[發(fā)明專利]一種細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料及其生物制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310476004.2
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103571899A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹娜;陳仕艷;歐陽煬;徐秋舒;湯廉;顏志勇;王華平
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C12P19/04
• 分類號: C12P19/04;C12R1/02
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

1.一種細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料的生物制備方法，其特征是步驟如下：

（1）含藕粉發(fā)酵培養(yǎng)基的配制：

首先配制用于培養(yǎng)木醋桿菌的基礎(chǔ)培養(yǎng)基，然后加入1～15g/L的藕粉，在沸水中不斷加熱，直至藕粉完全糊化于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，待溶液從渾濁變成澄清時(shí)，則停止加熱得到含藕粉的發(fā)酵培養(yǎng)基；

然后將培養(yǎng)基在120℃的高壓水蒸汽下滅菌30min，冷卻至常溫；

（2）菌液的培養(yǎng)：

將冷藏的木醋桿菌落轉(zhuǎn)接到裝有基礎(chǔ)培養(yǎng)基燒杯中，然后穩(wěn)定放置在30℃的恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)2天得到初始木醋桿菌菌液；

（3）細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料生物制備：

將所述初始木醋桿菌菌液按發(fā)酵培養(yǎng)基體積比的1-10%的接種量加入到所述含藕粉的發(fā)酵培養(yǎng)基中，恒溫靜置培養(yǎng)，溫度設(shè)置為30℃，經(jīng)過7天的培養(yǎng)后取出成型水凝膠膜，用1%NaOH溶液加熱煮沸，去除膜內(nèi)的細(xì)菌和殘留的培養(yǎng)基，然后用高純水洗凈至溶液顯中性，最終得到細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料的生物制備方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)培養(yǎng)基,按重量百分比，包含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氫鉀、0.1%檸檬酸和0.2%磷酸氫二鈉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料的生物制備方法，其特征在于，所述加熱煮沸是指藕粉在加入到配制好的基礎(chǔ)培養(yǎng)基后，利用100℃沸水不斷加熱該培養(yǎng)基，使得藕粉糊化分散于溶液中，待培養(yǎng)基從渾濁變?yōu)橥该鲿r(shí)，則停止加熱。

4.如權(quán)利要求1所述的生物制備方法制得的一種細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料，其特征是：所述細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料為三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的細(xì)菌纖維素，且細(xì)菌纖維素的纖維素絲束上均勻穩(wěn)定地附著有藕粉；

當(dāng)藕粉添加濃度為2.5～5g/L時(shí)，藕粉可以通過在細(xì)菌纖維素合成過程利用相互之間的氫鍵作用均勻粘附在纖維絲束上，使得細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料的纖維直徑從原有的35±10nm增長到60±15～100±20nm，部分纖維之間會(huì)相互粘結(jié)，藕粉在所述細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料中的含量為1.8～4.3wt%，斷裂應(yīng)力從原有的45Mpa增長到54～60MPa，斷裂應(yīng)變從原有的3.4%提高至3.6～3.9%，楊氏模量從原有的1.32GPa上升至1.38～1.67Gpa；熱分解溫度隨著藕粉的添加濃度上升而減少，從純細(xì)菌纖維素膜的328℃下降到317～313℃；

而當(dāng)藕粉添加濃度為7.5～15g/L時(shí)，復(fù)合材料纖維之間會(huì)緊密連接而形成層狀材料結(jié)構(gòu)，藕粉在所述細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料中的含量為6.4～12.6wt%，斷裂應(yīng)力下降為24～42MPa，斷裂應(yīng)變提高至4.1～5.6%，楊氏模量減少至0.42～1.02GPa。從純細(xì)菌纖維素膜的328℃下降到311～305℃，然而這低程度的降低并不影響細(xì)菌纖維素/藕粉復(fù)合材料在生物降解材料上的應(yīng)用。