[发明专利]一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法

权利要求书

1.一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，包括：

（1）将薯类原料用汽蒸熟化软化后捣烂，或将薯类原料匀浆细碎化，得到预处理后的薯类原料；

（2）在上述预处理后的薯类原料中加入酸，进行酸水解；或加入酶，进行酶水解，得到薯类原料水解液；所述的酸水解的具体工艺为：酸的浓度为0.005-0.03g/mL，于温度60-150°C下水解0.1-5h；所述的酶水解的具体工艺包括：

a.在上述预处理后的薯类原料中，按照酶/薯类原料干物质=1-4w/w%加入酶，再用酸或碱调节pH值为4.0-7.0，以50-120r/min的速度振荡反应30-120min，得到液化后的薯类原料；

b.在上述液化后的薯类原料，加入糖化酶66-270U/g薯类原料干物质，用酸调节pH值为4.0-5.5，在温度40-70℃的条件下反应0.5-48h，然后离心得上清液，即薯类原料水解液；

（3）将上述薯类原料水解液作为培养基碳源，加氮源配制成发酵培养基，接入细菌纤维素生产菌株的种子液，经过3~23天发酵制得细菌纤维素。

2.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的薯类原料为木薯、番薯、甘薯、地瓜或马铃薯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的用汽蒸熟化软化的具体工艺为：将薯类原料整体或切碎后，于温度50-110°C下水煮或者汽蒸30-60min熟化软化，水煮时薯类原料干物质与水的质量比例为1:1-1:3；匀浆细碎化的具体工艺为：将清洗干净的薯类原料直接加水匀浆，薯类原料干物质与水的质量体积比为1g:1.5mL。

4.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（2）中的酸水解中酸为硫酸、盐酸、磷酸、醋酸或柠檬酸；酶水解中酶为淀粉酶、糊精酶、纤维素酶、糖化酶、葡聚糖酶、果胶酶中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（2）a中的酶/薯类原料干物质=3w/w%，pH值为6.0，反应的温度为87.5℃，反应时间为53min。

6.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（2）a中的酶为淀粉酶，当反应的温度为80-97°C时，采用高温淀粉酶；当反应的温度为30-60°C时，采用普通淀粉酶。

7.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：

所述步骤（2）b中糖化酶的加入量为133U/g，pH值为4.5，反应的温度为62.2℃，反应时间为86min。

8.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（2）a中的碱为Ca(OH)₂、NaOH或NH₄OH，所述步骤（2）a和b中的酸为硫酸、磷酸、盐酸或硝酸。

9.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的薯类原料水解液首先补加0.1-1wt%的酵母浸膏和0.1-0.5wt%胰蛋白胨，调节pH至5.0，接入面包酵母/酿酒酵母（Saccharomyce scerevisiae）室温下或者30°C条件下自然发酵1-3天，再补加氮源配制成发酵培养基，接入细菌纤维素生产菌株的种子液，经过3~23天发酵制得细菌纤维素。

10.根据权利要求1或9所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的氮源为0.1~1wt%的酵母浸膏和0.1~0.5wt%的胰蛋白胨；或者为0.1-2wt%的硫酸铵、玉米浆或麦芽汁。

11.根据权利要求1所述的一种利用薯类原料制备细菌纤维素的方法，其特征在于：所述步骤（3）中发酵培养基的pH值调节为4.0~6.0，所述的发酵为在20~30℃温度下静止培养或者在50~500rpm转速下动态培养。