[發(fā)明專(zhuān)利]酵母菌分離與軟腐菌分解結(jié)合的生物提取纖維素方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310246416.7
• 申請(qǐng)日: 2013-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103321078A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 十堰潤(rùn)龍實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): D21C5/00
• 分類(lèi)號(hào): D21C5/00;C12P7/08
• 代理公司: 十堰博迪專(zhuān)利事務(wù)所 42110
• 代理人: 宋志雄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物提取纖維素方法，具體是酵母菌分離與軟腐菌分解結(jié)合的生物提取纖維素方法。

背景技術(shù)

木質(zhì)素是植物的主要成分之一，占植物細(xì)胞化學(xué)組成的15%～30%，在植物體中，木質(zhì)素是包裹在纖維素的外面，功能之一就是保護(hù)植物細(xì)胞不受外界微生物的侵蝕。

紙漿中的木質(zhì)素是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定、多樣的無(wú)定形三維體型大分子，在自然界中，降解緩慢，成為地球生物圈中碳循環(huán)的障礙。

自然界參與降解木質(zhì)素的微生物的種類(lèi)有真菌、放線菌和細(xì)菌，其中，真菌能把木質(zhì)素徹底降解為CO₂?和水，為了解決生物降解緩慢的難題，就必須要把包裹在纖維素的外面的木質(zhì)素變的松軟，易被生物降解；降解木質(zhì)素的真菌主要分為四類(lèi)：軟腐菌、軟腐菌、褐腐菌和軟腐菌。

現(xiàn)有的化學(xué)法紙漿生產(chǎn)工藝，紙漿產(chǎn)量大，質(zhì)量好，但產(chǎn)生大量的污水，嚴(yán)重污染環(huán)境，其嚴(yán)重性已經(jīng)成為眾矢之的。

現(xiàn)有的生物降解法紙漿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，僅生物降解液浸泡時(shí)間就長(zhǎng)達(dá)10天以上，而且生物降解率低，無(wú)法大批量生產(chǎn)。

提取植物纖維的原料是木材或草類(lèi)植物，這些植物里除含纖維素外，還含有相當(dāng)多的非纖維素（木質(zhì)素、淀粉，糖類(lèi)和樹(shù)膠等）。

專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01110430764.0的利用軟腐菌生物降解木質(zhì)素的紙漿的生產(chǎn)方法，說(shuō)明能夠6-48小時(shí)內(nèi)降解木質(zhì)素，但是其是直接對(duì)植物破碎后的碎條直接進(jìn)行軟腐菌進(jìn)行降解，然后在添加菌種復(fù)壯營(yíng)養(yǎng)液，再經(jīng)過(guò)疏解、磨漿、篩漿、擠漿等過(guò)程生產(chǎn)出紙漿，但是植物破碎后的碎條即便是軟腐菌在30-45℃降解，其降解過(guò)程還是比較緩慢，菌種復(fù)壯營(yíng)養(yǎng)液的添加對(duì)軟腐菌的壯大起到的作用不大，因?yàn)檐浉L(zhǎng)的關(guān)鍵性糖沒(méi)有從植物纖維中分離出來(lái)；而且后續(xù)中再次疏解、磨漿還會(huì)造成機(jī)械部件的堵塞，額外的耗費(fèi)電能和機(jī)械能。

但是水無(wú)常溫，夏季水溫還好說(shuō)，冬季時(shí)水溫較低，白腐菌的降解就顯得力不從心。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了能夠快速?gòu)纳镏刑崛±w維素，特提出酵母菌分離與軟腐菌分解結(jié)合的生物提取纖維素方法。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案為酵母菌分離與軟腐菌分解結(jié)合的生物提取纖維素方法，包括切料，首先將植物原料切成100--200毫米段長(zhǎng)，其特征在于：

第二步酵母菌分離：把切好的植物原料放入溫度為3～30℃水中浸泡并加入酵母菌，酵母菌含量為10～15億個(gè)/立方米水，在發(fā)酵池中發(fā)酵時(shí)間6～24小時(shí)；

第三步是軟腐菌降解：把發(fā)酵好的植物原料從發(fā)酵池中撈出，放入生物降解池中浸泡6～24小時(shí)，其中該降解池中軟腐菌的含量為15～25億個(gè)/立方米分解液；

第四步是沖洗、過(guò)濾，剩下的就是以纖維素為主的紙漿。

對(duì)上述方案的改進(jìn)在于：在第三步中另外添加白腐菌5～10億個(gè)/立方米降解液、黑腐菌6～8億個(gè)/立方米降解液和褐腐菌3～5億個(gè)/立方米降解液。

有益效果：

本發(fā)明利用酵母菌發(fā)酵用于分離木質(zhì)素，酵母菌發(fā)酵把植物原料中的淀粉分解成糖，進(jìn)一步發(fā)酵又把糖分解成酒精和水，發(fā)酵產(chǎn)生的酒精又可以溶解一小部分木素，使植物原料中纖維素和木質(zhì)素分離開(kāi)來(lái)，發(fā)酵后的液體中富含糖和大量的生物酶，是軟腐菌類(lèi)的良好營(yíng)養(yǎng)基。

再者酵母菌的發(fā)酵還有一種清香味，解決了植物原料中降解時(shí)的酸腐味，也改善了工作環(huán)境。

酵母菌的發(fā)酵在3～30℃的水常溫發(fā)酵狀態(tài)，不需要任何輔助加溫設(shè)施，完全利用自身的能量進(jìn)行發(fā)酵，省時(shí)省力，節(jié)約能耗。

軟腐菌15～25億個(gè)/立方米分解液是因?yàn)橛薪湍妇陌l(fā)酵后的良好營(yíng)養(yǎng)基的作用，可以使之能夠在降解池中成倍繁殖，降解木質(zhì)素的能力大大提高，成本也大大降低。

本發(fā)明中由于酵母菌的使用，不僅加快了植物原料中纖維素和木質(zhì)素分離，還利用發(fā)酵后的液體中富含糖和大量的生物酶，作為軟腐菌類(lèi)的良好營(yíng)養(yǎng)基；這種酵母菌分離與軟腐菌分解結(jié)合的生物提取纖維素方法，無(wú)論從分解質(zhì)量和速度都有所提高，同時(shí)省略了疏解、磨漿的過(guò)程，還節(jié)約了生產(chǎn)中的流程。因此可以廢液無(wú)排放，是一種環(huán)保制漿、清潔制漿方法。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為酵母菌分離與軟腐菌分解結(jié)合的生物提取纖維素方法，

首先切料，首先將植物原料切成100--200毫米段長(zhǎng)；

第二步酵母菌分離：把切好的植物原料放入溫度為3～30°水中浸泡并加入酵母菌，酵母菌含量為10～15億個(gè)/立方米水，在發(fā)酵池中發(fā)酵時(shí)間6～24小時(shí)；