明中，所述培养的时间优选为6d。
本发明对所述硝酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钾、硫酸亚铁、蔗糖和琼脂的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。本发明实施例中的上述原料为天津市科密欧化学试剂有限公司生产。本发明对所述保藏培养基的制备方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的制备方案即可。
对玉米皮纤维进行浸泡预处理后，本发明将浸泡预处理后的玉米皮纤维置于上述方案制备的脱胶液中，浴比为1:10～15(w/v)，脱胶温度为30～36℃，处理时间为：32～36h。本发明中，所述脱胶处理时的浴比优选为1:13(w/v)。本发明中，所述浴比为浸泡后的玉米皮纤维的质量和脱胶液的体积比。本发明中，所述脱胶温度优选为34℃。本发明中所述处理时间优选为34h。本发明中，所述脱胶液含有黑曲霉代谢产物果胶酶和半纤维素酶。本发明中，所述脱胶液中果胶酶的含量为1.0～2.0μg/mL。所述脱胶液中半纤维素酶的含量为0.5～0.8μg/mL。本发明中，所述果胶酶和半纤维素酶能够有效的对玉米皮中的果胶和半纤维素进行水解。
将玉米皮纤维微生物脱胶后，本发明将微生物脱胶后的玉米皮置于氢氧化钾和尿素的混合溶液中浸泡，所述混合溶液中氢氧化钾浓度为0.5mol/L，所述混合溶液中尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间0.5～1h。本发明中，所述浸泡的时间优选为0.75h。本发明中，所述浸泡温度优选为90～100℃，更优选为95℃。本发明中，采用氢氧化钾和尿素混合溶液浸泡微生物脱胶后的玉米皮能够降低纤维结晶度、刚度、使纤维进一步柔软；同时还可起到防止脱胶后亚麻纤维粘结的作用；另外经过氢氧化钾溶液的浸泡，玉米皮pH值升高，终止酶反应的继续进行，结束脱胶进程，以免对亚麻纤维的品质造成损伤。
本发明对所述氢氧化钾的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。本发明实施例中采用天津市科密欧化学试剂有限公司生产的氢氧化钾。
采用氢氧化钾溶液浸泡后，本发明将氢氧化钾处理后的玉米皮纤维水洗、干燥，得到玉米皮纤维。本发明中，所述水洗的时间优选为8～12min，更优选为10min。本发明中，所述水洗能够去除玉米皮上吸附的氢氧化钾，结束氢氧化钾的作用，防止过度处理对纤维的损伤。本发明中玉米皮水洗后滴入酚酞溶液，不变色，表明氢氧化钾洗净。本发明中，所述干燥的温度优选为80℃。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；
(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理，浴比为1:10(w/v)，拉开粉BX浓度为2g/L，处理时间为4h；
(3)将黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4接种于固体发酵培养基，培养基组成为麸皮∶稻草＝3：2，硫酸铵添加量为5.5％，料水比1∶3，初始pH5.5；在36℃下培养72h后结束发酵，以加水比1:20，向黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min，所得上清作为脱胶液；
(4)玉米皮纤维的微生物脱胶，将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中，浴比为1:15(w/v)，脱胶温度为32℃，处理时间为36h；
(5)氢氧化钾溶液浸泡，将步骤(4)处理后的玉米皮淋除多余的脱胶液，置于氢氧化钾溶液中，氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间0.5h；
(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮水洗、80℃干燥。
实施例2
(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；
(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理，浴比为1:15(w/v)，拉开粉BX浓度为1.5g/L，处理时间为5h；
(3)将黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4接种于固体发酵培养基，培养基组成为麸皮∶稻草＝3∶2，硫酸铵添加量为5.5％，料水比1∶3，初始pH5.5；在36℃下培养72h后结束发酵，以加水比1:20，向黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min，所得上清作为脱胶液；
(4)玉米皮纤维的微生物脱胶，将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中，浴比为1:10(w/v)，脱胶温度为32℃，处理时间为32h；
(5)氢氧化钾溶液浸泡，将步骤(4)处理后的玉米皮淋除多余的脱胶液，置于氢氧化钾溶液中，氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间1h；
(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮水洗、80℃干燥。
实施例3
(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；
(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理，浴比为1:10(w/v)，拉开粉BX浓度为2g/L，处理时间为5h；
(3)将黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4接种于固体发酵培养基，培养基组成为麸皮∶稻草＝3∶2，硫酸铵添加量为5.5％，料水比1∶3，初始pH5.5；在32℃下培养72h后结束发酵，以加水比1:20，向黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min，所得上清作为脱胶液；
(4)玉米皮纤维的微生物脱胶，将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中，浴比为1:15(w/v)，脱胶温度为36℃，处理时间为36h；
(5)氢氧化钾溶液浸泡，将步骤(4)处理后的玉米皮淋除多余的脱胶液，置于氢氧化钾溶液中，氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间1h；
(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮水洗、80℃干燥。
实施例4
(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；
(2)清除玉米皮上的杂物后对玉米皮采用浓度为1.5g/L的拉开粉BX进行浸泡预处理(浸泡温度为25℃)3h，所述玉米皮的质量和拉开粉BX的体积比为1:13；
(3)将黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4接种于固体发酵培养基，培养基组成为麸皮∶稻草＝3∶2，硫酸铵添加量为5.5％，料水比1∶3，初始pH5.5；在34℃下培养72h后结束发酵，以加水比1:20，向黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h(浸提温度为15℃)，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min，所得上清作为脱胶液；
(4)玉米皮纤维的微生物脱胶，将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中处理32h(温度为30℃)，所述预处理后的玉米皮纤维的质量和脱胶液的体积比为1:10；
(5)氢氧化钾溶液浸泡，将步骤(4)处理后的玉米皮纤维淋除多余的脱胶液，置于氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L的氢氧化钾和尿素溶液中在90℃下浸泡0.5h；
(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮纤维水洗12min后在80℃下干燥。
实施例5
(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；
(2)清除玉米皮上的杂物后对玉米皮采用浓度为1.5g/L的拉开粉BX进行浸泡预处理(浸泡温度为25℃)4h，所述玉米皮的质量和拉开粉BX的体积比为1:13；
(3)将黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4接种于固体发酵培养基，培养基组成为麸皮∶稻草＝3∶2，硫酸铵添加量为5.5％，料水比1∶3，初始pH5.5；在34℃下培养72h后结束发酵，以加水比1:20，向黑曲霉(Aspergillus niger)HYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h(浸提温度为18℃)，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min，所得上清作为脱胶液；
(4)玉米皮纤维的微生物脱胶，将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中处理34h(温度为34℃)，所述预处理后的玉米皮纤维的质量和脱胶液的体积比为1:13；
(5)氢氧化钾溶液浸泡，将步骤(4)处理后的玉米皮纤维淋除多余的脱胶液，置于氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L的氢氧化钾和尿素混合溶液中在95℃下浸泡0.75h；
(6)水洗干燥，将氢氧化钾和尿素混合溶液处理后的玉米皮纤维水洗10min后在80℃下干燥。
对比例1
以吕丽华，苏兴根发明的《玉米棒包皮纤维的脱胶方法以及得到的玉米棒包皮纤维》作为对比例1，具体方法如下：
(1)筛选玉米棒包皮；
(2)预尿氧处理；
尿素浓度为5.5-6.5g/L，双氧水浓度为7.5-8.5g/L，处理温度为30-40℃，处理时间为40-50min，浴比为1:15-20。
(3)碱脱胶；
超声波频率为33-55KHz，碱浓度为25-30g/L，硅酸钠浓度为1.5-2.2g/L，多聚磷酸钠浓度为1.5-2.2g/L，处理温度为50-60℃，处理时间为20-25min，浴比为1:15-20。
(4)生物酶脱胶；
果胶酶与半纤维素酶的混合酶，混合酶浓度为0.8-1.2g/L，果胶酶与半纤维素酶的配比为2.5-3.5:l，处理温度为45-55℃，处理时间为1-2h，浴比为1:25-35,pH为7-9。
(5)烘干得到脱胶的玉米棒包皮纤维。
对比例2
除不进行生物酶脱胶的步骤外，其他操作步骤与实施例5完全相同。
实施例6
将对比例1、对比例2制备的脱胶后的玉米皮纤维与采用实施例1～5中脱胶方法进行脱胶后的玉米皮纤维的残胶率和断裂强度进行比较，具体结果详见表1。
表1不同处理的玉米皮纤维的残胶率和断裂强度
Figure BDA0001483441600000101
由表1可以看出，本发明提供的脱胶方法的残胶率为17.96％～20.43％，断裂强度为1.63～1.83cN/dtex，对比例1的采用传统方法对玉米皮纤维进行脱胶，脱胶率为25％，断裂强度为1.39cN/dtex，对比例2的仅采用碱脱胶对玉米纤维进行脱胶，脱胶率为27.64％，断裂强度为1.47cN/dtex。本发明的脱胶方法，相较于传统方法的脱胶率提高6.09％～10.72％，断裂强度提高17.27％～31.65％，与对比例2相比，本发明的脱胶率提高9.81％～14.60％，断裂强度提高10.88％～24.49％。结果表明，本发明提供的方法能够有效的降低残胶率和增强断裂强度。
采用感官评价对对比例1、对比例2和实施例1～5中的玉米皮纤维的纤维柔韧度进行评价。评价方法为：称取5g处理后的纤维梳理后抖松，放入烧杯中，上面放置重量5g的塑料板，测定纤维收缩的高度进行打分。具体评价标准见表2，评价结果见表3。
表2玉米皮纤维柔韧度评价标准
Figure BDA0001483441600000111
表3玉米皮纤维柔韧度评价结果
纤维柔韧度
实施例1 4
实施例2 3
实施例3 3
实施例4 4
实施例5 4
对比例1 2
对照例2 2
由表3可以看出，本发明提供的方法制备得到的玉米皮纤维柔韧度好，得分在3～4分，高于对比例1和2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；
(2)对玉米皮进行浸泡预处理，浴比为1:10～15(w/v)，拉开粉BX浓度为1～2g/L，处理时间为3～5h；
(3)玉米皮纤维微生物脱胶液的制备，将黑曲霉AspergillusnigerHYA4采用固体发酵培养基培养、发酵物经浸提、离心所得上清液作为脱胶液；其中玉米皮纤维微生物脱胶液中包括黑曲霉的代谢果胶酶和半纤维素酶，不包括纤维素酶；
所述的黑曲霉AspergillusnigerHYA4，保藏号为CGMCCNo.1897；
所述的固体发酵培养基及培养条件为：麸皮:稻草＝3:2，硫酸铵添加量为5.5％，料水比1:3，初始pH5.5，培养温度为32～36℃，培养周期为72h；
所述的脱胶液制备方法为：以加水比1:20，向黑曲霉AspergillusnigerHYA4固体发酵培养物中加水浸提1.5h，然后离心，离心转速为3000r/min，离心时间为10min；
所述的黑曲霉AspergillusnigerHYA4固体发酵前还包括菌种保藏步骤，所述的菌种保藏步骤具体为：保藏培养基为：硝酸钠3g/L，磷酸氢二钾1g/L，硫酸镁0.5g/L，氯化钾0.5g/L，硫酸亚铁0.01g/L，蔗糖30g/L，琼脂20g/L；培养温度为32～36℃，培养5～7d后放置于4℃冰箱中保藏；
(4)玉米皮纤维的微生物脱胶，将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中，浴比为1:10～15(w/v)，脱胶温度为30～36℃，处理时间为：32～36h；
(5)氢氧化钾溶液浸泡，将步骤(4)微生物脱胶后的玉米皮纤维置于氢氧化钾和尿素的混合溶液中浸泡，所述氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间0.5～1h；
(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮纤维水洗、干燥。
2.根据权利要求1所述的微生物脱胶方法，其特征在于，所述步骤(2)中拉开粉BX浓度为1.5g/L。
3.根据权利要求1所述的微生物脱胶方法，其特征在于，所述步骤(2)中处理时间为4h。
4.根据权利要求1所述的微生物脱胶方法，其特征在于，所述步骤(6)中干燥的温度为80℃。
CN201711204859.4A 2016-12-21 2017-11-27 一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法 Active CN107740194B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611187045.XA CN107299398A (zh) 2016-12-21 2016-12-21 一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法
CN201611187045X 2016-12-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107740194A CN107740194A (zh) 2018-02-27
CN107740194B true CN107740194B (zh) 2020-03-17

Family

ID=60137578

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611187045.XA Pending CN107299398A (zh) 2016-12-21 2016-12-21 一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法
CN201711204859.4A Active CN107740194B (zh) 2016-12-21 2017-11-27 一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611187045.XA Pending CN107299398A (zh) 2016-12-21 2016-12-21 一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN107299398A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108977895B (zh) * 2018-09-29 2020-09-29 齐齐哈尔大学 一种利用生物酶制备玉米苞叶纤维的方法
US20230374703A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 Trace Femcare, Inc. Hemp Fiber Extraction and Products Using Green Degumming

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8956853B2 (en) * 2007-01-30 2015-02-17 Bunge Oils, Inc. Enzymatic degumming utilizing a mixture of PLA and PLC phospholipases
CN100580081C (zh) * 2007-03-21 2010-01-13 齐齐哈尔大学 一种由黑曲霉产生的脱胶酶及其在亚麻脱胶中的应用
CN101805725B (zh) * 2009-05-13 2012-05-16 齐齐哈尔大学 由黑曲霉产生的复合酶及其在亚麻粗纱煮练中的应用
CN105154994B (zh) * 2014-06-30 2017-05-24 广州市深科信企业管理咨询有限公司 一种玉米皮纤维

Also Published As

Publication number Publication date
CN107740194A (zh) 2018-02-27
CN107299398A (zh) 2017-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Karmakar et al. Extra cellular endoglucanase production by Rhizopus oryzae in solid and liquid state fermentation of agro wastes
CN101736407B (zh) 香蕉韧皮纤维及其制造方法
CN108118020B (zh) 纤维素降解微生物的培养基、制备及其应用
Nutongkaew et al. Bioconversion of oil palm trunk residues hydrolyzed by enzymes from newly isolated fungi and use for ethanol and acetic acid production under two-stage and simultaneous fermentation
CN106834358A (zh) 一种高效转化海藻多糖制备生物乙醇的方法
CN107740194B (zh) 一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法
CN102409411B (zh) 一种利用黑附球菌db3菌株制备麻纤维的方法
CN107801938B (zh) 一种槟榔的生物软化方法
CN101624584A (zh) 一种内切型木聚糖酶的制备方法
CN109112172B (zh) 一种微生物酶解糖化秸秆的方法
Chen et al. Cellulase production from the corn stover fraction based on the organ and tissue
CN105568397B (zh) 一种苎麻的脱胶方法
CN106754229A (zh) 利用纤维素酶系分解高粱秸秆替代辅料酿造陈醋的方法
CN106400126B (zh) 一种仿生的罗布麻高质统合脱胶方法
CN102181076B (zh) 一种富含黄酮的淀粉清洁制备及葛根资源综合利用的方法
CN109182418B (zh) 一种微生物酶解糖化秸秆的方法
CN104630908B (zh) 一种卷枝毛霉dk1菌株与双氧水联合工序制备麻纤维的方法
CN110734322A (zh) 一种海藻酸盐辅助农作物秸秆发酵的方法
Buenrostro-Figueroa et al. Juice extraction from mango pulp using an enzymatic complex of Trichoderma sp. produced by solid-state fermentation
CN110859256A (zh) 富含果聚糖levan益生保健型红薯发酵乳饮料及制作方法
CN112143770B (zh) 一种海洋红酵母及其在以秸秆为原料生产β-胡萝卜素中的应用
CN112522342B (zh) 一种高效酶解秸秆的方法
CN104630909B (zh) 一种卷枝毛霉dk1菌株与双氧水超声波联合制备麻纤维的方法
CN1966693B (zh) 一种酶法降解苎麻韧皮纤维生产燃料乙醇的方法
CN108977895B (zh) 一种利用生物酶制备玉米苞叶纤维的方法

Legal Events

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