[发明专利]一种苎麻生物脱胶方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体的说，涉及一种使用芽孢杆菌Bacillus sp.HG-28进行苎麻生物脱胶的方法。

背景技术

苎麻，学名Boehmerianivea(L.)Gaud.，是一种提供重要纺织纤维的经济 作物。苎麻单纤维长、强度大、吸湿散湿快、导热性好，是优良纺织原料及 医用材料，用途广泛。苎麻纤维可以纯纺，也可与棉、毛、丝等混纺，其织 物具有防腐、抑菌、透气、挺括等优点。我国是苎麻纤维生产大国，其产量 占世界95％以上，在国际市场具有重大需求，是我国具有国际市场竞争优势 的特色产业。

目前，制约苎麻产业发展存在的主要瓶颈问题是如何在降低苎麻纤维生 产成本与生产过程的污染问题的前提下，提高苎麻纤维的品质，以满足国内 外高端市场需求。由于苎麻含胶质占总重量19％～30％左右，在纺织加工前 要进行脱胶，目前，几乎所有厂家在苎麻脱胶过程中都采用化学脱胶方法， 首先用酸浸泡苎麻，然后用碱液煮练苎麻，煮练后的苎麻通过拷打机拷打后， 再用漂白剂漂洗、酸中和，然后水洗、脱水、给油、烘干得到成品苎麻精干 麻。苎麻的化学脱胶需要使用大量酸、碱，产生的废水量大且很难处理，对 环境会造成大量污染。因此，目前不少苎麻初加工企业由于生产废水污染水 体、不能达标排放被迫关停，以致苎麻原料需求减小，农民种麻收入得不到 保障，种麻积极性受到打击，整个产业面临困境。所以，苎麻脱胶过程中的 节能减排技术问题已成为制约苎麻产业可持续发展的瓶颈。

近年来，为了减少或根治脱胶造成的污染，已公认利用微生物进行苎麻 脱胶是未来主要发展方向，相继开展了苎麻生物脱胶技术研究和相关工艺探 索。

刘自鎔等在CN1371990A号专利中公开了一株可产生韧皮纤维脱胶酶的 菌株及其在苎麻、大麻脱胶中的应用，该菌株具有培养条件粗放、生长繁殖 快，在同一培养条件下可产生脱胶所需的多种酶，脱胶效果好，且2～6小时 即可完成，脱胶率达到95％，纤维分散度100％，不损伤纤维，无环境污染。 但是该菌株两级种子培养时间比较长(累计达16～28小时)，种子培养结束 后还需再发酵12～18小时后才能用于苎麻脱胶，生产周期过长；且精干麻产 品残胶率偏高(2.18％)，断裂强度偏小(4.30cN/dtex)，只能达到GB/T 20793-2006二级品的要求，不适合用于高品质苎麻精干麻大规模生产。

刘正初等在CN101235357B号专利中公开了一种欧文氏杆菌工厂化发酵 快速提取苎麻纤维工艺。该菌株嗜好甘露糖，纯培养7～9小时达到分泌非纤 维素降解关键酶(果胶酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶)的高峰。将其菌剂活化 5～6小时后接种到苎麻等草本纤维原料上发酵5～6小时的发酵草料变成蓝 色，剥离和部分降解伴生于纤维细胞间的果胶、半纤维素及部分木质素，再 借助高压水柱冲洗可除去附着在纤维上的非纤维素残留物，达到提取纯净纤 维的目的。但是其活化菌液制备时间较长、过程较繁琐、且需要使用超滤膜 设备，不利于在工厂里进行种子的全套活化生产程序。

曹军卫等在CN1177003C号专利中公开了一株新的嗜碱芽孢杆菌菌株及 其在苎麻脱胶中的应用。该发明提供的技术具有脱胶周期短，脱胶效率高， 菌种不易被污染，酶活力稳定，处理成本低，纤维质量好等优点。吴瑜等在 CN101270343A号专利中公开了一种苎麻脱胶菌。该发明苎麻脱胶菌的脱胶能 力有质的提高，对麻纤维无损伤，经过脱胶后杂质几乎全部脱掉，脱胶速度 至少提高一倍。张兴群等在CN101654660B号专利中公开了一种具有苎麻脱 胶活性的枯草芽孢杆菌菌株及其制备和应用，利用以该菌株为核心的体系用 于苎麻脱胶，利用该体系进行苎麻脱胶具有脱胶时间短，苎麻纤维分散率达 到100％，脱胶率达到90％以上，精干麻质量达到化学脱胶水平。上述几种 方法存在培养体系价格高、培养时间长等问题，且均只是实验室小试，离实 际运用于工业生产尚有较大差距。

以上现有技术存在的问题主要在于所述菌株活化与扩增环节培养条件相 对严苛、培养时间较长，脱胶环节存在时间长、难于控制、化学品与水的消 耗量偏大，苎麻精干麻产品品质不高。目前，真正用于工业生产的脱胶微生 物与生物脱胶技术尚不成熟，未能完全解决存在的瓶颈问题。

发明内容