[发明专利]一种可溶细菌纤维素的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于细菌纤维素的制备领域，特别涉及一种可溶细菌纤维素的制备方法。

背景技术

细菌纤维素是一种由木醋杆菌等细菌分泌的胞外多糖聚合物，自然发酵成膜的细菌纤维素与普通植物纤维素一样，都不溶于水，从而限制了其在水溶性材料方面的应用。细菌纤维素的溶解是近年来兴起的一项研究，此研究大大扩展了细菌纤维素应用范围，研究可溶性细菌纤维素经济可行的发酵工艺，提高产率和产量，研制开发具有自主知识产权的细菌纤维素生物医用材料是目前国内外研究的重点和难点。据研究发现静置培养的木醋杆菌发酵液中存在部分低分子量的水溶性细菌纤维素，但是产量不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可溶细菌纤维素的制备方法，本发明工艺简单易行，充分利用了发酵液中的原料，通过添加多糖提高可溶纤维素的合成，添加玻璃珠或提高搅拌速度增加剪切力提高可溶纤维素产量，以及控制发酵pH值等技术得到的可溶性细菌纤维素有一定粘度。

本发明的一种可溶细菌纤维素的制备方法，包括：

以碳源和氮源组成液体培养基，将细菌纤维素生产菌株接入培养基放在摇床上或者发酵罐中动态发酵培养，在液体培养基中加入多糖、酸及玻璃珠，20～32℃下培养3-7天后取发酵液离心，得到的上清液经有机溶剂沉淀，得到可溶细菌纤维素。

所述的液体培养基中的碳源是以下的一种或几种，包括：甘露醇、甘油等醇类化合物，葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖等六碳糖，阿拉伯糖和木糖等五碳糖，蔗糖和麦芽糖等二糖；氮源为以下的一种或几种，包括：蛋白胨、胰蛋白胨、酵母浸膏、牛肉膏、尿素、玉米浆等有机氮源，硫酸铵、氯化铵、硝酸钠等无机氮源。

所述碳源浓度为25-100g/L，氮源浓度为3-10g/L，液体培养基pH值为4.5～6.0。

所述细菌纤维素生产菌株为醋酸菌属(Acetobacter sp.)、葡萄糖酸杆菌属(Gluconobacter sp.)、葡糖酸醋杆菌属(Gluconacetobacter sp.)、葡萄糖氧化杆菌(Gluconobacter oxydans)、根瘤菌属(Rhizobium sp.)、八叠球菌属(Sarcina sp.)、假单胞菌属(Pseudomounas sp.)、无色杆菌属(Achromobacter sp.)、产碱菌属(Alcaligenes sp.)、气杆菌属(Aerobacter sp.)、固氮菌属(Azotobacter sp.)、土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)、洋葱假单胞菌(Seudomonas cepacia)、空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)、木醋杆菌(Acetobacter xylinum)或红茶菌(kombucha)。

所述动态发酵培养的转速为50-300rpm，优选180rpm。

所述多糖为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、可溶性淀粉、糊精、果胶、透明质酸、琼脂或肝素，与液体培养基质量体积比为0.06g∶100ml，优选果胶。

所述酸为醋酸、乳酸、柠檬酸、盐酸、硫酸或植酸，与液体培养基质量体积比为0.1g∶100ml，优选柠檬酸。

所述玻璃珠直径为0.5mm-10mm，添加量为10～30g，优选直径4mm，添加量为20g。

所述有机溶剂为无水乙醇、甲醇或丙酮。

所述培养时间优选5天。

经醇沉淀提取的可溶性细菌纤维素可再溶于水，溶于水后粘度大于水的粘度，说明提取的可溶性细菌纤维素可以增加溶液的粘度，可作为增稠剂应用于食品工业中。

有益效果

本发明工艺简单易行，采用动态摇床振荡培养或发酵罐培养以不利于长链纤维素聚合的方式来提高可溶性细菌纤维素的产量，充分利用了发酵液中的原料，通过添加多糖提高可溶纤维素的合成，添加玻璃珠或提高搅拌速度增加剪切力提高可溶纤维素产量，以及控制发酵pH值等技术得到的可溶性细菌纤维素有一定粘度，制得的可溶细菌纤维素可作为增稠剂等应用于食品中。

附图说明

图1为添加多糖对可溶性细菌纤维素产量的柱状图；

图2为添加玻璃珠对可溶性细菌纤维素产量的折线图；

图3为时间对可溶性细菌纤维素产量的柱状图；

图4为转速对可溶性细菌纤维素产量的柱状图；

图5为有机酸对可溶性细菌纤维素产量的柱状图。

具体实施方式