[發明專利]一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法

有效

• 申請號: 201210209367.5
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102703543A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 洪楓;楊雪霞;陳軍
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C12P19/04
• 分類號: C12P19/04;C12R1/02;C12R1/01;C12R1/41;C12R1/38;C12R1/025;C12R1/05;C12R1/065;C12R1/645;C12R1/865
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

1.一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，包括：

（1）將薯類原料用汽蒸熟化軟化后搗爛，或將薯類原料勻漿細碎化，得到預處理后的薯類原料；

（2）在上述預處理后的薯類原料中加入酸，進行酸水解；或加入酶，進行酶水解，得到薯類原料水解液；所述的酸水解的具體工藝為：酸的濃度為0.005-0.03g/mL，于溫度60-150°C下水解0.1-5h；所述的酶水解的具體工藝包括：

a.在上述預處理后的薯類原料中，按照酶/薯類原料干物質=1-4w/w%加入酶，再用酸或堿調節pH值為4.0-7.0，以50-120r/min的速度振蕩反應30-120min，得到液化后的薯類原料；

b.在上述液化后的薯類原料，加入糖化酶66-270U/g薯類原料干物質，用酸調節pH值為4.0-5.5，在溫度40-70℃的條件下反應0.5-48h，然后離心得上清液，即薯類原料水解液；

（3）將上述薯類原料水解液作為培養基碳源，加氮源配制成發酵培養基，接入細菌纖維素生產菌株的種子液，經過3~23天發酵制得細菌纖維素。

2.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（1）中的薯類原料為木薯、番薯、甘薯、地瓜或馬鈴薯中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（1）中的用汽蒸熟化軟化的具體工藝為：將薯類原料整體或切碎后，于溫度50-110°C下水煮或者汽蒸30-60min熟化軟化，水煮時薯類原料干物質與水的質量比例為1:1-1:3；勻漿細碎化的具體工藝為：將清洗干凈的薯類原料直接加水勻漿，薯類原料干物質與水的質量體積比為1g:1.5mL。

4.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（2）中的酸水解中酸為硫酸、鹽酸、磷酸、醋酸或檸檬酸；酶水解中酶為淀粉酶、糊精酶、纖維素酶、糖化酶、葡聚糖酶、果膠酶中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（2）a中的酶/薯類原料干物質=3w/w%，pH值為6.0，反應的溫度為87.5℃，反應時間為53min。

6.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（2）a中的酶為淀粉酶，當反應的溫度為80-97°C時，采用高溫淀粉酶；當反應的溫度為30-60°C時，采用普通淀粉酶。

7.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：

所述步驟（2）b中糖化酶的加入量為133U/g，pH值為4.5，反應的溫度為62.2℃，反應時間為86min。

8.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（2）a中的堿為Ca(OH)₂、NaOH或NH₄OH，所述步驟（2）a和b中的酸為硫酸、磷酸、鹽酸或硝酸。

9.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（3）中的薯類原料水解液首先補加0.1-1wt%的酵母浸膏和0.1-0.5wt%胰蛋白胨，調節pH至5.0，接入面包酵母/釀酒酵母（Saccharomyce?scerevisiae）室溫下或者30°C條件下自然發酵1-3天，再補加氮源配制成發酵培養基，接入細菌纖維素生產菌株的種子液，經過3~23天發酵制得細菌纖維素。

10.根據權利要求1或9所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（3）中的氮源為0.1~1wt%的酵母浸膏和0.1~0.5wt%的胰蛋白胨；或者為0.1-2wt%的硫酸銨、玉米漿或麥芽汁。

11.根據權利要求1所述的一種利用薯類原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于：所述步驟（3）中發酵培養基的pH值調節為4.0~6.0，所述的發酵為在20~30℃溫度下靜止培養或者在50~500rpm轉速下動態培養。