[发明专利]一种利用甜高粱同步生产秸秆纳米纤维素和细菌纤维素的方法

摘要

本发明涉及一种以甜高粱秸秆为原料，同步生产秸秆纳米纤维素和细菌纤维素的方法，属农作物秸秆综合利用领域。本发明包含以下步骤：（1）取甜高粱秸秆压榨处理后，将秸秆纤维通过汽爆、酶解、均质、改性处理后，制成壳聚糖-纳米纤维素混合膜；（2）将甜高粱汁液和秸秆水洗液混合后，调节糖度，添加无机盐，N源等制成木醋杆菌发酵培养基，接种木醋杆菌发酵生产细菌纳米纤维素。通过对甜高粱秸秆和汁液的综合利用，本发明生产出壳聚糖-纳米纤维素混合膜和羟甲基壳聚糖改性的细菌纤维素膜，通过实验证明，这两种材料具有较高的拉伸强度、断裂伸长率和抗冲击强度等，在医药化工等领域具有一定的应用价值。

主权项

一种利用甜高粱同步生产秸秆纳米纤维素和细菌纤维素的方法，其特征在于，包括如下步骤：a、对甜高粱秸秆进行轧制处理，得到甜高粱汁液和秸秆渣；b、将所述秸秆渣在2~6MPa的压力下进行蒸汽闪爆处理，控制闪爆过程时间小于0.1s，得到汽爆秸秆和汽爆秸秆液；c、将所述汽爆秸秆进行水洗，收集水洗液后经过过滤后，与所述甜高粱汁液、汽爆秸秆液合并，得到混合秸秆液；d、在水洗后的汽爆秸秆中加水，依次由漆酶、木聚糖酶和纤维素酶酶解，将酶解物经过过滤后先进行水洗，再进行过滤，得到酶解秸秆纤维，同时将水洗液和所述混合秸秆液合并，得到木醋杆菌发酵原糖液；e、在所述酶解秸秆纤维中加水，制成酶解秸秆纤维悬浮液，经过50~150MPa的压力下均质，制成纳米纤维素水溶液；然后边搅拌，边向所述纳米纤维素水溶液中加入醋酸进行酸化后，加入壳聚糖，搅拌溶解并与所述纳米纤维素充分混合均匀，将混合液超声震荡后，在40~50℃真空干燥成膜，将得到的膜浸泡在碱液中5~10 min后取出，水洗至中性，烘干，制得到壳聚糖‑纳米纤维素混合膜；f、将所述丁醇发酵原糖液用自来水调整糖分，使得糖的含量在6~8wt%，再添加酵母粉、蛋白胨、柠檬酸、磷酸氢二钠、硫酸镁、羟甲基壳聚糖，调至pH为5.5~6.5，在121℃下灭菌20 min，制成木醋杆菌发酵培养基，接种木醋杆菌发酵种子液后进行发酵，得到细菌纤维素膜；g、培养结束后，取出细菌纤维素膜，用蒸馏水冲洗2~4次后，浸入到0.1~0.2 mol/L的NaOH溶液中，60~90℃保温40~100 min，除去膜中的菌体和培养基，再用蒸馏水冲洗2~4次后至中性， 60~80℃烘干至恒重，制得羟甲基壳聚糖改性的细菌纤维素。