[發明專利]一種基于枯草芽孢桿菌發酵法制備青柿天然染料的工藝及所得染料的應用

在審

• 申請號: 201610128605.8
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105624201A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 張冒飛;彭勇剛;汪媛;紀俊玲
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C12P1/04
• 分類號: C12P1/04;D06B3/10;A01N65/18;A01P3/00;C12R1/125
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技術領域

本發明屬于天然染料制備和應用領域，具體涉及一種采用發酵法制備青柿天然染料的工藝及所得染料的應用。

背景技術

天然染料以其天然無污染、對人體益生保健以及色彩中正柔和等獨特的性質逐漸為大眾熟知。一般選用的天然染料均取自中藥材，在染整過程中，染料與有益組分一同上染織物，使得織物不僅色澤獨特、自然，而且多有護膚、驅蟲等保健養生、優化生活等附加功能。

柿子樹是柿樹科漿果類溫帶落葉果樹，原產我國，在我國已有一千多年的種植歷史。目前我國種植面積最大，而且柿果產量最多。柿子柔嫩多汁、甘甜爽口、營養豐富，有甜柿和澀柿兩種，甜柿可以鮮食，也可以做柿餅、柿醋、柿酒等，柿葉可以做柿茶；澀柿不可直接食用，需要經過脫澀處理。青澀柿子中含有大量的單寧。單寧亦稱鞣酸，為多酚聚合物，是一種由兒茶酚等聚合而成多酚聚合物，含有許多鄰位的酚羥基，因而有許多特殊功能。存在于柿果使其呈澀味的酚類物質稱為柿單寧(kakitannin)。

目前，柿單寧主要來源于天然提取或化學合成。提取柿單寧的傳統常用方法主要有酸提、堿提和水提等，其中以熱水浸提居多，酸、堿提取都會破壞柿單寧的結構，且不利于后續純化使用；而熱水浸提的提取率一般較低，難以滿足生產需求。一般經過水或醇提取后，提取液減壓濃縮后要經過充分的吸附、淋洗、洗脫等系列流程，特別是需用蒸餾水反復淋洗至洗出液用苯酚-硫酸法檢測不出糖為止，操作過程繁瑣，否則在后期干燥過程中由于柿單寧濃縮液含糖份比例過高，干燥機“粘壁”嚴重，無法達到物料干燥粉狀固態化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種青柿天然染料的提取方法，避免現有技術中提取青柿染料工藝時存在的“操作繁瑣、糖份難以清除”的問題，同時提供一種該工藝提取的青柿染料的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種基于枯草芽孢桿菌發酵法制備青柿天然染料的工藝，具體步驟為：

(1)對青柿進行去蒂、洗滌預處理，

本發明所采用的青柿主要為自然落果的青柿，青柿表層會沾染土壤等雜物，故而在取得原料后，需要對其進行去蒂、洗滌等預處理，

(2)將步驟(1)中經過預處理的青柿粉碎(粉碎至0.5～0.8cm³的顆粒大小即可)，將固體與汁液一同移至容器中，加水正好淹沒柿子后，于60～70℃下對所得混合液進行滅菌處理30min，冷卻至常溫(25℃)后再向混合液中加入枯草芽孢桿菌實驗菌液并攪勻，調節發酵pH＝7.5～8，并于37±2℃溫度范圍內發酵3～4天后，以濾網過濾去除固體物，對濾液繼續發酵1天，得到青柿天然染液，

其中，在投料關系上，經粉碎的步驟(1)中經過預處理的青柿為1000±20g，加入的用于淹沒柿子的水為1900g，向混合液中加入的枯草芽孢桿菌實驗菌液的體積為100mL，菌濃度為2×10⁹CFU/mL～1×10¹⁰CFU/mL，

這里，枯草芽孢桿菌實驗菌液的制備工藝為：取枯草芽孢桿菌凍存管一支，常溫(25℃)融化后，用接種環取菌懸液以劃線法接種至營養瓊脂培養基平皿上，在37±2℃下培養22h；再從培養皿上取典型菌落接種至營養瓊脂培養基斜面試管內，在37±2℃下培養22h，將該斜面試管貯存于冰箱內(5～10℃)，作為保存菌；用接種環取該保存菌，以劃線法接種到瓊脂培養基平皿上，在37±2℃下培養24h得到典型菌落(一周內使用)；取該典型菌落于100mL營養肉湯中，在37±2℃下培養24h得到枯草芽孢桿菌實驗菌液，

步驟(2)中，當采用濾網過濾去除固體物后，再對濾液繼續發酵1天的目的在于：使發酵液中糖分進一步降低，甚至基本除去，

對于步驟(2)中所得到的青柿天然染液，可以通過冷凍干燥的方法得到青柿子提取物粉末，并密封避光保存。

本發明還提供了一種上述制備方法所得到的青柿染料的應用，即采用該青柿染料對織物進行染色，具體的染色工藝為：將上述得到的青柿子提取物粉末加入去離子水中稀釋，得到均勻的稀釋液，調節稀釋液的pH后，將潔凈的織物浸入到稀釋液中，對織物進行染色，染色完畢后水洗并烘干，得到染色織物，

這里的織物為真絲織物或麻織物，

其中，青柿子提取物粉末在稀釋液中的質量濃度為1.0～1.5％，調節稀釋液的pH為3～5，對織物進行染色時的參數為：浴比1：15～25、染色溫度65～75℃、染色時間為35～50分鐘，上染后的織物具有優異的抗菌性能和抗紫外性能。