一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法与流程

文档序号:12300842阅读:451来源:国知局

本发明涉及一种对农作物废弃物再利用的制备工艺,具体涉及一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法,属于可再生资源利用技术领域。



背景技术:

人类种植玉米有着悠久的历史,在我国玉米播种面积仅次于稻、麦,在粮食作物中居第三位。每年除收获玉米粒作为粮食外,还会产生大量的玉米皮,这是一笔巨大的宝贵资源,但长期以来,未得到合理有效开发利用。玉米皮大部分用于炊事和取暖,剩余则废弃田间地头或焚烧,不仅频繁引起火灾等事故,严重污染环境,也造成极大的资源浪费。对玉米皮进行脱胶,获得玉米皮纤维,实现了废弃玉米皮的再利用,具有绿色环保和可持续发展的双重意义。脱胶的玉米皮纤维不仅可作为填充材料、编织物还可用于纺织行业。

目前,玉米皮脱胶主要采用碱脱胶,虽然有采用化学生物联合脱胶,但起主要作用的还是碱处理,对环境污染较严重,对纤维损伤较大。



技术实现要素:

本发明目的在于提供一种绿色、环保,对纤维损伤小的玉米皮纤维脱胶方法。

技术方案:为实现上述目的,本发明—一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法,包括以下工艺步骤:

(1)挑选无霉变的玉米皮,清除玉米皮上的尘土等杂物;

(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理,浴比为1:10~15(w/v),拉开粉bx浓度为1~2g/l,处理时间为3~5h;

(3)制备玉米皮纤维微生物脱胶液,将黑曲霉(aspergillusniger)hya4采用固体发酵培养基培养、发酵物经浸提、离心所得上清液作为脱胶液;

所述的黑曲霉(aspergillusniger)hya4,保藏号为cgmccno.1897;

所述的固体发酵培养条件为:将黑曲霉(aspergillusniger)hya4接种于固体发酵培养基中,在32~36℃下培养72h。

其中所述的固体发酵培养基为:麸皮∶稻草=3∶2,硫酸铵添加量为5.5%,料水比1∶3,初始ph5.5,培养温度为36℃,培养周期为72h。

所述的脱胶液制备方法为:以加水比1:20,向黑曲霉(aspergillusniger)hya4固体发酵培养物中加水浸提1.5h,然后离心,离心转速为3000r/min,离心时间为10min。

所述的黑曲霉(aspergillusniger)hya4固体发酵前还包括菌种保藏步骤,所述的菌种保藏步骤具体为:保藏培养基为:硝酸钠3g/l,磷酸氢二钾1g/l,硫酸镁0.5g/l,氯化钾0.5g/l,硫酸亚铁0.01g/l,蔗糖30g/l,琼脂20g/l;培养温度为36℃,培养5-7d后放置于4℃冰箱中保藏。

(4)玉米皮纤维的微生物脱胶,将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中,浴比为1:10~15(w/v),脱胶温度为30~36℃,处理时间为:32~36h;

(5)氢氧化钾溶液浸泡,将步骤(4)处理后的玉米皮纤维加入氢氧化钾浓度为0.5m/l,尿素浓度为0.5m/l的溶液中,浸泡时间0.5~1h;

(6)水洗干燥,将氢氧化钾处理后的玉米皮水洗、干燥。

本发明的有益效果为:本发明将黑曲霉(aspergillusniger)hya4用于玉米皮脱胶,对环境污染较轻,能耗小;固体发酵培养基原料来源广泛,价格低廉,脱胶成本较低,发酵过程较粗放,易于操作;所获得玉米皮纤维残胶率较小,纤维损伤小,具有规模化生产的前景。

具体实施方式

实施例1

(1)挑选无霉变的玉米皮,清除玉米皮上的尘土等杂物;

(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理,浴比为1:10(w/v),拉开粉bx浓度为2g/l,处理时间为4h;

(3)将黑曲霉(aspergillusniger)hya4接种于固体发酵培养基,培养基组成为麸皮∶稻草=3∶2,硫酸铵添加量为5.5%,料水比1∶3,初始ph5.5。在36℃下培养72h后结束发酵,以加水比1:20,向黑曲霉(aspergillusniger)hya4固体发酵培养物中加水浸提1.5h,然后离心,离心转速为3000r/min,离心时间为10min,所得上清作为脱胶液。

(4)玉米皮纤维的微生物脱胶,将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中,浴比为1:15(w/v),脱胶温度为32℃,处理时间为36h;

(5)氢氧化钾溶液浸泡,将步骤(4)处理后的玉米皮淋除多余的脱胶液,置于氢氧化钾溶液中,氢氧化钾浓度为0.5m/l,尿素浓度为0.5m/l,浸泡时间0.5h;

(6)水洗干燥,将氢氧化钾处理后的玉米皮水洗、80℃干燥。

脱胶后的玉米皮纤维残胶率为18.24%,断裂强度为1.63cn/dtex。

实施例2

(1)挑选无霉变的玉米皮,清除玉米皮上的尘土等杂物;

(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理,浴比为1:15(w/v),拉开粉bx浓度为1.5g/l,处理时间为5h;

(3)将黑曲霉(aspergillusniger)hya4接种于固体发酵培养基,培养基组成为麸皮∶稻草=3∶2,硫酸铵添加量为5.5%,料水比1∶3,初始ph5.5。在36℃下培养72h后结束发酵,以加水比1:20,向黑曲霉(aspergillusniger)hya4固体发酵培养物中加水浸提1.5h,然后离心,离心转速为3000r/min,离心时间为10min,所得上清作为脱胶液。

(4)玉米皮纤维的微生物脱胶,将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中,浴比为1:10(w/v),脱胶温度为32℃,处理时间为32h;

(5)氢氧化钾溶液浸泡,将步骤(4)处理后的玉米皮淋除多余的脱胶液,置于氢氧化钾溶液中,氢氧化钾浓度为0.5m/l,尿素浓度为0.5m/l,浸泡时间1h;

(6)水洗干燥,将氢氧化钾处理后的玉米皮水洗、80℃干燥。

脱胶后的玉米皮纤维残胶率为20.43%,断裂强度为1.79cn/dtex。

实施例3

(1)挑选无霉变的玉米皮,清除玉米皮上的尘土等杂物;

(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理,浴比为1:10(w/v),拉开粉bx浓度为2g/l,处理时间为5h;

(3)将黑曲霉(aspergillusniger)hya4接种于固体发酵培养基,培养基组成为麸皮∶稻草=3∶2,硫酸铵添加量为5.5%,料水比1∶3,初始ph5.5。在32℃下培养72h后结束发酵,以加水比1:20,向黑曲霉(aspergillusniger)hya4固体发酵培养物中加水浸提1.5h,然后离心,离心转速为3000r/min,离心时间为10min,所得上清作为脱胶液。

(4)玉米皮纤维的微生物脱胶,将步骤(2)预处理后的玉米皮纤维置于步骤(3)获得的脱胶液中,浴比为1:15(w/v),脱胶温度为36℃,处理时间为36h;

(5)氢氧化钾溶液浸泡,将步骤(4)处理后的玉米皮淋除多余的脱胶液,置于氢氧化钾溶液中,氢氧化钾浓度为0.5m/l,尿素浓度为0.5m/l,浸泡时间1h;

(6)水洗干燥,将氢氧化钾处理后的玉米皮水洗、80℃干燥。

脱胶后的玉米皮纤维残胶率为19.61%,断裂强度为1.68cn/dtex。

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