專利名稱：一種韌皮纖維高效脫膠復合菌劑及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種韌皮纖維高效脫膠復合菌劑及其制作方法。
背景技術：
韌皮纖維是木本植物莖外部韌皮中纖維的總稱，是一種天然的綠色植物纖維。木本植物的韌皮主要由果膠、半纖維素、纖維素和木質素等按照一定的生物結構組成，因此從韌皮中分離纖維素是植物韌皮纖維加工的一道最基礎而關鍵的工序，是天然植物紡織行業的一個重大研究課題。從植物韌皮中分離纖維，在紡織工業中稱為“脫膠”。的脫膠方法有化學脫膠和生物脫膠。目前工業上韌皮纖維的脫膠仍以燒堿煮煉為中心的化學脫膠為主，化學脫膠耗用大量的水，化工原料和能量，生產成本高，處理后的污水中含有有害的化學成分，回收不易， 極易污染環境。而且化學脫膠工藝生產的精干麻，纖維上不可避免的或多或少的粘附一些化學物質，這就帶來很大的后患，這些化學物質可能進入纖維的內部，破壞纖維的內部結構，破壞植物纖維原有特性，特別是其“綠色纖維”的美譽。生物脫膠包括微生物脫膠和酶脫膠兩種。酶法脫膠操作簡單，但由于當前可利用的脫膠酶成分單一，脫膠效果不理想，且成本高，因此其應用前景不理想。微生物脫膠成本低，脫膠效果較好，因而成為了韌皮纖維生物脫膠的發展方向。目前，韌皮纖維的微生物脫膠主要采用傳統的自然慪麻方法，即利用韌皮上存有的少量的以分解果膠為生存的微生物的生長繁殖，而分解除去韌皮中的膠質。自然慪麻脫膠方法有如下局限性耗時長，占地大、 用水多、不易污水處理，一般需要十幾天，甚至更長，而且因為外界自然條件的多變以及季節性的變化，難于人為調控，因而產品質量極不穩定；慪麻過程需要大量的水池和清水 ’產生的污水量大不易集中回收處理，因此不能適應現代工業化生產需要；現有也有一些關于閃爆脫膠、超聲波法、超臨界二氧化碳流體脫膠方法的實驗研究，由于這些方法對設備加工精度和耐壓程度要求比較高，投資大，以及這些技術的難度， 目前實現工業化生產道路仍舊漫長。隨著人們生活水平日益提高，清潔生產、減少環境污染為全球所關注，生物技術在麻紡織上的應用已顯示出強大的生命力。人工接種脫膠菌劑的新型微生物脫膠方法近年來備受矚目，國內外已有不少這方面的研究文章發表，但多數為自己培養單一菌，接種到韌皮纖維上進行脫膠，這種脫膠方式由于菌種單一，自己培養菌液差異大，且不能循環利用，因而實際效果差強人意。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種韌皮纖維高效脫膠復合菌劑及其制作方法。一種韌皮纖維高效脫膠復合菌劑，將種齡為16 20h的解淀粉芽孢桿菌解淀粉亞種懸液和枯草芽孢桿菌易娜奎索姆亞種懸液，兩種懸液按體積比3 2的比例混合，混合液接種于以下培養基中共培養豆粕1. 0 1. 2% (W/V，即物質的質量/水的體積，下文未特殊說明的均為 W/V)，(NH4)2HPO4 0.1%, MgSO4 ‘ 7H20 0. 05%，玉米漿 0. 05%，pH7 8，通無菌空氣ldm7min化，溫度38°C 40°C，共培養14 16小時；培養液經80目過濾器過濾，在濾液中添加12% 18% (W/V，下同)的多孔淀粉、12% 18%的β-環狀糊精以及0. 1% 硫脲和0. 聚乙烯吡咯酮，經噴霧干燥后添加總重量5%的磷酸三鈣作填充劑，真空包裝成為復合菌劑。該脫膠復合菌劑價格便宜，性能穩定，常溫保藏，可經三次循環使用。應用于韌皮纖維脫膠可降低生產輔料成本5 % 8 %，能耗成本13 % 17 %，生產的纖維可紡性能好，精梳梳成率比常規化學脫膠提高2% 3%。同時，由于生物循環脫膠， 大大減少污水排放，且廢水有機質含量豐富，堿含量僅為常規化學脫膠的16% 對％，易于處理。因此，采用該復合菌劑進行韌皮纖維脫膠不僅可以降低生產成本，提高產品質量， 而且能夠從源頭上減少高堿廢水的排放和處理，具有極高的經濟前景和社會環境效益。
具體實施例方式以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。本發明提供了一種韌皮纖維高效脫膠復合菌劑及其制作方法。首先將種齡為16 20h (都按照購買時推薦的培養基和方法培養)的解淀粉芽 包If 菌角軍淀粉亞禾中(Bacillus amyIoliquefaciens subsp. amyloliquefaciens DSM 7T, 菌株編號DSM7T，德國微生物菌種保藏中心，)和枯草芽孢桿菌易娜奎索姆亞種(Bacillus subtilis subsp. inaquosorum BGSC ，菌株編號 BGSC ，美國細菌遺傳圖譜中心)，兩種懸液按體積比3 2的比例混合，混合液接種于以下培養基中共培養豆粕 1.0 1.2% (W/V即物質質量/水的體積，下文未特殊說明的均為W/V)，(NH4)2HPO4 0. 1%, MgSO4 · 7H20 0. 05%，玉米漿 0. 05%,pH7 8，通無菌空氣 ldm3/min *L，溫度 38°C 40°C， 共培養14 16小時。培養液經80目過濾器過濾，在濾液中添加(W/V，下同)12% 18% 的多孔淀粉、12% 18%的β-環狀糊精以及0. 硫脲和0. 聚乙烯吡咯酮(PVP)， 經噴霧干燥后添加總重量5%的磷酸三鈣作填充劑，真空包裝成為復合菌劑，其中平板計數法檢測菌粉中活菌數約為 101° 10"CFU/g，Bacillus amyloliquefaciens subsp. amy Io liquefaci ens DSM 7T 禾口 Bacillus subtilis subsp. inaquosorum BGSC 3A28T 比例 55% 65% 比 45 35%。使用時，按照每噸韌皮纖維原皮稱取15 20g菌粉，于蛋白胨1 %，牛肉膏0. 3%， 氯化鈉0. 5%，pH 7. 0 8. 0培養基中38°C，250rpm活化4h后，接種于清水浸泡10小時的韌皮纖維原皮上進行生物脫膠。脫膠條件浴比1 10，三聚磷酸鈉(o. w. f), pH 7. 5左右，溫度39 42°C， 空氣通入量0. 3-0. 5m3/min · m3，泵循環，脫膠時間16小時，完成第1次生物脫膠。第1次脫膠完成后，取出經過第1次生物脫膠的韌皮，再向脫膠原液中加入與第1 次脫膠同等重量的經清水浸泡好的韌皮原皮進行第2次脫膠，脫膠條件同第1次脫膠，待脫膠16小時后，取出第2次生物脫膠的的韌皮，再向脫膠原液中加入與第1次脫膠同等重量的經清水浸泡好的韌皮原皮進行第3次脫膠，脫膠條件同第1次脫膠，待脫膠16小時后，取出第3次生物脫膠的的韌皮。每次生物脫膠后的韌皮纖維經0. 3-0. 4%的NaOH高壓煮練4小時，經常規韌皮纖維化學脫膠的后續工序后，即可得到滿足紡織需求的天然植物纖維。該脫膠復合菌劑價格便宜，性能穩定，常溫保藏，可經三次循環使用。應用于韌皮纖維脫膠可降低生產輔料成本5 % 8 %，能耗成本13 % 17 %，生產的纖維可紡性能好，精梳梳成率比常規化學脫膠提高2% 3%。同時，由于生物循環脫膠， 大大減少污水排放，且廢水有機質含量豐富，堿含量僅為常規化學脫膠的16% 對％，易于處理。因此，采用該復合菌劑進行韌皮纖維脫膠不僅可以降低生產成本，提高產品質量， 而且能夠從源頭上減少高堿廢水的排放和處理，具有極高的經濟前景和社會環境效益。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種韌皮纖維高效脫膠復合菌劑，其特征在于，將種齡為16 20h的解淀粉芽孢桿菌解淀粉亞種懸液和枯草芽孢桿菌易娜奎索姆亞種懸液，兩種懸液按體積比3 2的比例混合，混合液接種于以下培養基中共培養豆粕1. 0 1. 2% (W/V，即物質質量/水的體積， 下文未特殊說明的均為 W/V)，(NH4)2HPO4 0. 1%,MgSO4 ·7Η20 0. 05%，玉米漿0. 05%，ρΗ7 8，通無菌空氣ldm7min化，溫度38°C 40°C，共培養14 16小時；培養液經80目過濾器過濾，在濾液中添加12% 18% (W/V，下同)的多孔淀粉、12% 18%的β-環狀糊精以及0. 硫脲和0. 聚乙烯吡咯酮，經噴霧干燥后添加總重量5%的磷酸三鈣作填充劑， 真空包裝成為復合菌劑。
2.權利要求1所述韌皮纖維脫高效膠復合菌劑的制作方法，其特征在于，將種齡為 16 20h的解淀粉芽孢桿菌解淀粉亞種懸液和枯草芽孢桿菌易娜奎索姆亞種懸液，兩種懸液按體積比3 2的比例混合，混合液接種于以下培養基中共培養豆粕1.0 1.2% (W/ V,即物質質量/水的體積，下文未特殊說明的均為W/V)，(NH4)2HPO4 0.1%, MgSO4 · 7H20 0. 05%,玉米漿0.05%，pH7 8，通無菌空氣ldm7min · L，溫度38°C 40°C，共培養14 16小時；培養液經80目過濾器過濾，在濾液中添加12% 18% (W/V，下同)的多孔淀粉、 12% 18%的β-環狀糊精以及0. 硫脲和0. 聚乙烯吡咯酮，經噴霧干燥后添加總重量5%的磷酸三鈣作填充劑，真空包裝成為復合菌劑。
全文摘要
本發明公開了一種韌皮纖維高效脫膠復合菌劑，將種齡為16～20h的解淀粉芽孢桿菌解淀粉亞種懸液和枯草芽孢桿菌易娜奎索姆亞種懸液，兩種懸液按體積比3∶2的比例混合，混合液接種于以下培養基中共培養，共培養14～16小時；培養液經80目過濾器過濾，在濾液中添加12％～18％(W/V，下同)的多孔淀粉、12％～18％的β-環狀糊精以及0.1％硫脲和0.1％聚乙烯吡咯酮，經噴霧干燥后添加總重量5％的磷酸三鈣作填充劑，真空包裝成為復合菌劑。采用該復合菌劑進行韌皮纖維脫膠不僅可以降低生產成本，提高產品質量，而且能夠從源頭上減少高堿廢水的排放和處理，具有極高的經濟前景和社會環境效益。
文檔編號D01C1/00GK102337235SQ201110244750
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者向文良, 唐潔, 李明元, 車振明 申請人:西華大學