[發明專利]一種用于生物制備纖維素添加劑的復合菌群及其應用

有效

• 申請號: 201210344067.8
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN103074269A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 賈平
• 申請（專利權）人: 賈平
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;D21C5/00;C12P5/02;C05F5/00;C05F7/00;C12R1/07;C12R1/01
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 賀小明

技術領域

本發明涉及一種添加劑用纖維素，尤其涉及一種用于生物制備纖維素添加劑的復合菌群及其應用。

背景技術

纖維素是多糖化合物，是人類最寶貴的天然可再生資源。纖維素化學與工業始于160多年前，是高分子化學誕生及發展時期的主要研究對象，纖維素的主要生理作用是吸附大量水分，增加糞便量，促進腸蠕動，加快糞便的排泄，使致癌物質在腸道內的停留時間縮短，對腸道的不良刺激減少，從而可以預防腸癌發生。現有技術中制備纖維素，多通過化學方法，化學方法生產中產生的廢液污染化境，破壞土地，污染空氣，而且耗能高，耗電及用水量大。不符合國家節能減排政策。物質不能達到有效循環再利用。化學制劑無法從廢液中分離，有機物與化學制劑混合在一起，有機物也無法得到再利用，造成大量損失。

因此，有必要開發生物制纖維素技術，從根本上解決上述污染難題，節能減排，省水，降低生產成本且提高物質的使用率。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的化學法制纖維素的上述缺陷，提供一種新的制備纖維素用生物菌。發明人通過長時間的篩選工作，獲得了適合用于制備纖維素的能夠實現上述發明目的的生物菌。

具體地，本發明提供一種復合菌群，其包含保藏號為CGMCC?No.5971的芽孢桿菌（Bacillus?sp.）、保藏號為CGMCC?No.5972的唐山萊茵默氏菌（Rheinheimera?tangshanensis）、保藏號為CGMCC?No.5975的Wickerhamomyces?anomalus（該Wickerhamomyces?anomalus菌在麥芽汁液體培養基中25℃培養三天，細胞球形、卵形、臘腸形，大小為（4.8-14.4）×（3.6-7.2）μｍ，有沉淀形成。麥芽汁瓊脂斜面25℃培養一個月，菌落奶酪狀，乳白色，表面平滑，不反光，邊緣根狀。玉米粉瓊脂Dalmau平板培養，產生假菌絲）。

所述的復合菌群能夠用于制備添加劑用纖維素。

本發明還提供一種制備添加劑用纖維素的方法，其主要包含步驟：

1）菌液的配置：將上述的復合菌群按照下述質量比配置成復合菌水溶液，即為菌液：

芽孢桿菌：唐山萊茵默氏菌：Wickerhamomyces?anomalus為2-3:1-2:2-3；

2）原料處理：將木本原料去皮后切片，或將草本原料切成段，將切好的原料放入浸泡池中潤脹；

3）纖維的制備，其包含步驟：

疏解：將潤脹的原料搓絲和/或擠碾；

生物降解：將疏解后的原料浸泡到配置好的菌液內；

蒸汽殺菌：將上述生物降解后的原料從菌液中撈出、瀝水，通入水蒸汽滅菌；

纖維的獲取：將滅菌后的原料進行一段粗磨，成為纖維束；將上述一段粗磨進行二段細磨，使纖維束分散成單根纖維；篩選、過濾經過一段粗磨和二段細磨后的漿液中的纖維束，再次磨漿使其制成單根纖維；

滅菌：將上述制得的纖維在溫水中浸泡，然后烘干、滅菌；

研磨：將滅菌后的纖維研磨成纖維素，作為添加劑。

其中，步驟1）中形成的菌液的密度為6000萬個/ml菌以上。

其中，步驟2）中，切好的木本原料長度為3-4cm，切好的草本原料長度為4-5cm。所述的潤脹時間為10-12h。

其中，步驟3）所述的生物降解溫度保持在35-40℃，時間32-36小時。疏解后的原料與菌液的質量比為1:6-8。所述的蒸汽滅菌為常壓水蒸汽滅菌10-30分鐘。

進一步地，步驟2）中浸泡原料后的浸泡液經絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物輸入沼氣池發酵產生沼氣。

本發明提供的生物方法制備纖維素的優點是：1）不污染環境：廢液直接轉化成有機肥料，達到零排放，零污染。2）生物方法對纖維能起到保護作用，與傳統的化學方法相比，本方法能夠將全纖維和半纖維都回收，因此提高了得率。3）生物方法在常壓下進行木素降解，節能、減排、低碳。4）生產成本低，經濟效益高。

本發明的副產品輸送到沉淀池絮凝、沉淀，上清液返回二次利用，再作預浸液使用。絮凝物中含有豐富的木質素等多種有機物和N、P、K等植物營養素，絮凝物再與老菌液（多次降解原料粘稠菌液，也含有N、P、K、Fe及微量元素）混合，酸化，然后一同排入沼氣發酵池中，生產沼氣。將沼渣、沼液與粉碎的鍋爐灰混合造粒，制成顆粒有機肥，最后出廠，實現零排放。