CN110983845B - 一种生物型竹纤维素提取剂、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物型竹纤维素提取剂、制备方法及其应用，属于生物技术及纤维素提取领域。取水、硫酸铜、酒石酸铵、十二烷基硫酸钠、对羟基肉桂酸、过氧化氢、尿素、月桂醇油醇聚氧乙烯醚、硼酸分溶于水中制成溶液A；将溶液A与粗酶液A、粗酶液B混合得生物型竹纤维素提取剂；将毛竹剖开，洗净，截断后水煮得到竹条；用去离子水洗涤后粉碎得到毛竹粉末；将所得毛竹粉末加入果胶酶溶液中，浸泡后进行固液分离，得到滤渣并加入到提取剂中浸泡；从浸泡完的竹材中取固体产物，清洗后高温干燥即得竹纤维素。本发明方法简单成本低，对环境污染小，能够更高效的从毛竹中提取到较高纯度的竹纤维素。

Description

一种生物型竹纤维素提取剂、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种生物型竹纤维素提取剂、制备方法及其应用，属于生物技术及纤维素提取领域。
背景技术
我国竹类资源十分丰富，品种多样，每年的保有量和砍伐量均居于世界首位。然而国内竹材的回收率和利用率却不足以满足需求，且工业化利用水平低下。大量竹材没有发挥出应有的资源价值，从而造成二次污染。而竹纤维是从自然生长的竹子中直接提取的一类天然纤维，是我国存量最大，应用范围最广泛的纤维之一，其应用已有近千年的历史。广泛应用于纺织业，造纸业甚至是军工产业。植物纤维往往由纤维素，半纤维素，木质素等构成，成分繁多，结构复杂。现有处理技术主要是先用强酸进行化学处理以除掉其中大部分木质素，再加入强碱去除其中的半纤维素或是依赖于高温高压处理，成本高，不安全且污染环境且用到了大量强酸强碱，废液处理很不方便。不符合国家建设资源节约型，环境友好型社会的发展方针。
专利CN 105970709 A报道了一种从打印废纸中分离出高纯度纤维素的方法，该方法先将纸打碎，加入丙酮，乙醇，水超声，最后用氢氧化钠处理两次得到纤维素，该方法使用了大量氢氧化钠，有一定危险性，污染性且会对纤维素本身结构造成一定程度的破坏。专利CN106674538A报道了一种从竹材中分离提取纤维素、半纤维素降解糖以及木质素的方法。该方法以竹材为原料，采用γ-戊内 酯、酸和水组成的溶剂体系，在一定条件下处理，分离得到纤维素、半纤维素降解糖以及木质素，该方法提取不够彻底，纯度不高，且使用了强酸，造成了环境污染。
目前，国内外对竹纤维及其产品的研究愈来愈深入。不仅由于竹纤维能够满足人们对天然产品的需求，符合环保和可持续发展的要求，而且竹纤维产品还具有很多优良的特点，硝化竹纤维素更是无烟无硫冷烟花药剂的重要组成材料之一，
而利用酶的特异性对竹纤维进行提取的生物型提取方法以其高效性，环保性逐渐得到大家的重视，一种好的竹纤维素提取剂更是能有效去除竹材中的杂质，达到高效提取竹纤维素的目的。
因此，如何更高效的提取出大量竹纤维素，同时最大幅度减少提取废液对环境的污染有着及其重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物型竹纤维素提取剂、制备方法及其应用，该方法简单易行，能够从毛竹中提取得到较高纯度的竹纤维素。
本发明专利的目的是通过以下技术方案实现的。
一种生物型竹纤维素提取剂，其各组分与所占质量百分比如下：
Figure BDA0002312812330000021
一种生物型竹纤维素提取剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，按配方质量比取上述各组分溶于水中制成溶液A；
步骤二，将步骤一所得溶液A与粗酶液A、粗酶液B混合均匀，得到生物型竹纤维素提取剂；所述溶液A、粗酶液A和粗酶液B的质量比为：(3～6)：1： 1；
所述粗酶液A的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将构巢曲霉培养基在0.15Mpa，120℃高温灭菌15～25min；
步骤二、将构巢曲霉接种到培养基中，140r/min，36℃条件下震荡培养15～20 小时，制备成摇瓶菌液：
步骤三、将发酵培养基倒入发酵罐中，0.15Mpa，121℃高温灭菌25～30min 后冷却：
步骤四、按照摇瓶菌液质量为发酵培养基质量5％的比例，将步骤二所得摇瓶菌液接到步骤三所得的发酵培养基中，36℃环境培养60～80h，通风量为 10～20L/min，得发酵液；
步骤五、将在步骤四所得发酵液放入高速离心机中，14000rpm/min，离心 5～10min取上清液，按质量比1：5～30的比例加入酶辅助剂均匀混合即为粗酶液 A。其中酶辅助剂以乙醇为溶剂，各组分在溶剂中的浓度分别为谷胱甘肽1～5g/L，聚乙烯吡咯烷酮1～8g/L；
所述的构巢曲霉培养基的组成成分如下：蔗糖30～50g/L，琼脂13～15g/L，硝酸钠3～5g/L，硫酸镁0.5～1g/L，氯化钾0.5～0.8g/L，硫酸亚铁0.5～1.0g/L，磷酸氢二钾1～5g/L，磷酸二氢钾3～5g/L，其余为蒸馏水，pH7.2；
所述发酵培养基的组成成分如下：葡萄糖60～140g/L，L-苏氨酸0.5～10g/L，蛋白陈4～10g/L，黄豆饼粉20～30g/L，氯化钙0.5g/L，硫酸镁4～5g/L，硫酸亚铁 0.5～1.0g/L，硫酸锰0.2～0.5g/L，磷酸氢二钾3.2～4.2g/L，磷酸二氢钾3～5g/L,其余为蒸馏水，pH6～6.8。
所述粗酶液B按以下方法制得：
步骤一、将地衣芽孢杆菌培养基在0.1Mpa，121℃高温灭菌15～25min；
步骤二、将地衣芽孢杆菌接种到种子培养基中，35～37℃震荡培养15～20小时，制备成摇瓶菌液：
步骤三、将发酵培养基倒入发酵罐中，0.1Mpa，121℃高温灭菌25～30min后冷却：
步骤四、按照摇瓶菌液质量为发酵培养基质量5％的比例，将步骤二所得摇瓶菌液接到步骤三冷却后的发酵培养基中，36℃环境培养60～80小时，供氧量为 0.08kg/h*L，得发酵液；
步骤五、将在步骤三所得发酵液放入高速离心机中，4℃12000r/min离心 5～10min取上清液，过滤，除菌处理后即为粗酶液B。
所述地衣芽孢杆菌培养基包括：蛋白胨10～12g/L、牛肉膏5～15g/L、氯化钠 5～6g/L、磷酸氢二钾1.0～1.5g/L、硫酸铵0.8～1.0g/L、硫酸镁1.0～1.2g/L，其余为蒸馏水，pH6.0。
所述发酵培养基的组成成分如下：牛肉膏20～30g/L、葡萄糖20～25g/L、磷酸氢二钾1.0～1.5g/L、硫酸铵0.8～1.0g/L、硫酸镁1.0～1.2g/L、氯化钠0.3～0.5g/L、硫酸亚铁0.1～0.3g/L，其余为蒸馏水，pH6.0。
生物型竹纤维素提取剂采用低温保存备用；
一种生物型竹纤维素提取剂的应用，即采用上述提取剂从毛竹中提取竹纤维素的方法，包括如下步骤：
步骤一，将毛竹剖开，洗净，截断后进行水煮预处理，得到竹条；
步骤二，将处理完成的竹条用去离子水洗涤3次后放入粉碎机中粉碎得到毛竹粉末；
步骤三，按照每(40～50)ml的果胶酶溶液对应1g竹粉末的比例关系将步骤二所得毛竹粉末加入到3g/L的果胶酶溶液中，浸泡60～90min后，进行固液分离，得到滤渣；
步骤四，按照每(8～15)ml的提取剂对应1g滤渣的比例关系取步骤三中所得滤渣加入到提取剂中，45～55℃条件下浸泡5～8小时；
步骤五，将浸泡完的竹材固液分离，取固体产物，用去离子水清洗3次后，在120～200℃条件下高温干燥后即为竹纤维素。
步骤一所述水煮预处理条件为：碳酸钠10g/L，100℃，45min。
有益效果
1、本方法操作步骤安全，成本低，对环境污染小，不产生有害物质；
2、一种生物型竹纤维素提取剂，利用多酶种协同作用，能够更有效的去除果胶，木质素，半纤维素等杂质，使提取更高效；
3、一种生物型竹纤维素提取剂，配方中含有非离子表面活性剂可以使酶类更好的吸附在竹纤维上提高降解效果，并促进脂蜡，果胶等杂质的去除。提取出纤维素杂志含量少。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细说明。
实施例1
一种生物型竹纤维素提取剂，其各组分与所占质量百分比如下：
Figure BDA0002312812330000051
按照上述配方质量分别称取上述各组分溶于水中制成总重量6L的溶液A；其中，水为4.44L；
以乙醇为溶剂，分别配置2g/L谷胱甘肽，5g/L聚乙烯吡咯烷酮，混合均匀后制成酶辅助剂。
按照培养基的组份，称取蔗糖30g，琼脂13g，硝酸钠3g，硫酸镁0.5g，氯化钾0.5g，硫酸亚铁0.5g，磷酸氢二钾1g，磷酸二氢钾3g溶于水中配置成1L 构巢曲霉培养基，并调节pH至7.2，将配置好的培养基放入摇瓶，并把摇瓶置于0.15Mpa，120℃条件下高温灭菌15min；将构巢曲霉接种到培养基中，140r/min， 36℃条件下震荡培养15小时，制备成摇瓶菌液。
按照发酵培养基的的组份，称取葡萄糖240g，L-苏氨酸2g，蛋白陈16g，黄豆饼粉80g，氯化钙2g，硫酸镁16g，硫酸亚铁2g，硫酸锰0.8g，磷酸氢二钾 12.8g，磷酸二氢钾12g，溶于水中配置4L发酵培养基调节pH到6。将发酵培养基倒入发酵罐中，0.15Mpa，121℃高温灭菌25min后冷却，按照5％接种量，将摇瓶菌液接种到发酵培养基中，36℃环境培养60小时，通风量为10L/min，得发酵液；将所得发酵液放入高速离心机中，14000rpm/min，离心5min取上清液，按质量比1：10的比例加入酶辅助剂均匀混合即为粗酶液A。
按照地衣芽孢杆菌培养基的组分，称取蛋白胨10g、牛肉膏5g、氯化钠5g、磷酸氢二钾1g、硫酸铵0.8g、硫酸镁1.0g溶于蒸馏水中配置1L培养基，调节 pH＝6.0。将培养基放入摇瓶中在0.15Mpa，120℃条件下高温灭菌15min；将地衣芽孢杆菌接种到种子培养基中，35℃震荡培养15小时，制备成摇瓶菌液；再按照发酵培养基的组份称取牛肉膏80g、葡萄糖80g、磷酸氢二钾4g、硫酸铵3.2g、硫酸镁4g、氯化钠1.2g、硫酸亚铁0.4g溶于水中，配置4L发酵培养基，调节 pH＝6.0。将发酵培养基倒入发酵罐中，0.1Mpa，121℃高温灭菌25min后冷却：在按照5％的比例将摇瓶菌液接种到发酵培养基中，36℃环境培养60小时，供氧量为0.08kg/h*L，得发酵液，将发酵液放入高速离心机中，4℃12000r/min离心 5min取上清液，过滤，除菌处理后即为粗酶液B。
按3：1：1的比例将溶液A、粗酶液A和粗酶液B均匀混合制得10L生物型竹纤维素提取剂，低温保存备用；
所述提取剂为无色液体，使用酶活性检测试剂盒对其中锰过氧化物酶，淀粉酶，葡聚糖酶活性进行检测，其中锰过氧化物酶活性达到8.72U/L，淀粉酶活性 10.56U/L，葡聚糖酶9.48U/L。
将1kg毛竹剖开，截断后清洗干净，并放入30L浓度为10g/L的碳酸钠溶液中，100℃水煮45min；将水煮完成的竹条用去离子水洗涤3次，洗涤完成后放入粉碎机中粉碎得到毛竹粉末；按照每40ml的果胶酶溶液对应1g竹粉末的比例关系将毛竹粉末加入3g/L的果胶酶溶液，浸泡60min后，进行固液分离得到滤渣；按照每克滤渣对应10ml生物型竹纤维素提取剂的比例关系加入生物型竹纤维素提取剂，45℃条件下浸泡5小时；将浸泡完的竹材再次固液分离得到固体部分，用去离子水清洗3次后，在120℃条件下干燥2.5小时，即得竹纤维素。
所得纤维素形态完整，粗细均匀，α-纤维素含量测定方法参照FZ/T 50010.4-1998，灰分测定采用FZ/T 50010.5-1998方法，经测定采用本实施例的方法得到的纤维素其α-纤维素含量93wt％，灰分0.03wt％，提取效率较高，用于硝化纤维素合成效果良好。。
实施例2
一种生物型竹纤维素提取剂，其各组分与所占质量百分比如下：
Figure BDA0002312812330000061
Figure BDA0002312812330000071
按照上述配方分别称取上述各组分溶于水中制成12L溶液A；
以乙醇为溶剂，分别配置谷胱甘肽1g/L，聚乙烯吡咯烷酮2g/L，均匀混合后得到酶辅助剂。
按照构巢曲霉培养基的组份取蔗糖60g，琼脂26g，硝酸钠6g，硫酸镁1g，氯化钾1g，硫酸亚铁1g，磷酸氢二钾2g，磷酸二氢钾6g溶于水中配置2L培养基，调节pH＝7.2。将培养基放入摇瓶中在0.15Mpa，120℃条件下高温灭菌20min；将构巢曲霉接种到培养基中，140r/min，36℃条件下震荡培养18小时，制备成摇瓶菌液。按照发酵培养基的组份包括以下组份取葡萄糖300g，L-苏氨酸2.5g，蛋白陈20g，黄豆饼粉100g，氯化钙2.5g，硫酸镁20g，硫酸亚铁2.5g，硫酸锰1g，磷酸氢二钾16g，磷酸二氢钾15g溶于水中配置成5L发酵培养基，调节pH＝6。将发酵培养基倒入发酵罐中，0.15Mpa，121℃高温灭菌25min后冷却，按照5％的接种量将摇瓶菌液接种到发酵培养基中，36℃环境下恒温培养60小时，通风量为10L/min，得发酵液；将发酵液放入高速离心机中，14000rpm/min，离心5min 取上清液，再按质量比1：10的比例加入酶辅助剂均匀混合即为粗酶液A。
按照地衣芽孢杆菌培养基的组分取蛋白胨20g、牛肉膏10g、氯化钠10g、磷酸氢二钾2g、硫酸铵1.6g、硫酸镁2g溶于水中配置成2L培养基，调节pH＝6.0。将培养基放入摇瓶中在0.15Mpa，120℃条件下高温灭菌15min；将地衣芽孢杆菌接种到种子培养基中，35℃震荡培养20小时，制备成摇瓶菌液：按照发酵培养基的组份取牛肉膏100g、葡萄糖100g、磷酸氢二钾5.5g、硫酸铵4.5g、硫酸镁 5.5g、氯化钠2g、硫酸亚铁0.5g溶于水中配置5L发酵培养基，调节pH＝6.0。将发酵培养基倒入发酵罐中，0.1Mpa，121℃高温灭菌30min，待培养基冷却后按照5％的比例将摇瓶菌液接到发酵培养基中，36℃环境培养60小时，供氧量为0.08kg/h*L，得发酵液，将发酵液放入高速离心机中，4℃12000r/min离心5min 取上清液，经过过滤，除菌处理后即为粗酶液B。
将溶液A按3：1：1的比例与粗酶液A，粗酶液B均匀混合制得20L生物型竹纤维素提取剂，低温保存备用；
所述提取剂为无色液体，使用酶活性检测试剂盒对其中锰过氧化物酶，淀粉酶，葡聚糖酶活性进行检测，其中锰过氧化物酶活性达到7.68U/L，淀粉酶活性 10.89U/L，葡聚糖酶9.72U/L。
将2kg毛竹洗净，剖开，并截断后放入50L浓度为10g/L的碳酸钠溶液中， 100℃水煮45min；将水煮完成的竹条用去离子水洗涤3次，将洗涤完的竹条放入粉碎机中粉碎得到毛竹粉末；按照每45ml的果胶酶溶液对应1g竹粉末的比例关系将毛竹粉末加入3g/L的果胶酶溶液，浸泡70min后，进行固液分离取滤渣；并按照每10ml的生物型竹纤维素提取剂对应1g滤渣的比例关系加入生物型竹纤维素提取剂，45℃条件下浸泡6小时；将浸泡完的竹材固液分离得到固体部分，用去离子水清洗3次后，在120℃条件下干燥3小时，即得竹纤维素。
所得纤维素形态完整，粗细均匀，α-纤维素含量测定方法参照FZ/T 50010.4-1998，灰分测定采用FZ/T 50010.5-1998方法，经测定采用本实施例的方法得到的纤维素其α-纤维素含量95wt％，灰分0.02wt％，提取效率较高，用于硝化纤维素合成效果良好。
实施例3
一种生物型竹纤维素提取剂，其各组分与所占质量百分比如下：
Figure BDA0002312812330000081
按照上述配方取上述各组分溶于水中制成18L溶液A；
以乙醇为溶剂，分别配置谷胱甘肽5g/L，聚乙烯吡咯烷酮6g/L，均匀混合后得到酶辅助剂。
按照构巢曲霉培养基的组份取蔗糖90g，琼脂39g，硝酸钠9g，硫酸镁1.8g，氯化钾1.8g，硫酸亚铁1.5g，磷酸氢二钾3.3g，磷酸二氢钾9.3g溶于水中配置成3L培养基调节pH＝7.2；将培养基放入摇瓶中在0.15Mpa，120℃条件下高温灭菌15min；将构巢曲霉接种到培养基中，140r/min，36℃条件下震荡培养20小时，制备成摇瓶菌液。按照发酵培养基的的组份取葡萄糖600g，L-苏氨酸6g，蛋白陈40g，黄豆饼粉200g，氯化钙6g，硫酸镁40g，硫酸亚铁5g，硫酸锰2g，磷酸氢二钾32g，磷酸二氢钾30g溶于蒸馏水配置10L发酵培养基，调节pH＝6。将发酵培养基倒入发酵罐中，0.15Mpa，121℃高温灭菌30min后冷却，按照5％接种量，将摇瓶菌液接种到发酵培养基中，36℃环境培养70小时，通风量为 10L/min，得发酵液；将发酵液放入高速离心机中，14000rpm/min，离心5min取上清液，按质量比1：10的比例加入酶辅助剂均匀混合即为粗酶液A。
按照地衣芽孢杆菌培养基的组分取蛋白胨30g、牛肉膏18g、氯化钠18g、磷酸氢二钾3.3g、硫酸铵2.4g、硫酸镁3g溶于蒸馏水配置成3L培养基，调节 pH＝6.0。将培养基放入摇瓶中在0.15Mpa，120℃条件下高温灭菌15min；将地衣芽孢杆菌接种到种子培养基中，35℃震荡培养15小时，制备成摇瓶菌液：按照发酵培养基的的组份取牛肉膏200g、葡萄糖200g、磷酸氢二钾10g、硫酸铵8g、硫酸镁10g、氯化钠3g、硫酸亚铁1g溶于蒸馏水配置10L发酵培养基，调节 pH6.0。将发酵培养基倒入发酵罐中，0.1Mpa，121℃高温灭菌25min后冷却：按照5％的比例将摇瓶菌液接到发酵培养基中，36℃环境培养70小时，供氧量为 0.08kg/h*L，得发酵液，将发酵液放入高速离心机中，4℃12000r/min离心6min 取上清液，过滤，除菌处理后即为粗酶液B。
将溶液A按3：1：1的比例与粗酶液A，粗酶液B均匀混合制得30L生物型竹纤维素提取剂，低温保存备用；
所述提取剂为无色液体，使用酶活性检测试剂盒对其中锰过氧化物酶，淀粉酶，葡聚糖酶活性进行检测，其中锰过氧化物酶活性达到7.98U/L，淀粉酶活性 11.12U/L，葡聚糖酶9.64U/L。
将3kg毛竹用清水清洗干净，剖开，截断后放入60L浓度为10g/L的碳酸钠溶液中，120℃水煮55min；将水煮完成的竹条用去离子水洗涤3次后放入粉碎机中粉碎得到毛竹粉末；按照每50ml的果胶酶溶液对应1g竹粉末的比例关系将毛竹粉末加入3g/L的果胶酶溶液，浸泡70min后，进行固液分离取滤渣并按照每10ml的生物型纤维素提取剂对应1g滤渣的比例关系加入生物型竹纤维素提取剂，45℃条件下浸泡7小时；将浸泡完的竹材固液分离得到固体部分，用去离子水清洗3次后，在120℃条件下干燥3小时，即得竹纤维素。
所得纤维素形态完整，粗细均匀，α-纤维素含量测定方法参照FZ/T 50010.4-1998，灰分测定采用FZ/T 50010.5-1998方法，经测定采用本实施例的方法得到的纤维素其α-纤维素含量90wt％，灰分0.06wt％，提取效率较高，用于硝化纤维素合成效果良好。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种生物型竹纤维素提取剂，其特征在于：各组分与所占质量百分比如下：
Figure FDA0003329456590000011
制备所述生物型竹纤维素提取剂的方法，具体步骤如下：
步骤一，按配方质量比取上述各组分混合均匀，制成溶液A；
步骤二，将步骤一所得溶液A与粗酶液A、粗酶液B混合均匀，得到生物型竹纤维素提取剂；所述溶液A、粗酶液A和粗酶液B的质量比为：(3～6)：1：1；
所述粗酶液A的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将构巢曲霉培养基在0.15MPa ，120℃高温灭菌15～25min；
步骤二、将构巢曲霉接种到培养基中，140r/min，36℃条件下震荡培养15～20小时，制备成摇瓶菌液：
步骤三、将发酵培养基倒入发酵罐中，0.15MPa ，121℃高温灭菌25～30min后冷却：
步骤四、按照摇瓶菌液质量为发酵培养基质量5％的比例；将步骤二所得摇瓶菌液接到步骤三所得的发酵培养基中，36℃环境培养60～80h，通风量为10～20L/min，得发酵液；
步骤五、将在步骤四所得发酵液放入高速离心机中，14000r/min ，离心5～10min取上清液，按质量比1：5～30的比例加入酶辅助剂，均匀混合即为粗酶液A；其中酶辅助剂以乙醇为溶剂，各组分在溶剂中的浓度分别为谷胱甘肽1～5g/L，聚乙烯吡咯烷酮1～8g/L；
所述粗酶液B按以下方法制得：
步骤一、将地衣芽孢杆菌培养基在0.1MPa ，121℃高温灭菌15～25min；
步骤二、将地衣芽孢杆菌接种到种子培养基中，35～37℃震荡培养15～20小时，制备成摇瓶菌液：
步骤三、将发酵培养基倒入发酵罐中，0.1MPa ，121℃高温灭菌25～30min后冷却：
步骤四、按照摇瓶菌液质量为发酵培养基质量5％的比例，将步骤二所得摇瓶菌液接到步骤三冷却后的发酵培养基中，36℃环境培养60～80小时，供氧量为0.08kg/h*L，得发酵液；
步骤五、将在步骤四所得发酵液放入高速离心机中，4℃12000r/min离心5～10min取上清液，过滤，除菌处理后即为粗酶液B；
所述的构巢曲霉培养基的组成成分如下：蔗糖30～50g/L，琼脂13～15g/L，硝酸钠3～5g/L，硫酸镁0.5～1g/L，氯化钾0.5～0.8g/L，硫酸亚铁0.5～1.0g/L，磷酸氢二钾1～5g/L，磷酸二氢钾3～5g/L，其余为蒸馏水，pH7.2；
制备所述粗酶液A的发酵培养基的组成成分如下：葡萄糖60～140g/L，L-苏氨酸0.5～10g/L，蛋白陈4～10g/L，黄豆饼粉20～30g/L，氯化钙0.5g/L，硫酸镁4～5g/L，硫酸亚铁0.5～1.0g/L，硫酸锰0.2～0.5g/L，磷酸氢二钾3.2～4.2g/L，磷酸二氢钾3～5g/L,其余为蒸馏水，pH6～6.8；
所述地衣芽孢杆菌培养基包括：蛋白胨10～12g/L、牛肉膏5～15g/L、氯化钠5～6g/L、磷酸氢二钾1.0～1.5g/L、硫酸铵0.8～1.0g/L、硫酸镁1.0～1.2g/L，其余为蒸馏水，pH6.0；
制备所述粗酶液B的发酵培养基的组成成分如下：牛肉膏20～30g/L、葡萄糖20～25g/L、磷酸氢二钾1.0～1.5g/L、硫酸铵0.8～1.0g/L、硫酸镁1.0～1.2g/L、氯化钠0.3～0.5g/L、硫酸亚铁0.1～0.3g/L，其余为蒸馏水，pH6.0；
生物型竹纤维素提取剂采用低温保存备用。
2.采用如权利要求1所述生物型竹纤维素提取剂从毛竹中提取竹纤维素的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，将毛竹剖开，洗净，截断后进行水煮预处理，得到竹条；
步骤二，将处理完成的竹条用去离子水洗涤3次后放入粉碎机中粉碎得到毛竹粉末；
步骤三，按照每(40～50)mL 的果胶酶溶液对应1g竹粉末的比例关系将步骤二所得毛竹粉末加入到3g/L的果胶酶溶液中，浸泡60～90min后，进行固液分离，得到滤渣；
步骤四，按照每(8～15)mL 的提取剂对应1g滤渣的比例关系取步骤三中所得滤渣加入到提取剂中，45～55℃条件下浸泡5～8小时；
步骤五，将浸泡完的竹材固液分离，取固体产物，用去离子水清洗3次后，在120～200℃条件下高温干燥后即为竹纤维素。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于：步骤一所述水煮预处理条件为：碳酸钠10g/L，100℃，45min。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103987837A (zh) * 2011-10-13 2014-08-13 C5-6意大利公司 简单糖饥饿的木质纤维素生物质酶生产
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103987837A (zh) * 2011-10-13 2014-08-13 C5-6意大利公司 简单糖饥饿的木质纤维素生物质酶生产
CN105544265A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 华南理工大学 一种从竹材中分离提取纤维素和木质素的方法
CN107699596A (zh) * 2017-07-03 2018-02-16 晟颐天祥天然纤维科技有限公司 一种清洁化植物纤维素提取剂及其制备方法和应用
CN109251872A (zh) * 2018-07-31 2019-01-22 北京林业大学 废弃物堆肥用复合菌剂、其制备方法及废弃物堆肥方法

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