專利名稱：一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于細(xì)菌纖維素的制備領(lǐng)域，特別涉及一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法。
背景技術(shù)：
細(xì)菌纖維素(Bacterial Cellulose，簡(jiǎn)稱BC)是一種由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的天然高聚物。它的化學(xué)組成與植物纖維素相同，但表現(xiàn)出獨(dú)特的物理化學(xué)和機(jī)械性能，包括高結(jié)晶度、高持水性、超細(xì)納米纖維網(wǎng)絡(luò)、高抗張強(qiáng)度和彈性模量等，目前已被廣泛應(yīng)用于食品、造紙、醫(yī)用材料、聲音振動(dòng)膜等多個(gè)領(lǐng)域，是一種國(guó)內(nèi)外備受關(guān)注的新型材料。目前細(xì)菌纖維素的大規(guī)模生產(chǎn)仍然存在一些問(wèn)題，如原材料成本高、產(chǎn)量低等。當(dāng)前細(xì)菌纖維素的發(fā)酵合成主要是以葡萄糖、果糖等糖類物質(zhì)配合酵母膏、蛋白胨等氮源物質(zhì)為原料，其成本較高、而產(chǎn)量較低。對(duì)此，尋找廉價(jià)原料為培養(yǎng)基發(fā)酵制備細(xì)菌纖維素是降低其生產(chǎn)成本的一條有效途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，該方法簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)易得，成本低，適合規(guī)模化生產(chǎn)；本發(fā)明所制備的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量尚。本發(fā)明的一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，包括(3)將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為2. 5 5wt%的果汁液，然后滅菌，再經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾除菌，得處理后的果汁液；(4)在上述處理后的果汁液中接入細(xì)菌纖維素生產(chǎn)菌株，在20 30°C溫度下靜置培養(yǎng)，或者在20 30°C、50 400rpm轉(zhuǎn)速下動(dòng)態(tài)培養(yǎng)，經(jīng)5 20天制得細(xì)菌纖維素。步驟(1)中的所述的水果為含糖類的水果。步驟(1)中所述的水果為蘋果、梨、桃子、西瓜、葡萄和獼猴桃中的一種或幾種。步驟(1)中所述的滅菌為采用加熱蒸煮滅菌方法滅菌，是在常壓或高壓條件進(jìn)行的。上述的加熱蒸煮滅菌為采用高壓蒸汽滅菌鍋于121°C下蒸煮20分鐘。步驟(1)中所述的膜過(guò)濾方法，是指采用0. 22微米孔徑的濾膜進(jìn)行果汁的過(guò)濾除菌。步驟⑵中所述的處理后的果汁液中含有0. 1 的酵母浸膏和0. 1 0. 5wt%的胰蛋白胨。步驟O)中所述的細(xì)菌纖維素生產(chǎn)菌株為醋酸菌屬、葡糖酸醋桿菌屬、葡萄糖酸酐菌屬、根瘤菌屬、八疊球菌屬、假單胞菌屬、洋蔥假單胞菌、無(wú)色桿菌屬、產(chǎn)堿菌屬、氣桿菌屬、固氮菌屬、土壤桿菌屬或空腸彎曲菌或紅茶菌。水果成分中含有大量的糖類、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。我國(guó)水果資源豐富，產(chǎn)量高，但大多數(shù)水果的貯存周期較短。每年由于各種原因而產(chǎn)生的腐爛水果數(shù)量極大。水果在腐爛過(guò)程中，有乙醇物質(zhì)生成。有文獻(xiàn)報(bào)道，在培養(yǎng)基中加入乙醇，可以提高細(xì)菌纖維素的產(chǎn)量。 對(duì)此，本發(fā)明提出以腐爛水果為廉價(jià)原料，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的榨汁、滅菌處理，用于發(fā)酵合成細(xì)菌纖維素，降低其生產(chǎn)成本。在添加相同氮源的條件下，本發(fā)明所制備的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量可達(dá)到以葡萄糖為原料得到的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量的2. 2倍；在不添加氮源的條件下，本發(fā)明所制備的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量可達(dá)到以葡萄糖為原料得到的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量的46. 8倍。有益效果(1)本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)易得，成本低，適合規(guī)?；a(chǎn)；(2)本發(fā)明所制備的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量較以葡萄糖為原料得到的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量明顯提高，是一種具有潛在推廣前景的制備方法。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例1將腐爛的蘋果經(jīng)壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為2. 5wt%的果汁液。 采用高壓蒸汽滅菌鍋對(duì)果汁液進(jìn)行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在30°C條件下靜置培養(yǎng) 5天，得細(xì)菌纖維素膜。實(shí)施例2將腐爛的桃子經(jīng)壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為5wt%的果汁液。采用0. 22微米孔徑的濾膜對(duì)果汁液進(jìn)行除菌處理，然后接入木醋桿菌，在30°C條件下靜置培養(yǎng)6天，得細(xì)菌纖維素膜。實(shí)施例3將腐爛的西瓜經(jīng)壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為3wt%的果汁液，同時(shí)添加0. 的酵母浸膏和0. 的胰蛋白胨。采用高壓蒸汽滅菌鍋對(duì)果汁液進(jìn)行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在30°C條件下靜置培養(yǎng)6天，得細(xì)菌纖維素膜。實(shí)施例4將腐爛的梨經(jīng)壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為2. 5wt%的果汁液，同時(shí)添加的酵母浸膏和0.5wt%的胰蛋白胨。采用高壓蒸汽滅菌鍋對(duì)果汁液進(jìn)行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在20°C條件下靜置培養(yǎng)10天，得細(xì)菌纖維素膜。實(shí)施例5將腐爛的葡萄經(jīng)壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為5wt%的果汁液，采用0. 22微米孔徑的濾膜對(duì)果汁液進(jìn)行除菌處理，然后接入木醋桿菌，在25°C條件下靜置培養(yǎng)6天，得細(xì)菌纖維素膜。實(shí)施例6將腐爛的獼猴桃經(jīng)壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為2. 5wt%的果汁液，采用0. 22微米孔徑的濾膜對(duì)果汁液進(jìn)行除菌處理，然后接入木醋桿菌，在30 條件下靜置培養(yǎng)6天，得細(xì)菌纖維素膜。實(shí)施例7將腐爛的蘋果經(jīng)壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為2. 5wt%的果汁液。 采用高壓蒸汽滅菌鍋對(duì)果汁液進(jìn)行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在25°C條件、IOOrpm條件下培養(yǎng)7天，得細(xì)菌纖維素小球。實(shí)施例8將腐爛的桃子經(jīng)壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為3wt%的果汁液。采用高壓蒸汽滅菌鍋對(duì)果汁液進(jìn)行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在20 條件、IOOrpm條件下培養(yǎng)15天，得細(xì)菌纖維素小球。
權(quán)利要求
1.一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，包括(1)將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為2.5 5wt%的果汁液，然后滅菌，再經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾除菌，得處理后的果汁液；(2)在上述處理后的果汁液中接入細(xì)菌纖維素生產(chǎn)菌株，在20 30°C溫度下靜置培養(yǎng)，或者在20 30°C、50 400rpm轉(zhuǎn)速下動(dòng)態(tài)培養(yǎng)，經(jīng)5 20天制得細(xì)菌纖維素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，其特征在于步驟(1)中的所述的水果為含糖類的水果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，其特征在于步驟(1)中所述的水果為蘋果、梨、桃子、西瓜、葡萄和獼猴桃中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，其特征在于步驟(1)中所述的滅菌為在常壓或高壓條件下采用加熱蒸煮滅菌方法滅菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，其特征在于所述的加熱蒸煮滅菌為采用高壓蒸汽滅菌鍋于121°C下蒸煮20分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，其特征在于步驟(1)中所述的膜過(guò)濾方法，是指采用0. 22微米孔徑的濾膜進(jìn)行果汁的過(guò)濾除菌。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，其特征在于步驟O)中所述的處理后的果汁液中含有0. 1 的酵母浸膏和0. 1 0. 5wt%的胰蛋白胨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，其特征在于步驟O)中所述的細(xì)菌纖維素生產(chǎn)菌株為醋酸菌屬、葡糖酸醋桿菌屬、葡萄糖酸酐菌屬、根瘤菌屬、八疊球菌屬、假單胞菌屬、洋蔥假單胞菌、無(wú)色桿菌屬、產(chǎn)堿菌屬、氣桿菌屬、 固氮菌屬、土壤桿菌屬或空腸彎曲菌或紅茶菌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用腐爛水果為原料制備細(xì)菌纖維素的方法，包括(1)將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為2.5～5wt％的果汁液，然后滅菌，再經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾除菌，得處理后的果汁液；(2)在上述處理后的果汁液中接入細(xì)菌纖維素生產(chǎn)菌株，在20～30℃溫度下靜置培養(yǎng)，或者在20～30℃、50～400rpm轉(zhuǎn)速下動(dòng)態(tài)培養(yǎng)，經(jīng)5～20天制得細(xì)菌纖維素。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)易得，成本低，適合規(guī)?；a(chǎn)；本發(fā)明所制備的細(xì)菌纖維素產(chǎn)量高，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)C12R1/065GK102392062SQ201110369460
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者楊光, 王彩霞 申請(qǐng)人:東華大學(xué)