[发明专利]一种细菌纤维素发酵培养基及利用该培养基生产细菌纤维素的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种利用酿酒丢糟发酵生产细菌纤维素的方法。

背景技术

细菌纤维素是由生长在液态含糖基质中的细菌产生的，并分泌到基质中的纤维素成分，是由葡萄糖以β-1,4糖苷键连接而成的高分子聚合物，在生物医学材料、药学材料、渗透气化膜、燃料电池、造纸及其纤维素衍生物等领域具有广泛应用前景。然而细菌纤维素培养基成本高、产量和产率低等问题却是其工业化生产和推广应用的瓶颈。利用各种废渣、废液进行细菌纤维素的生产，降低其生产成本，是促进其工业化生产及应用的有效途径。

发明内容

本发明的目的在于一种工艺简单、稳定性好，且能够批量生产的利用酿酒丢糟发酵生产细菌纤维素的方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种细菌纤维素发酵培养基，每升该培养基中含有蔗糖25～35g，牛肉膏4～5g，磷酸氢二钠4～5g，柠檬酸0.8～1.0g，乙醇8～10g，其余为酿酒丢糟水解液，pH值为5.5～6.5；

所述的酿酒丢糟水解液是将酿酒丢糟干燥、粉碎后加水，充分混匀，然后加入终浓度为20～25EGU/g的纤维素酶进行一级水解，得到一级水解液，再加入终浓度为20～25KNU/g的淀粉酶进行二级水解，得到二级水解液，再加入终浓度为10～15AGU/g的糖化酶进行三级水解，得到三级水解液，最后加入终浓度为0.08～0.10AU/g的碱性蛋白酶进行四级水解制得的。

按照1g：（8～10）mL的料液比，向粉碎后的酿酒丢糟中加水。

所述的一级水解是在pH值为5～6，温度为50～60℃的条件下，水解4～6h后，升温、灭酶；所述的二级水解是在pH值为5.5～6.5，温度为60～70℃的条件下，水解40～60min后，升温、灭酶；所述的三级水解是在pH值为4～5、温度为60～70℃的条件下，水解30～40h后，升温、灭酶；所述的四级水解是在pH值为8～9、温度为60～70℃的条件下水解5～10h后，升温、灭酶。

所述的升温、灭酶是在90～100℃下，灭酶10～15min。

所述的干燥、粉碎是取新鲜酿酒丢糟，在100～110℃下干燥处理10～12h，然后粉碎过10～20目筛网。

一种利用细菌纤维素发酵培养基生产细菌纤维素的方法，包括以下步骤：

1）将木糖葡糖酸醋杆菌活化，得活化的木糖葡糖酸醋杆菌，将活化的木糖葡糖酸醋杆菌扩大培养，得到木糖葡糖酸醋杆菌种子液，按照每100mL接种3～6mL的接种量将木糖葡糖酸醋杆菌种子液接种至细菌纤维素发酵培养基中，在28～32℃下，发酵8～10d，得到细菌纤维素发酵液；

2）将细菌纤维素发酵液液面上层的细菌纤维素膜取出，水洗后，于80～90℃下，在碱性溶液中浸泡20～40min，然后取出，反复冲洗至细菌纤维素膜呈透明状，吸干水分，干燥至恒重，得到细菌纤维素。

步骤1）所述的活化是将木糖葡糖酸醋杆菌接种于活化培养基中，在28～32℃下，一次培养28～32h，得到木糖葡糖酸醋杆菌一次培养菌种，将该木糖葡糖酸醋杆菌一次培养菌株再次接种于活化培养基中，在28～32℃下，二次培养28～32h，得到活化的木糖葡糖酸醋杆菌；其中，所述的活化培养基中含有蔗糖40～50g/L，牛肉膏10～15g/L，磷酸氢二钠4～5g/L，柠檬酸0.8～1.0g/L，乙醇8～10g/L，琼脂15～20g/L，调节pH值为5.5～6.5。

步骤1）所述的扩大培养是将活化的木糖葡糖酸醋杆菌接种于扩培培养基中，在温度为28～32℃，转速为150～200rpm的条件下，振荡培养18～22h，得到木糖葡糖酸醋杆菌种子液；其中，所述的扩培培养基中含有蔗糖40～50g/L，牛肉膏10～15g/L，磷酸氢二钠4～5g/L，柠檬酸0.8～1.0g/L，乙醇8～10g/L，调节pH值为5.5～6.5。

步骤2）所述的碱性溶液为质量浓度为1.0～1.5%的NaOH溶液。

步骤2）所述的干燥是在100～110℃下进行；冲洗是用蒸馏水反复冲洗。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：