CN110528088B - 一种微生物与拷打相互交替和促进的高效苎麻脱胶方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微生物与拷打相互交替和促进的高效苎麻脱胶方法，属于应用微生物领域。将苎麻原麻置于脱胶罐，加入水，使苎麻原麻淹没在水中，控制水温为25℃‑37℃；向所述的脱胶罐中加入脱胶菌液，并通入空气，使脱胶菌降解原麻中的胶质，然后将苎麻原麻取出并进行拷打，所述拷打能使苎麻原麻中的胶质松散，促进脱胶菌与胶质的接触，从而提高脱胶菌降解胶质的效率，反复交替进行脱胶菌降解和拷打的步骤，再将苎麻原麻和脱胶菌液置于碱液中煮练，完成苎麻脱胶。本发明有效地利用微生物和拷打相互交替和促进，显著缩短了脱胶时间和总生产时间，同时大幅度降低了水、酸、碱和燃煤的使用量，提高了纤维品质，实现了高效率、高品质和近零排放。

Description

一种微生物与拷打相互交替和促进的高效苎麻脱胶方法
技术领域
本发明属于应用微生物领域，具体涉及一种微生物与拷打相互交替和促进的高效苎麻脱胶方法。
背景技术
苎麻纤维是我国特有的天然纤维材料，我国产量占世界的90％以上，其具有透气、轻薄、抑菌、防腐等性能，被誉为天然纤维之王，广泛用于服装、汽车、家居等行业。由苎麻植株到苎麻纤维需要先经过剥皮、刮青处理制备成原麻，原麻再经脱胶工艺处理方可得到纤维。其中最为关键的是脱胶工艺。
传统脱胶工艺通常需要先对原麻进行长时间酸浸、碱煮以降解胶质，再进行拷打以清除残余胶质，后经漂洗以增加纤维白度，给油以增加纤维光泽、烘干获得精干麻。大量的酸、碱和高温高压的条件使传统脱胶工艺存在污染重，成本高及纤维受损等问题。麻纺协会指出生物脱胶工艺是今后发展方向。中国专利CN106222154和CN105568397公开了采用复合酶剂取代酸浸和碱煮，然而酶脱胶工艺存在生产成本高和脱胶不稳定的问题。微生物脱胶工艺绿色环保且成本低。中国专利CN101654660和CN101270343分别公布了枯草芽孢杆菌和诱变细菌在苎麻脱胶的应用，但其脱胶时长过高，分别达到了96h和48h；中国CN117700312和CN106635876分别先用嗜碱芽孢杆菌NTT33CL301和嗜碱芽孢杆菌NTT33C6D2处理12-48h和6-8h后，再经碱煮1-2h，显著缩短了微生物脱胶工艺时长，但是仍或存在效率低，或需用到较多的水、燃煤、酸碱等化学品的问题。
微生物脱胶效率低的关键原因是种类多样、连接紧密的原麻胶质结构影响了微生物与不同类胶质的接触，而微生物分泌各类降解胶质的酶多数是受相应种类胶质诱导的，微生物先与相应种类胶质接触后才分泌相关降解酶。原麻胶质由果胶、半纤维素、木质素、脂蜡质及水溶物等多类物质组成，其中果胶又可细分为鼠李糖I型、鼠李糖II型等，半纤维素又可分为木聚糖、甘露聚糖、木葡聚糖等，木质素的种类高达上百种，各类胶质组分之间互相交错连接，层层包裹。面对这种多样紧密的结构，微生物只能与表面附近的种类胶质的接触，分泌相应种类的胶质降解酶，且已分泌的酶也会受空间位阻的影响难以深入胶质内部。因此，微生物只能逐步一层一层的降解各类胶质，效率大幅度降低。
发明内容
本发明解决了现有技术中苎麻微生物脱胶工艺存在的效率低，需要时间长的技术问题。提供一种微生物与拷打相互交替和促进的高效苎麻脱胶方法，本发明通过在微生物脱胶的过程中，对苎麻原麻进行拷打处理，借助拷打使胶质结构松散，促进微生物与各类胶质的接触，提高微生物分泌各类胶质降解酶的速率，提升降解胶质的能力；微生物处理使胶质降解、软化疏松，促进拷打，使胶质更易脱落，结构更快松散，形成良性循环，从而提高微生物降解胶质的效果和速率。
按照本发明的目的，提供了一种微生物与拷打相互交替和促进的高效苎麻脱胶方法。所述微生物优选地为，分类命名为：胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，拉丁文学名为：Pectobacterium carotovorum subsp HG-49，保藏该菌种的单位名称为：中国典型培养物保藏中心，地址为：中国.武汉.武汉大学，保藏日期为：2017年1月9日，保藏编号为：CCTCCNO：M 2017016。所述微生物优选地为，分类命名为：芽孢杆菌HG224，拉丁文学名为：Bacillus sp.HG224，保藏该菌种的单位名称为：中国典型培养物保藏中心，地址为：中国.武汉.武汉大学，保藏日期为：2016年12月30日，保藏编号为：CCTCC NO：M 2016791。
一种微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，将苎麻原麻置于脱胶罐中，向脱胶罐中加入水，使苎麻原麻淹没在水中，控制水温为25℃-37℃，向所述的脱胶罐中加入脱胶菌液，并通入空气，使脱胶菌降解苎麻原麻中的胶质，然后将苎麻原麻从脱胶罐中取出并进行拷打，所述拷打能使苎麻原麻中的胶质松散，促进脱胶菌与胶质的接触，从而提高脱胶菌降解胶质的效率，反复交替进行脱胶菌降解和拷打的步骤，再将苎麻原麻和脱胶菌液置于碱液中煮练，完成苎麻脱胶。
优选地，所述脱胶菌为保藏编号为CCTCC NO：M 2017016的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，或者为保藏编号为CCTCC NO：M 2016791的芽孢杆菌HG224。
优选地，每次脱胶菌降解的时间为1h-4h，每次拷打频率为30次/分钟-180次/分钟，每次拷打的时间为3min-10min。
优选地，所述碱液为NaOH溶液，所述煮练的时间为0.5h-2h。
优选地，苎麻原麻与水的质量比为1:(3-6)。
优选地，通入空气的流量为：以每吨苎麻原麻1.5m3/h-3.5m3/h的通气流量通入空气。
优选地，所述脱胶菌液的体积为水的体积的3％-10％。
优选地，所述煮练后，将苎麻原麻置于水中进行拷打，然后再进行漂洗。
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，主要具备以下的技术优点：
(1)本发明通过将苎麻微生物脱胶工序和拷打工序相互交替和促进，通过拷打使紧密的胶质结构松散，促进微生物与各类胶质的接触，加快不同种类降解酶的分泌速率，且减少空间位阻对降解酶的影响，提高降解酶效率；胶质的快速降解为微生物生长提供更多的能源和信息，促进了微生物的生长和胶质降解酶的分泌；同时微生物的处理使胶质结构软化疏松，有利于拷打，使胶质更易脱落，结构更快松散，形成良性循环，而提高微生物降解胶质的效果和速率。相比非融合工艺，极大地提高了苎麻纤维生产效率。同时，实现了完全不用酸，碱用量减少95％，燃煤减少75％，废水生成量减少65％，COD降低90％，所生产的苎麻纤维残胶率为1.62％±0.11％，断裂强度达到了5.22±0.13cN/dtex，白度达到了55±2度，品质超过了国家一等品。
(2)本发明优选地，苎麻原麻与水的质量比为1:4-1:5，温度为29℃-31℃。料液比和温度在此期间能够为微生物提供良好的空间，促进微生物快速生长和酶的分泌。
(3)本发明优选地，所用微生物种类为保藏编号为CCTCC NO：M 2017016的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，接入菌液的体积为加入水的体积的5％-8％。所选用的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49分泌的胶质降解酶种类丰富，脱胶效果和速率高；微生物接入量在此期间能避免由于接种量过低引发前期微生物适应能力不足，使脱胶效率降低的问题。
(4)本发明优选地，在苎麻原麻降解的过程中通入空气，以每吨苎麻原麻2.0m3/h-3.0m3/h的通气量注入空气。所通入空气量在此期间保证微生物不会由于通气量过小引发发酵反应，产生有机酸等副产物，使菌株和胶质降解酶活性下调，影响胶质降解速率。
(5)本发明优选地，每间隔2h-3h进行拷打，拷打频率为60次/分钟-120次/分钟，每次拷打时长为4-5min，拷打后将收集菌液再次注入拷打池，以此方式协同处理5-7h。此拷打方式能够在保证促与微生物协调作用，缩短微生物脱胶工艺时长的同时，保证纤维不因过度拷打而而品质降低。
(6)本发明优选地，将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.05％-0.15％浓度的NaOH，0.15MPa煮练1-1.5h。无需再添加多余的水，减少了水的使用，同时起到灭菌的作用；此浓度的NaOH和煮练时长，既能保证胶质的降解彻底，又能避免纤维被损伤。
附图说明
图1是未经任何处理原麻的扫描电镜图。
图2是微生物-拷打2h后纤维的扫描电镜图。
图3是微生物-拷打5h后纤维的扫描电镜图。
图4是微生物-拷打8h后再经碱煮等工艺的纤维扫描电镜图。
图5是HG-49单独处理8h再经碱煮等工艺的纤维扫描电镜图。
图6是HG-49单独处理16h再经碱煮等工艺的纤维扫描电镜图。
图7是HG224微生物-拷打8h再经碱煮等工艺的纤维扫描电镜图。
图8是HG224微生物-拷打10h再碱煮等工艺的纤维扫描电镜图。
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，以下结合附图及实施例，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、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的脱胶菌，以0.5％-1.0％的接种量转接到装有300-500ml的一号培养基的1L三角瓶中，在28℃-32℃的温度之间以160-180rpm/min的转速培养培养4-6h。一号培养基的配方：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、脱胶菌株的扩大培养：将S1所培养的菌株，按照2.5-5.0％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在28℃-32℃的温度之间，保持1.5m3-3.0m3/h的通气量，以100-150rpm/min的转速培养培养6-8h。然后将各个一级种子罐中的菌液按2.5％～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28～32℃，60～100r/min转速和3～7m3/h通气量的条件下培养3～6h，获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨10～15g/L、酵母浸粉5～10g/L、葡萄糖25～40g/L、磷酸二氢钾3～8g/L、硝酸钙05～1.0g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.0～7.5。
S3、原麻的放置：把100-300kg的苎麻放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:3-1:6将相应量的水注入脱胶罐，通过加热夹套将温度控制在25℃-37℃之间；按照3％-10％的接种量注入脱胶菌菌液；以每吨1.5-3.5m3/h的通气量注入空气；每间隔1h-4h，将原麻移出脱胶罐，进行拷打；拷打频率为30次/分钟-180次/分钟，拷打池的旋转速度保持在50-120rpm/min，每次拷打时长为3-10min，拷打后将原麻再次放入脱胶罐，以此方式协同处理4-8h。之后将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.01％-0.3％浓度的NaOH，0.15MPa煮练0.5-2h。煮练后用清水拷打1-10min，再进行漂洗、给油、烘干等工序。
图1是未经任何处理的原麻的扫描电镜图，我们可以看出纤维被一层厚厚的胶质包裹着，且纤维束之间由胶质紧密粘结；图2是HG-49微生物-拷打相互交替作用2h后纤维的扫描电镜图，从图2中我们可以看出纤维表面厚厚的一层胶质部分已经被降解，且其结构因拷打明显松散，纤维束已有所显露；图3是HG-49微生物-拷打相互交替作用5h纤维的扫描电镜图，从图3中可以看出，纤维表面大部分胶质已经去除，纤维束由原先粘连在一起明显分开；图4是HG-49微生物-拷打相互交替作用8h再经后续完整工艺处理后纤维的扫描电镜图，我们可以看出胶质已经完全被降解，且纤维束已经分散开，纤维的表面洁净光滑，几乎无任何胶质；图5是HG-49单独处理8h再经后续完整工艺处理后纤维的扫描电镜图，可以看出纤维束仍被大量胶质包裹，并没有明显的分开现象；图6是HG-49单独处理16h再经后续完整工艺处理后纤维的扫描电镜图，我们可以看到，绝大多数胶质已经被降解，纤维束明显分开，但纤维的表面仍旧有胶质残存。图7是HG224微生物-拷打相互交替作用8h再经后续完整工艺处理后纤维的扫描电镜图，从图中可以看出大量原麻胶质被降解，纤维束之间明显分离，但仍有较多胶质包裹着纤维；图8是HG224微生物-拷打相互交替作用10h后再经后续整套工艺的纤维扫描电镜图，从图8中可以看出，纤维表面胶质基本完全消失，纤维束之间完全分开。
本发明有效地利用微生物和拷打相互交替和促进，在相同时间内，本发明生产的纤维达到国家一等品，而先脱胶、后拷打尚未达到国家三等品；同为国家一等品条件下，本发明所用时间相较先脱胶、后拷打缩短近一半时长，且本发明生产的纤维品质相较一等品有所提升。本发明显著缩短了脱胶时间和总生产时间，同时大幅度降低了水、碱、燃煤的使用量，提高了纤维品质，实现了高效率、高品质和近零排放。
优选地，步骤S3中，将150-200kg呈捆放置脱胶罐中。
优选地，步骤S4中，料液比1:4-1:5，温度维持在29℃-31℃，通气量保持在每吨2.0-3.0m3/h。
优选地，步骤S4中，菌液的接种量5％-8％。
优选地，步骤S4中，每间隔2h-3h进行拷打，拷打频率为60次/分钟-120次/分钟，拷打池的旋转速度保持在80-100rpm/min，每次拷打时长为4-5min，拷打后将原麻再放入脱胶罐，以此方式交替处理5-7h。
优选地，步骤S4中，将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.05％-0.15％浓度的NaOH，0.15MPa煮练1-1.5h。
本发明用HG-49所生产的苎麻纤维产品各项指标同国家标准GB/T 20793-2006一级精干麻指标及对比例的比较情况如表1：
表1
Figure BDA0002166741070000081
本发明用HG-49生产1t纤维所用各种原料与传统脱胶相比情况如表2：
表2
Figure BDA0002166741070000082
实施例1
S1、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，以1.0％的接种量转接到装有500ml的一号培养基的1L三角瓶中，在30℃温度下以180rpm/min的转速培养培养6h。一号培养基的配方：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、脱胶菌株的扩大培养：将S1所培养的菌株，按照5％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在30℃的温度下，保持1.5m3/h的通气量，150rpm/min的转速培养培养8h。然后将各个一级种子罐中的菌液按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28℃，100r/min转速和3m3/h通气量的条件下培养6h获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨10g/L、酵母浸粉8g/L、葡萄糖30g/L、磷酸二氢钾6g/L、硝酸钙1.0g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.0。
S3、原麻的放置：把300kg的苎麻原麻呈捆放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:6将水注入脱胶罐，通过加热夹套将温度控制在30℃；按照10％的接种量注入胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49菌液；以每吨3.5m3/h的通气量注入空气；每间隔3h，将原麻移出脱胶罐，开始拷打；拷打频率为120次/分钟，拷打池的旋转速度保持在80rpm/min，每次拷打时长为5min，拷打后原麻再次放入脱胶罐，以此方式交替处理8h。之后将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.2％浓度的NaOH，0.15MPa煮练1h。煮练后用清水拷打10min，再进行漂洗、给油、烘干等工序。
精干麻各项指标分别为：残胶率为1.71％，断裂强度为5.15cN/dtex，白度为53度，超过国家一等品。
实施例2
S1、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，以0.7％的接种量转接到装有300ml的一号培养基的1L三角瓶中，在28℃的温度下，以160rpm/min的转速培养培养5h。一号培养基的配方：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7.3。
S2、脱胶菌株的扩大培养：将S2所培养的菌株，按照4.0％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在28℃的温度下，以2.3m3/h的通气量，120rpm/min的转速培养培养7.5h。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30℃，60r/min转速和7m3/h通气量的条件下培养4h获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨13g/L、酵母浸粉7g/L、葡萄糖40g/L、磷酸二氢钾3g/L、硝酸钙0.6g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.5。
S3、原麻的放置：把100kg的苎麻原麻呈捆放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:3将水注入脱胶罐，通过加热夹套将温度控制在37℃；按照3％的接种量注入胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49菌液；以每吨1.5m3/h的通气量注入空气；每间隔2h，将原麻移出脱胶罐，开始拷打；拷打频率为60次/分钟，拷打池的旋转速度保持在120rpm/min，每次拷打时长为6min，拷打后将原麻再次放入脱胶罐，以此方式交替处理6h。之后将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.1％浓度的NaOH，0.15MPa煮练2h。煮练后用清水拷打3min，再进行漂洗、给油、烘干等工序。
精干麻各项指标分别为：残胶率为1.65％，断裂强度为5.31cN/dtex，白度为54度，超过国家一等品。
实施例3
S1、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，以0.5％的接种量转接到装有400ml的一号培养基的1L三角瓶中，在32℃的温度下，以165rpm/min的转速培养培养4.5h。一号培养基的配方：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。
S2、脱胶菌株的扩大培养：将S2所培养的菌株，按照2.5％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在32℃的温度下，以3.0m3/h的通气量，100rpm/min的转速培养培养6h。然后将各个一级种子罐中的菌液按3.5％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32℃，80r/min转速和6m3/h通气量的条件下培养3h，获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨15g/L、酵母浸粉5g/L、葡萄糖25g/L、磷酸二氢钾8g/L、硝酸钙0.8g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.2。
S3、原麻的放置：把160kg的苎麻原麻呈捆放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:5将水注入拷打池，通过加热夹套将温度控制为25℃；按照8％的接种量注入胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49菌液；以每吨2m3/h的通气量注入空气；每间隔1h，将原麻移出脱胶罐，开始拷打；拷打频率为180次/分钟，拷打池的旋转速度保持在50rpm/min，每次拷打时长为10min，拷打后将原麻再放入脱胶罐，以此方式交替处理4h。之后将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.01％浓度的NaOH，0.15MPa煮练2h。煮练后用清水拷打5min，再进行漂洗、给油、烘干等工序。
精干麻各项指标分别为：残胶率为1.71％，断裂强度为5.15cN/dtex，白度为52度，超过国家一等品。
实施例4
S1、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，以0.7％的接种量转接到装有400ml的一号培养基的1L三角瓶中，在30℃的温度下，以125rpm/min的转速培养培养3.5h。一号培养基的配方：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、脱胶菌株的扩大培养：将S2所培养的菌株，按照2％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在29℃的温度下，以3.2m3/h的通气量，110rpm/min的转速培养培养5.5h。然后将各个一级种子罐中的菌液按3％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30℃，100r/min转速和5m3/h通气量的条件下培养3.5h，获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨16g/L、酵母浸粉4.5g/L、葡萄糖20g/L、磷酸二氢钾7g/L、硝酸钙0.6g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.3。
S3、原麻的放置：把210kg的苎麻原麻呈捆放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:4将水注入拷打池，通过加热夹套将温度控制在30℃；按照7％的接种量注入胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49菌液；以每吨1.5m3/h的通气量注入空气；每间隔4h，将原麻移出脱胶罐，开始拷打；拷打频率为100次/分钟，拷打池的旋转速度保持在120rpm/min，每次拷打时长为6min，拷打后将原麻再放入脱胶罐，以此方式交替处理6h。之后将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.18％浓度的NaOH，0.15MPa煮练0.8h。煮练后用清水拷打4min，再进行漂洗、给油、烘干等工序。
精干麻各项指标分别为：残胶率为1.66％，断裂强度为5.25cN/dtex，白度为56度，超过国家一等品。
对比例1
S1、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，以0.8％的接种量转接到装有400ml的一号培养基的1L三角瓶中，在30℃的温度下，以170rpm/min的转速培养培养5h。一号培养基的配方：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7.3。
S2、脱胶菌株的扩大培养：将S2所培养的菌株，按照4.5％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在29℃的温度下，以3.5m3/h的通气量，100rpm/min的转速培养培养5h。然后将各个一级种子罐中的菌液按3.0％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31℃，85r/min转速和5.5m3/h通气量的条件下培养3h，获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨12g/L、酵母浸粉7g/L、葡萄糖35g/L、磷酸二氢钾6g/L、硝酸钙0.7g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.4。
S3、原麻的放置：把140kg的苎麻原麻呈捆放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:5将相应量的水注入拷打池，通过加热夹套将温度控制在30℃；按照8％的接种量注入胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49菌液；以每吨3.2m3/h的通气量注入空气；微生物连续处理8h后完成脱胶后，再经煮练、拷打、漂洗、给油、烘干得到精干麻。精干麻各项指标分别为：残胶率为40％，断裂强度和白度无法测量，品质达不到国家三等品。
对比例2
S1、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，以2％的接种量转接到装有450ml的一号培养基的1L三角瓶中，在30℃的温度下，以150rpm/min的转速培养培养4h。一号培养基的配方：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7.3。
S2、脱胶菌株的扩大培养：将S2所培养的菌株，按照4％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在33℃的温度下，以3.5m3/h的通气量，120rpm/min的转速培养培养5h。然后将各个一级种子罐中的菌液按4.0％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32℃，85r/min转速和3.5m3/h通气量的条件下培养4h，获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨11g/L、酵母浸粉8g/L、葡萄糖23g/L、磷酸二氢钾8g/L、硝酸钙0.7g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.1。
S3、原麻的放置：把150kg的苎麻原麻呈捆放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:5将相应量的水注入拷打池，通过加热夹套将温度控制在30℃；按照7％的接种量注入胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49菌液；以每吨3m3/h的通气量注入空气；微生物连续处理16h后完成脱胶后，再经煮练、拷打、漂洗、给油、烘干得到精干麻。精干麻各项指标分别为：残胶率为1.96％，断裂强度为4.52、白度为51，品质达到国家一等品cN/dtex。
实施例5
S1、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的芽孢杆菌HG224(拉丁文学名为Bacillus sp.HG224)，以0.7％的接种量转接到装有400ml的一号培养基的1L三角瓶中，在30℃的温度下，以125rpm/min的转速培养培养3.5h。一号培养基的配方：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、脱胶菌株的扩大培养：将S2所培养的菌株，按照2％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在29℃的温度下，以3.2m3/h的通气量，110rpm/min的转速培养培养5.5h。然后将各个一级种子罐中的菌液按3％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30℃，100r/min转速和5m3/h通气量的条件下培养3.5h，获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨16g/L、酵母浸粉4.5g/L、葡萄糖20g/L、磷酸二氢钾7g/L、硝酸钙0.6g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.3。
S3、原麻的放置：把200kg的苎麻原麻呈捆放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:4将水注入拷打池，通过加热夹套将温度控制为37℃；按照8％的接种量注入芽孢杆菌HG-224菌液；以每吨3.5m3/h的通气量注入空气；每间隔3h，将原麻移出脱胶罐，开始拷打；拷打频率为120次/分钟，拷打池的旋转速度保持在90rpm/min，每次拷打时长为5min，拷打后将原麻再放入脱胶罐，以此方式交替处理6h。之后将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.1％浓度的NaOH，0.15MPa煮练1h。煮练后用清水拷打3min，再进行漂洗、给油、烘干等工序。
精干麻各项指标分别为：残胶率为6.5％，断裂强度为3.61cN/dtex，白度为51度，为国家三等品。
实施例6
S1、脱胶菌株的种子培养：将于-80℃冷冻保藏的芽孢杆菌HG224(拉丁文学名为Bacillus sp.HG224)，以0.65％的接种量转接到装有450ml的一号培养基的1L三角瓶中，在32℃的温度下，以130rpm/min的转速培养培养4.5h。一号培养基的配方：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、脱胶菌株的扩大培养：将S2所培养的菌株，按照2.5％的接种量转移到装有30L二号培养基的50L一级放大发酵罐中，在34℃的温度下，以4.2m3/h的通气量，125rpm/min的转速培养培养5h。然后将各个一级种子罐中的菌液按4％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30℃，100r/min转速和4.5m3/h通气量的条件下培养4.5h，获得用于苎麻微生物脱胶的菌液。二号培养基配方：蛋白胨14g/L、酵母浸粉5g/L、葡萄糖21g/L、磷酸二氢钾7.5g/L、硝酸钙0.8g/L；上述组分用水混合、溶解，调节pH为7.2。
S3、原麻的放置：把150kg的苎麻原麻呈捆放入脱胶罐中。
S4、脱胶处理：按料液比1:6将水注入拷打池，通过加热夹套将温度控制在35℃；按照10％的接种量注入芽孢杆菌HG-224菌液；以每吨2.5m3/h的通气量注入空气；每间隔3h，将原麻移出脱胶罐，开始拷打；拷打频率为60次/分钟，拷打池的旋转速度保持在60rpm/min，每次拷打时长为10min，拷打后将原麻再放入脱胶罐，以此方式交替处理10h。之后将菌液和原麻转移至煮练罐，加入0.18％浓度的NaOH，0.15MPa煮练1.5h。煮练后用清水拷打3min，再进行漂洗、给油、烘干等工序。
精干麻各项指标分别为：残胶率为1.76％，断裂强度为4.75cN/dtex，白度为53度，超过国家一等品。
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 (8)

1.一种微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，其特征在于，将苎麻原麻置于脱胶罐中，向脱胶罐中加入水，使苎麻原麻淹没在水中，控制水温为25℃-37℃，向所述的脱胶罐中加入脱胶菌液，所述脱胶菌液中的脱胶菌在组份为蛋白胨、酵母浸粉、葡萄糖、磷酸二氢钾和硝酸钙的扩大培养基中培养得到，并通入空气，使脱胶菌降解苎麻原麻中的胶质，然后将苎麻原麻从脱胶罐中取出并进行拷打，所述拷打能使苎麻原麻中的胶质松散，促进脱胶菌与胶质的接触，从而提高脱胶菌降解胶质的效率，反复交替进行脱胶菌降解和拷打的步骤，每次脱胶菌降解的时间为1h-4h，每次拷打的时间为3min-10min，再将苎麻原麻和脱胶菌液置于碱液中煮练，完成苎麻脱胶。
2.如权利要求1所述的微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，其特征在于，所述脱胶菌为保藏编号为CCTCC NO：M 2017016的胡罗卜软腐果胶杆菌HG-49，或者为保藏编号为CCTCC NO：M 2016791的芽孢杆菌HG224。
3.如权利要求1所述的微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，其特征在于，每次拷打频率为30次/分钟-180次/分钟。
4.如权利要求1所述的微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，其特征在于，所述碱液为NaOH溶液，所述煮练的时间为0.5h-2h。
5.如权利要求1所述的微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，其特征在于，苎麻原麻与水的质量比为1:(3-6)。
6.如权利要求1所述的微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，其特征在于，通入空气的流量为：以每吨苎麻原麻1.5m3/h-3.5m3/h的通气流量通入空气。
7.如权利要求1所述的微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，其特征在于，所述脱胶菌液的体积为水的体积的3％-10％。
8.如权利要求1所述的一种微生物与拷打相互交替和促进的苎麻脱胶方法，其特征在于，所述煮练后，将苎麻原麻置于水中进行拷打，然后再进行漂洗。
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