CN115894991A - 一种发酵菌体为原料制备复合膜材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属发酵工程和化学工程领域，具体涉及发酵生产结束后发酵菌体资源化利用制备膜产品。本发明将发酵菌体在裂解酶或化学裂解剂的作用下释放菌体大分子，裂解后的菌液中包含蛋白质，核酸，壳聚糖及肽聚糖等成分，通过菌体裂解液中的大分子与聚乙烯醇进行共混制备复合膜，实现废弃发酵菌体的产品化应用。本发明制备的复合膜使用了菌体裂解液会增加韧性及弹性，提高复合膜的亲水性能及透湿性能，且作为绿植保温过程中，可以释放蛋白等营养物质供绿植摄取。

Description

一种发酵菌体为原料制备复合膜材料的方法

技术领域：

本发明属发酵工程和化学工程领域，具体涉及发酵生产结束后发酵菌体资源化利用制备的膜产品。

背景技术：

以谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸、精制味精为例，按照每生产1吨味精可以从发酵液中提取干菌体200kg计算，则全国每年可产生的菌体蛋白约22×10⁴吨(周大伟，肖冬光，郭学武，吕鸿雁.食品研究与开发，2012)。且中国每年由大肠杆菌生产的L-色氨酸超过10000吨。1吨L-色氨酸的生产伴随着1.3-1.5吨废细菌细胞(WBC)的生产(Qingyang Xu,Fang Bai,Ning Chen,and Gang Bai，Bioengineered，2019)。由米根霉发酵生产乳酸的同时，每获得1吨的乳酸会产生84.5kg的米根霉菌体(杨磊，李鑫，余世袁.林产化学与工业，2015)。

现有的发酵菌体处理工艺包括用废弃的菌体蛋白制备出营养成分全面的菌体蛋白粉，来替代酵母膏，降低发酵培养基的成本(中国专利申请CN 106086093A；中国专利申请CN 110092528 A)；制备出纯度较高的肽产品以及饲料产品，避免菌体原料的浪费(中国专利申请CN107011409A；中国专利申请CN107418897A)；用氨基酸发酵废弃菌体制备液态有机肥(中国专利申请CN106116773A)，以维生素C发酵废弃物生产菌体蛋白和多肽有机肥(中国专利申请CN111995467A)。

聚乙烯醇(PVA)是一种合成的、非离子水溶性、可生物降解和生物相容性的线型大分子聚合物，具有良好的成膜能力。聚乙烯醇膜柔韧性、透明度、无毒性、阻隔性俱佳，已广泛应用于包装工业中(何宾宾，余惠容，张利，赵正禾，冉锐敏，陈赛艳.塑料工业.2022)。将菌体裂解液与PVA共混制备复合膜不仅可以降低成本，还能提高薄膜的综合性能。本发明制备的复合膜产品可应用于防污自洁或绿植保温方向，还可为绿植提供蛋白等营养物质。

发酵菌体现有处理方式通常存在处理成本高、环保压力大等问题，大部分发酵菌体尚未实现“变废为宝”。本发明通过充分利用菌体和裂解后释放的蛋白质等营养物质，并通过聚乙烯醇等可降解高分子物质与其进行共混制备可适用于防污自洁、绿植保温、以及肥料缓释等领域的复合膜材料新产品。本发明制备的复合膜与单独使用聚乙烯醇制备的薄膜相比，菌体裂解液会增加复合膜的韧性与弹性，提高复合膜的亲水性及透湿性，且作为绿植保温过程中，可以释放蛋白等营养物质供绿植摄取。

发明内容：

本发明的目的是将发酵菌体在裂解酶或化学裂解剂的作用下释放菌体大分子，裂解后的菌液中包含蛋白质，核酸，及肽聚糖等成分，通过菌体裂解液中的大分子与聚乙烯醇进行共混制备复合膜，实现废弃发酵菌体的产品化应用。

本发明提供的技术方案之一，是一种采用废弃菌体制备膜材料的方法，包括以下步骤：

一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，包括以下步骤：

(1)微生物发酵液提取目的产物之前或之后，收集菌体；

进一步地，在发酵液中添加絮凝剂收集菌体；

进一步地，所述絮凝剂为壳聚糖，添加量为发酵液的0.01％～1％(w/v)；

进一步地，絮凝条件为：搅拌速度100-300r/min、絮凝温度为45-85℃，搅拌5-20min后调整pH6～10；

更进一步地，壳聚糖添加量为0.06％～0.3％，反应5-20min后氢氧化钙调节pH至7～8.5；

进一步地，采用板框过滤、膜过滤或离心收集菌体；

进一步地，所述发酵液为以大肠杆菌为发酵菌种的乳酸发酵液；

(2)将收集的菌体洗涤后，通过裂解酶和/或化学裂解剂处理后制备菌体裂解液；

进一步地，所述菌体裂解液中细胞破碎率为62％～99.5％，同时裂解液中蛋白含量范围为37～239mg/g；

进一步地，将收集的菌体与水以1:4(w/v)的比例洗涤两次并重悬后加入裂解酶和/或化学裂解剂；

更近一步地，菌体每次洗涤时加HCl调节菌悬液pH至5.0～5.5；

进一步地，所述裂解酶为溶菌酶、蜗牛酶、纤维素酶或溶壁酶中的至少一种；

进一步地，所述化学裂解剂包括但不限于NaOH、KOH、SDS、Triton X-100等；

进一步地，裂解条件为：20℃～100℃，裂解10～40min；

更进一步地，在50℃～100℃，pH 7～14条件下裂解15-30min；

进一步地，将收集的菌体洗涤重悬后加入终浓度为0.5～3M的氢氧化钠和0.25～1.0％(w/v)的SDS作为裂解剂；

更进一步地，收集的菌体洗涤重悬后加入终浓度为0.5～1.5M的氢氧化钠和0.25～1％(w/v)的SDS作为裂解剂；

(3)菌体裂解液与聚乙烯醇共混并加入增塑剂和交联剂制备共混溶液，将共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，烘干成膜；

进一步地，所述聚乙烯醇浓度为5％～20％(w/v)；

进一步地，菌体裂解液在与聚乙烯醇溶液的混合液中的占比为10％～90％(w/w)；

更进一步地，菌体裂解液在与聚乙烯醇溶液的混合液中的占比为40％～70％。；

进一步地，在60℃烘箱中烘干成膜；

进一步地，所述增塑剂为甘油、山梨醇或丙二醇等；

优选地，所述增塑剂为终浓度1％～15％(w/w)的甘油；

进一步地，所述交联剂为柠檬酸、聚乙二醇或过硫酸铵等；

优选地，所述交联剂为终浓度0.1％～12％(w/w)的柠檬酸。

本发明提供的技术方案之二，是由上述方法制备的膜材料。

本发明提供的技术方案之三，是上述膜材料的应用，特别是在防污自洁、绿植保温、以及肥料缓释等领域的应用。且在绿植保温过程中，可以释放蛋白等营养物质供绿植摄取。

本发明取得的有益效果：

本发明能够将发酵料液中的菌体高效收集、适度裂解并用于与PVA制备复合膜，实现发酵产物与发酵菌体来源复合膜的同步生产，彻底解决现有工业生产体系中发酵菌体废弃物的形成。由此也可以显著提升发酵生产的经济效率和环境效益并显著降低生产综合成本。

本发明还可应用于其它有机酸如柠檬酸、苹果酸、丁二酸等，或氨基酸如赖氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丙氨酸等的生产中所产生的废弃菌体。

本发明在乳酸发酵结束进行菌体收集时，以壳聚糖为生物絮凝剂并维持一定温度和pH，絮凝剂会全部随菌体一起被收集不影响乳酸后续分离精制，且收集后的菌体经过简单裂解，与聚乙烯醇溶液共混，即可获得亲水性能、透湿性能更好的复合膜。

本发明制备的膜产品可应用于花卉盆栽、防污自清洁等方向。

本发明通过充分发挥菌体和裂解后释放的蛋白质等大分子营养物质，并通过聚乙烯醇等可降解高分子物质与其进行交联制备可适用于防污自洁、绿植保温、以及肥料缓释等领域的复合膜材料新产品。本发明制备的复合膜与单独使用聚乙烯醇制备的薄膜相比，菌体裂解液会增加复合膜的韧性及弹性，提高复合膜的亲水性能及透湿性能，且作为绿植保温过程中，可以释放蛋白等营养物质供绿植摄取。

附图说明：

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1本发明制备的膜材料成品。

图2菌体/PVA复合膜红外光谱分析。

图3菌体/PVA复合薄膜的水接触角。

具体实施方式：

为了使本专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利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用以解释本专利，并不用于限定本发明。

本发明以钙盐法生产乳酸的发酵液为例，在乳酸发酵结束后，将发酵液升温至45℃～85℃，加入生物絮凝剂壳聚糖并搅拌维持反应5-20min，然后通过过滤进行固液分离，收集固体部分即为菌体，收集液体部分即为含乳酸单体的游离乳酸液，获得的菌体可用于后续的膜材料的制备，获得的游离乳酸液经过过滤、浓缩等，即为乳酸粗成品，可用于后续如纳滤、脱色、离交等精制，获得高纯度乳酸单体。

本发明采用的主要实验方法如下：

(1)发酵料液制备-菌体收集(絮凝)。钙盐法乳酸发酵液的制备按照发明专利(王正祥等，ZL201580000781.7)方法进行，发酵菌种为CGMCC 11059或CGMCC11060，其中菌种CGMCC 11059用于D-乳酸的发酵生产，菌种CGMCC11060用于L-乳酸的发酵生产(王正祥等，ZL201580000781.7)。在发酵起始阶段，向发酵基本培养基中加入葡萄糖至终浓度10～50g/L，培养在30℃～37℃、pH 5.5～7.5、通风0.1～2.0vvm、100～1000r/min搅拌下进行；培养时间5～15h，菌体量达到10～50OD；关闭通风，降低搅拌速度到0～300r/min，提高发酵温度到37℃～50℃，补加终浓度16％～25％的葡萄糖溶液，流加速度控制在3g/(L h)～25g/(Lh)，同步流加5％～35％氢氧化钙，控制发酵pH在5.0～8.0之间。絮凝是向发酵液中加入生物絮凝剂壳聚糖0.1-10g/L、搅拌时间为5-20min、搅拌速度100-300r/min、絮凝温度为45-85℃，用氢氧化钙将发酵液pH调到7.0-8.5，过滤收集菌体。

(2)菌体裂解。使用NaOH溶液和SDS溶液对大肠杆菌进行破壁处理，加入NaOH终浓度为0.5～3M、SDS终浓度为0.25～1.5％(w/v)，温度为20℃-100℃，pH7-14，10-40min。

(3)共混溶液制备。将上述裂解后的菌体裂解液与PVA溶液混溶制备共混溶液，PVA溶液的浓度为5％-20％、混溶比例为1:9-9:1；混溶过程中加入终浓度为1～15％的甘油为增塑剂，0.1～12％的柠檬酸为交联剂。

(4)成品制备(膜材料)。按照上述方法将裂解后的菌体裂解液与PVA溶液混溶，将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。

以下通过具体实施例对本发明作进一步地解释说明。

实施例1一种D-乳酸发酵方法

将D-乳酸生产菌种CGMCC NO.11059的甘油管冻藏物，接种于50mL的LB液体培养基中，37℃、200r/min摇床培养12h，作为一级种子液。将一级种子液接种于5L以葡萄糖为碳源的M9液体培养基中，起始糖浓度为0.5％，37℃、200r/min摇床培养10h，作为二级种子液。将二级种子液按照起始OD值0.3的接种量接种于装有M9液体培养基的发酵罐中，接种后5m³发酵罐初始体积为2.5m³，初始转化糖浆添加量为3％，开始乳酸单体的发酵生产。发酵起始温度控制为37℃，用氨水维持pH 6.5，菌体生长过程中调节通气量为1.5vvm，搅拌转速为600r/min，当菌体浓度达到OD₆₀₀ 30后，关闭通风，发酵温度控制在40℃，搅拌转速调为200r/min，流加25％氢氧化钙悬浊液维持pH在7.0，补加总量6.0kg葡萄糖，残余糖浓度低于0.5g/L后即发酵结束。

M9培养基组成：NaCl 0.5g/L，NH₄Cl 1g/L，KH₂PO₄ 3g/L，Na₂HPO₄·12H₂O 15.1g/L，其余为水。

以获得的乳酸发酵液为原料，在反应釜中将其加热至60℃并维持此温度，100r/min搅拌下加入壳聚糖溶液2g/L，全部壳聚糖溶液加完后，维持反应15min后，添加20％氢氧化钙将发酵液pH调到7.5；反应结束后，反应液的固液分离采用过滤孔径6μm板框过滤装置进行，收集固体部分即为菌体。

实施例2干扰因子的去除-乳酸及杂酸

发酵主产物乳酸及副产物甲酸、乙酸、丙酮酸、丁二酸等都溶于水，且会残留在菌体里，可以采用重悬洗菌体的方法去除菌体中的各类酸。

将实施例1获得的菌体和去离子水以1:4(w/v)的比例在洗涤2次后重悬，洗涤时加入1M HCl调整体系pH为5.0(此为实验组；对照组1不洗涤只重悬，不加HCl调整pH；对照组2加水洗涤2次后重悬，不加HCl调整pH)，在2MNaOH、0.5％ SDS、90℃条件下处理25min，获得菌体裂解液。

获得的的菌体裂解液与10％PVA溶液以1:1比例混溶，混溶时间为60min，并加入终浓度为4％的甘油为增塑剂，3％的柠檬酸为交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。观察共混液及复合膜的形态及表观。

表1

实施例3：不同条件下的菌体裂解液成膜情况

将实施例1获得的菌体和水以1:4(w/v)的比例在洗涤2次后重悬(洗涤时加1M HCl调整体系pH为5.0)，加入一定终浓度的NaOH和SDS溶液在一定温度下进行破壁处理一定时间，裂解后裂解液中各裂解物成分如下表。并将菌体裂解液与10％PVA溶液以5:1的比例进行混溶60min，并加入终浓度为4％的甘油为增塑剂，3％的柠檬酸为交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干。

表2不同裂解条件对应数据

经过上述实验，确定细胞破碎率和蛋白浓度是影响成膜的重要因素，在上述实验的基础上，发明人又经过大量实验验证，最终确定菌体裂解液中细胞破碎率为62％～99.5％，同时裂解液中蛋白含量范围为37～239mg/g是最终形成复合膜的较佳条件。

实施例4：菌体与PVA混合制备复合膜

将实施例1中的菌体和水以1:4(w/v)的比例在洗涤2次后重悬(洗涤时1M HCl调整体系pH为5.0)，在0.5M NaOH、0.75％ SDS、30℃、25min条件下裂解，获得的的菌体裂解液与5％PVA溶液以1:9比例混溶，混溶时间为60min，并加入终浓度为1％的甘油为增塑剂，0.1％的柠檬酸为交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。

实施例5：菌体与PVA混合制备复合膜

将实施例1中的菌体和水以1:4(w/v)的比例在洗涤2次后重悬(洗涤时1M HCl调整体系pH为5.0)，在1M NaOH、0.75％ SDS、50℃、10min条件下裂解获得的的菌体裂解液与20％PVA溶液以9:1比例混溶，混溶时间为60min，并加入终浓度为15％的甘油为增塑剂，12％的柠檬酸为交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。

实施例6：菌体与PVA混合制备复合膜

将实施例1中的菌体和水以1:4(w/v)的比例在洗涤2次后重悬(洗涤时1M HCl调整体系pH为5.0)，在2M NaOH、0.5％ SDS、90℃、25min条件下裂解获得的的菌体裂解液与10％PVA溶液以1:1比例混溶，混溶时间为60min，并加入终浓度为4％的甘油为增塑剂，3％的柠檬酸为交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。

实施例7：菌体与PVA混合制备复合膜

将实施例6中的菌体裂解液与10％PVA溶液以1:1比例混溶，混溶时间为60min，不添加增塑剂与交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干。最终由于缺少增塑剂与交联剂，而不能形成复合膜。

实施例8：本发明复合膜的力学性能参数

本发明实施例获得的膜产品，对应力学性能数据如下表：

表3复合膜力学性能参数

本发明复合膜与纯PVA膜相比拉伸性能及刚性有所下降，但断裂伸长率有较大的提高，其受力后可延伸的长度越长，具有更好的韧性，应用于涂膜材料不易断裂。

PVA膜制备：称取聚乙烯醇10g于250mL容器里，加入去离子水于90℃水浴中搅拌溶解，至完全溶解后，加入去离子水定容至100mL，获得10％PVA(w/v)溶液，将其平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。

PVA+牛血清蛋白复合膜制备：称取1.56g牛血清蛋白于25mL容器中，加入8.44g去离子水(牛血清白蛋白终浓度156mg/g)并通过磁力搅拌器在90℃下搅拌使牛血清蛋白溶解呈透明澄清溶液，与10％PVA溶液以1:1比例混溶，混溶时间为60min，并加入终浓度为4％的甘油为增塑剂，3％的柠檬酸为交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。

PVA+牛血清蛋白/壳聚糖复合膜制备：称取8.44g浓度为0.25％的壳聚糖溶液于25mL容器中，向其中加入牛血清蛋白1.56g(牛血清白蛋白终浓度156mg/g)并通过磁力搅拌器在90℃下搅拌使溶解呈透明澄清溶液，与10％PVA溶液以1:1比例混溶，混溶时间为60min，并加入终浓度为4％的甘油为增塑剂，3％的柠檬酸为交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。

实施例9：本发明复合膜的红外光谱分析

将实施例6获得的的菌体裂解液与10％PVA溶液以不同比例混溶，混溶时间为60min，并加入终浓度为4％的甘油为增塑剂，3％的柠檬酸为交联剂。将混溶后的共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，在60℃烘箱中烘干成膜。进行傅立叶红外光谱分析，结果如图2所示。

PVA在3418cm^-1处有强吸收峰，证明了PVA中存在着大量的羟基。在2930cm^-1处的吸收峰则应是C-H的吸收振动而引起的。1728cm^-1为C＝O的特征伸缩振动峰、1438cm^-1为O-H弯曲振动、1248cm^-1为N-H弯曲振动和C-N伸缩振动，酰胺Ⅲ带的峰、1092cm^-1处的峰则是PVA中的C-O伸缩振动、1036cm^-1为S-O的伸缩振动、845cm^-1的峰为PVA的C-C伸缩振动(Posati S，Tamara R，Giuri C，et al.European Polymer Journal.2018)。复合膜与PVA膜相比，复合膜在1590cm^-1处多了一个峰，其他的峰与PVA相同，1590cm^-1的峰为酰胺Ⅱ带，代表了蛋白质的存在。因此可以看出，复合膜在制备过程中菌体裂解液与PVA之间形成交联，使得复合膜在原有PVA膜的基础上新增加了酰胺Ⅱ带的强吸收峰。

实施例10：本发明复合膜的透湿性能及水接触角测试

水蒸气透过系数能够表征薄膜的透湿性能。以实施例8制备的纯PVA膜、PVA+牛血清蛋白复合膜和实施例9使用的复合膜为检测样品。

1、通过水蒸气透过率测试仪检测透湿性。

结果如表4，纯PVA膜的水蒸气透过系数为0.41×10^-4，PVA与菌体共混后，其水蒸气透过系数提高，菌体裂解液占比为60％的共混薄膜，水蒸气透过系数提高到0.96×10^-4，说明了其透湿性能提高。

且与纯蛋白与PVA制备的复合膜相比，采用菌体裂解液与PVA制备的复合膜有而具有更高的水蒸气透过系数，由0.54×10^-4提高到0.97×10^-4。说明由菌体裂解液代替纯蛋白制备的复合膜更适合透湿性需求较高的应用。

表4菌体/PVA复合膜水蒸气透过系数

2、使用JY-159型接触角测定仪测定样品的静止水接触角。

图3为菌体/PVA复合薄膜的水接触角，从图可以看到纯PVA膜、PVA+牛血清蛋白、PVA+牛血清蛋白/壳聚糖以及菌体裂解液占比为10-60％的共混膜的水接触角分别为78.05°、56.35°、56.14°、64.45°、58.70°、57.75°、54.37°、49.5°、49.3°。由于PVA分子链中大量裸露的羟基表现出很强的亲水性，因此PVA膜呈现为亲水性膜。而菌体/PVA共混膜同样呈亲水性，并从水接触角度来看，共混膜的亲水性要比纯PVA膜更好。

作为盆栽花卉移植保护膜，在花卉移植到花盆里时，透湿性能与亲水性越好，越能够保证水分子的溶解与运输，复合膜由于其良好的亲水性能，在给花卉浇水时，复合膜与水分子结合，吸水膨胀脱落，复合膜营养物质释放，供花卉摄取生长。

实施例11：本发明复合膜的应用

将本发明复合膜应用在盆栽花卉移植时，可以作为土壤保护膜，当花卉移植到盆栽时，浇水时复合膜吸水脱落同时释放蛋白质等营养物质供花卉摄取。

将本发明实施例4、5、6制备的复合膜及实施例8制备的PVA膜、PVA+牛血清蛋白、PVA+牛血清蛋白+壳聚糖复合膜应用于盆栽花卉中，具体如下：

将复合膜包裹于花卉的土壤外层，在花卉移植进花盆前，复合膜提供保温和保护性能，待花卉移植进花盆后，给花卉浇水时复合膜会很快吸水脱落同时将菌体裂解液中的蛋白等营养物质释放供花卉摄取，提高花卉存活率。

表5为在复合膜包裹过程中每平方米膜可包裹花卉的颗量和茉莉花盆栽土壤分别包裹了PVA膜、PVA+牛血清蛋白、PVA+牛血清蛋白+壳聚糖复合膜及本发明实施例复合膜，培养一个月后观察茉莉花存活率，期间每天给盆栽浇一次水，以不加任何复合膜作为对照：

表5

结果显示，由本发明菌体裂解液制备的复合膜由于断裂伸长率更好延展性更好，因此每平方米膜可包裹花卉的颗量更多，且由于膜中含有的营养物质更丰富，因此更有利于花卉存活并提高存活率。

也可将本发明复合膜用于防污自清洁的领域。当将本发明制备的复合膜装覆在玻璃幕墙、窗户、建筑装饰材料或任何需要防污的物品表面时，水在膜表面充分铺开，形成均匀的水膜，一方面可以消除水珠产生的漫反射，达到防雾效果；另一方面清洁过程中水在充分铺开的过程中，完全浸润涂层和污染物，从而使物体表面的灰尘、污垢浮起，随应力和重力作用滑落，实现自清洁功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)微生物发酵液提取目的产物之前或之后，加入壳聚糖作为絮凝剂收集菌体；

(2)将收集的菌体洗涤后，通过裂解酶和/或化学裂解剂处理后制备菌体裂解液；

(3)菌体裂解液与聚乙烯醇共混并加入增塑剂和交联剂制备共混溶液，将共混溶液平铺在PVC板上，用涂膜器将溶液平铺开，烘干成膜。

2.如权利要求1所述的一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，其特征在于，步骤(1)絮凝条件为：搅拌速度100-300r/min、絮凝温度为45-85℃，搅拌5-20min后调整pH6～10；所述絮凝剂壳聚糖的添加量为发酵液的0.01％～1％。

3.如权利要求1所述的一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，其特征在于，步骤(2)所述菌体裂解液中细胞破碎率为62％～99.5％，同时裂解液中蛋白含量范围为37～239mg/g。

4.如权利要求1所述的一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，其特征在于，步骤(2)将收集的菌体用水洗涤并重悬后加入裂解酶和/或化学裂解剂；菌体每次洗涤时加HCl调节菌悬液pH至5.0～5.5。

5.如权利要求1所述的一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述裂解酶为溶菌酶、蜗牛酶、纤维素酶或溶壁酶中的至少一种；所述化学裂解剂包括NaOH、KOH、SDS、Triton X-100。

6.如权利要求1所述的一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，裂解条件为：菌体洗涤重悬后加入终浓度为0.5～3M的氢氧化钠和0.25～1.0％的SDS作为裂解剂；20℃～100℃，裂解10～40min。

7.如权利要求1所述的一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，其特征在于，步骤(3)中聚乙烯醇浓度为5％～20％；菌体裂解液在与聚乙烯醇溶液的混合液中的占比为10％～90％。

8.如权利要求1所述的一种以发酵菌体为原料制备膜材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述增塑剂为甘油、山梨醇或丙二醇；所述交联剂为柠檬酸、聚乙二醇或过硫酸铵。

9.由权利要求1-8任意一项所述方法制备的膜材料。

10.权利要求9所述膜材料在防污自洁、绿植保温、以及肥料缓释等领域的应用。

Images