一种甘露子碳源细菌纤维素的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种甘露子碳源细菌纤维素的制备方法，属于细菌纤维素制备技术领域。
【背景技术】
[0002]细菌纤维素是指在不同条件下，由醋酸菌属、土壤杆菌属、根瘤菌属和八叠球菌属等中的某种微生物合成的纤维素的统称。具有结晶高、吸水性强、抗涨强度好、生物适应性强等优点，它被广泛应用于造纸、食品、医学材料等领域。但其低产量、高成本的现状限制了它工业化生产。目前研究主要通过筛选优良生产菌株和优化发酵工艺来降低生产成本，这样不仅工作量大且效率低，相比之下利用廉价碳源降低生产成本不失为一种好方法。据了解，木醋杆菌能够利用果糖生产BC，无抑制物质生成且产量高，但果糖成本高不适宜大规模生产。
[0003]甘露子是唇形科水苏属植物甘露子，多年生草本植物。地下有匍匍枝，成熟时顶端膨大成螺旋状的肉质块茎，喜生温湿地或近水处，不耐高温、干旱，遇霜枯死。以全草或块茎入药。功能主治:祛风热利湿，活血散瘀；用于黄疸，尿路感染，风热感冒，肺结核；外用治疮毒肿痛，蛇虫咬伤。甘露子中富含水苏糖、甘露子多糖，与木质纤维素生物质相比，甘露子具有高产量，对土质要求低等特点，更易于实现产业化。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对目前方法主要通过筛选优良生产菌株和优化发酵工艺来降低生产成本，不仅工作量大且效率低，以果糖生产细菌纤维素提高产量，成本高不适宜大规模生产，导致细菌纤维素生产产量低、成本高的弊端，提供了一种甘露子碳源细菌纤维素的制备方法，通过选取甘露子制得甘露子酸解液，接种所得的木醋杆菌培养基，得到高浓度的脱毒甘露子酸解液作为生产细菌纤维素的良好碳源，该方法制备简单，所得的产品成本低，产量高。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)选取新鲜甘露子在温度为150°C下进行蒸煮10?20min灭菌处理，随后按固液质量比1:10将甘露子和水置于榨汁机中，将其高速打碎并搅拌均匀得甘露子浆液，并将甘露子浆液在80?90°C下，在质量分数为50%的乙醇溶液中浸提I?2h，待浸提完成后，过滤，并将过滤得到的滤液在5000?6000r/min的速度下，离心分离10?15min，得甘露子汁；
(2)将上述制备得到的甘露子汁再次升温至150°C保温1min灭菌处理，待其灭菌完成后停止加热，使其自然冷却至20?30°C，随后按甘露子汁和0.6mol/L的稀硫酸体积比为1:20的比例，将0.6mol/L的稀硫酸加入甘露子汁中，搅拌混合后在温度为70?80°C下酸化 30 ?40min ；
(3)待其酸化完成后，使其自然冷却至20?30°C，并用0.85mol/L的氢氧化钙溶液将pH调节至10?11，随后对其进行保温至30°C下反应I?2h，得脱毒甘露子酸解液，备用； (4)按重量份数计，选取20?65份的甘露醇、5?15份的胰蛋白胨、15?20份的酵母和20?45份的琼脂，搅拌混合并加入去离子水，形成培养基，保证其pH为5.0?5.5即可，待调节完PH后，对其升温至120°C灭菌10?20min制备得木醋杆菌培养基；
(5)将木醋杆菌接种在木醋杆菌培养基上，并在150?160r/min的摇床中培养20?24h后，按总培养基质量的1/10，向步骤(3)制备的脱毒甘露子酸解液中接种木醋杆菌，随后将接种过木醋杆菌的脱毒甘露子酸解液置于20?30°C培养箱中静态培养8?10天，使脱毒甘露子酸解液表面生成细菌纤维素膜，待其成膜后，对其培养20?24h后，将其取出并升温至100?105°C，最后自然冷却至室温，即可制得一种甘露子碳源细菌纤维素。
[0006]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明以制得的甘露子酸解液接种木醋杆菌基质，得到高浓度的脱毒甘露子酸解液作为生产细菌纤维素的良好碳源制备细菌纤维素，针对性强；
(2)该方法制备简单，所得的产品成本低，产量高，产率比其他方法提高了20%以上。
【具体实施方式】
[0007]首先选取新鲜甘露子在温度为150°C下进行蒸煮10?20min灭菌处理，随后按固液质量比1:10将甘露子和水置于榨汁机中，将其高速打碎并搅拌均匀得甘露子浆液，并将甘露子浆液在80?90°C下，在质量分数为50%的乙醇溶液中浸提I?2h，待浸提完成后，过滤，并将过滤得到的滤液在5000?6000r/min的速度下，离心分离10?15min，得甘露子汁；然后将上述制备得到的甘露子汁再次升温至150°C保温1min灭菌处理，待其灭菌完成后停止加热，使其自然冷却至20?30°C，随后按甘露子汁和0.6mol/L的稀硫酸体积比为1:20的比例，将0.6mol/L的稀硫酸加入甘露子汁中，搅拌混合后在温度为70?80°C下酸化30?40min ;待其酸化完成后，使其自然冷却至20?30°C，并用0.85mol/L的氢氧化钙溶液将PH调节至10?11，随后对其进行保温至30°C下反应I?2h，得脱毒甘露子酸解液，备用；按重量份数计，选取20?65份的甘露醇、5?15份的胰蛋白胨、15?20份的酵母和20?45份的琼脂，搅拌混合并加入去离子水，形成培养基，保证其pH为5.0?5.5即可，待调节完PH后，对其升温至120°C灭菌10?20min制备得木醋杆菌培养基；再将木醋杆菌接种在木醋杆菌培养基上，并在150?160r/min的摇床中培养20?24h后，按总培养基质量的1/10，向制备的脱毒甘露子酸解液中接种木醋杆菌，随后将接种过木醋杆菌的脱毒甘露子酸解液置于20?30°C培养箱中静态培养8?10天，使脱毒甘露子酸解液表面生成细菌纤维素膜，待其成膜后，对其培养20?24h后，将其取出并升温至100?105 °C，最后自然冷却至室温，即可制得一种甘露子碳源细菌纤维素。
[0008]实例I
首先选取新鲜甘露子在温度为150°C下进行蒸煮1min灭菌处理，随后按固液质量比I: 10将甘露子和水置于榨汁机中，将其高速打碎并搅拌均匀得甘露子浆液，并将甘露子浆液在80°C下，在质量分数为50%的乙醇溶液中浸提lh，待浸提完成后，过滤，并将过滤得到的滤液在5000r/min的速度下，离心分离lOmin，得甘露子汁；然后将上述制备得到的甘露子汁再次升温至150°C保温1min灭菌处理，待其灭菌完成后停止加热，使其自然冷却至20°C，随后按甘露子汁和0.6mol/L的稀硫酸体积比为1:20的比例，将0.6mol/L的稀硫酸加入甘露子汁中，搅拌混合后在温度为70°C下酸化30min ;待其酸化完成后，使其自然冷却至20°C，并用0.85mol/L的氢氧化钙溶液将pH调节至10，随后对其进行保温至30°C下反应Ih,得脱毒甘露子酸解液，备用；按重量份数计，选取45份的甘露醇、10份的胰蛋白胨、18份的酵母和27份的琼脂，搅拌混合并加入去离子水，形成培养基，保证其pH为5.0即可，待调节完PH后，对其升温至120°C灭菌1min制备得木醋杆菌培养基；再将木醋杆菌接种在木醋杆菌培养基上，并在150r/min的摇床中培养20h后，按总培养基质量的1/10，向制备的脱毒甘露子酸解液中接种木醋杆菌，随后将接种过木醋杆菌的脱毒甘露子酸解液置于20°C培