动态法制备细菌纤维素颗粒的方法及其产品技术

本发明专利技术公开了动态法制备细菌纤维素颗粒的方法及其产品，包括如下步骤：将木醋杆菌在无菌的条件下转接至复苏专用培养液中，在26～31℃、80～180rpm条件下复苏培养，然后将复苏的培养菌液接种至特制培养液中，在26～30℃、转速为80～180rpm、通气量为0.3～0.6v/v·min条件下动态发酵3～5d，得颗粒状细菌纤维素，所获细菌纤维素经NaOH处理后浓缩至含水量为50～70％，然后在-80～-20℃下冻结，再用气流粉碎设备进行流化床式粉碎至粒径为800～1200目的颗粒，真空干燥得细菌纤维素颗粒干品。利用本发明专利技术的获得的细菌纤维素产量高，呈颗粒状，应用范围广，具有很好的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发酵领域，具体涉及动态法制备细菌纤维素颗粒的方法，还涉及由该方法制得细菌纤维素颗粒。
技术介绍
细菌纤维素(bacterialcellulose，BC)是除植物纤维素之外的另一类纤维素，为细菌合成的天然惰性材料。细菌纤维素具有优异的生物亲和性、生物相容性、生物适应性和良好的生物可降解性，是医药、建筑、通讯等行业的原材料，也是世界上公认的性能优异的新型生物学材料。目前对BC应用主要集中在高附加值的生物医用材料上，如组织工程支架、人造血管、人造皮肤、敷料等方面。能够产生以细菌纤维素的细菌主要有Acetobacter、Rhizobium、Agrobacterium和Sarcina等，其中产量最高的为木醋杆菌(Acetobacterxylinus)，属革兰氏阴性(少数可变)，严格好氧。公开号为CN102337311A的中国专利公开了以木醋杆菌为菌株利用土豆废渣为培养基培养细菌纤维素的方法，该方法主要是采用静态培养，培养后形成细菌纤维素膜。但是利用该方法制得的细菌纤维素不能形成颗粒状或粉末状，无法与其他组分组合后，加工成更高性能的含细菌纤维素的材料。因此，亟需一种制备细菌纤维素颗粒的方法，生产成本低，产量高，应用范围更广。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供动态法制备细菌纤维素颗粒的方法，本专利技术的目的之二在于提供由所述方法制得的细菌纤维素颗粒。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：1、动态法制备细菌纤维素颗粒的方法，包括如下步骤：将复苏的木醋杆菌菌液加入特制培养液中，在26～30℃、转速为80～180rpm、通气量为0.3～0.6v/v·min条件下动态发酵3～5d，得颗粒状细菌纤维素；所述特制培养液为土豆废渣加水后在800～100℃条件下加温不低于1小时。优选的，所述复苏的木醋杆菌由以下方法制得，将木醋杆菌转接至特制培养液中，在26～31℃、80～180rpm条件下复苏培养至细菌数为106cuf/mL。优选的，所述动态发酵后还包括如下步骤：培养所获细菌纤维素用0.5mol/L的NaOH溶液煮15min，再放入质量分数为1％的NaOH溶液中静置2天，用去离子水中浸泡至中性，干燥，得细菌纤维素颗粒。本专利技术中，将NaOH处理后的细菌纤维素颗粒浓缩至含水量为50～70％，然后在-80～-20℃下冻结，再用超微粉碎设备粉碎至粒径为800～1200目的颗粒，真空干燥即可。经过此步骤处理，能够将细菌纤维素中的纤维完全破碎，并且粒度均匀，然后可以直接用于加工产品，如用3D打印机打印出人工骨支架。优选的，所述复苏的木醋杆菌的接种量为2～20％。优选的，所述复苏的木醋杆菌的接种量为12～20％。2、由所述方法制得的细菌纤维素颗粒。本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了动态法制备细菌纤维素颗粒的方法，该方法简单易行，能够形成细菌纤维素颗粒，且产量高，本专利技术为了能使细菌纤维素颗粒中的纤维完全破碎，粒度均匀，将细菌纤维素颗粒冻结后用超微粉碎设备粉碎，制得的细菌纤维素颗粒能够直接加工成产品，如通过3D打印加工为人工骨支架。具体实施方式下面将结合本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。本专利技术中细菌纤维素颗粒制备使用的生产菌株为木醋杆菌(Acetobacterxylinus)，使用的特制培养液为土豆废渣培养液，其制备方法是将土豆废渣加水在800～100℃条件下加温1小时即可，并控制土豆渣与蒸馏水的质量比为1:4，土豆废渣为土豆鲜品提取淀粉后的剩余物，土豆废渣可以按如下方法制备：将土豆清洗后，用粉碎机粉碎成糊浆至用手捻无颗粒感。适量的注入清水，加速土豆粕的流动，使淀粉和土豆粕更好的分离。将土豆粕用振动次数为130次/分，筛孔从前至后为30目、50目、60目、80目渐小的平筛过筛，淀粉流入筛下，土豆废渣从筛上流出，其湿度为75％。也可以采用其他方法分离土豆中的淀粉，进而获得土豆废渣。实施例1动态法制备细菌纤维素(BC)颗粒的方法，包括如下步骤：将木醋杆菌在无菌的条件下按接种量为2％转接至复苏专用培养液(200mL)中，在28℃、120rpm条件下复苏培养，然后将复苏的培养菌液接种至培养液中，在28℃、转速为120rpm、通气量为0.5v/v·min条件下动态发酵4d，得颗粒状细菌纤维素；将所获细菌纤维素用沸腾的0.5mol/L的NaOH溶液煮15min；放入质量分数为1％的NaOH溶液中静置2天，再在去离子水中浸泡至中性，进行称重，记为NaOH处理后湿重，干燥后再进行称重。本实施例发酵液pH为5.39，NaOH处理后湿重为2.34g，处理后干重为0.10g，含水率为91.15％。实施例2动态法制备细菌纤维素(BC)颗粒的方法，包括如下步骤：将木醋杆菌在无菌的条件下按接种量为4％转接至复苏专用培养液(200mL)中，在26℃、180rpm条件下复苏培养，然后将复苏的培养菌液接种至特制培养液中，在26℃、转速为180rpm、通气量为0.6v/v·min条件下动态发酵5d，得颗粒状细菌纤维素；将所获细菌纤维素用沸腾的0.5mol/L的NaOH溶液煮15min；放入质量分数为1％的NaOH溶液中静置2天，再在去离子水中浸泡至中性，进行称重，记为NaOH处理后湿重，干燥后再进行称重。本实施例发酵液pH为6.53，NaOH处理后湿重为1.32g，处理后干重为0.0542g，含水率为87.12％。实施例3动态法制备细菌纤维素(BC)颗粒的方法，包括如下步骤：将木醋杆菌在无菌的条件下按接种量为6％转接至复苏专用培养液(200mL)中，在31℃、80rpm条件下复苏培养，然后将复苏的培养菌液接种至特制培养液中，在30℃、转速为80rpm、通气量为0.3v/v·min条件下动态发酵3d，得颗粒状细菌纤维素；将所获细菌纤维素用沸腾的0.5mol/L的NaOH溶液煮15min；放入质量分数为1％的NaOH溶液中静置2天，再在去离子水中浸泡至中性，进行称重，记为NaOH处理后湿重，干燥后再进行称重。本实施例发酵液pH为6.28，NaOH处理后湿重为5.94g，处理后干重为0.11g，含水率为90.13％。实施例4动态法制备细菌纤维素(BC)颗粒的方法，包括如下步骤：将木醋杆菌在无菌的条件下按接种量为8％转接至复苏专用培养液(200mL)中，在31℃、80rpm条件下复苏培养，然后将复苏的培养菌液接种至培养液本文档来自技高网...

【技术保护点】
动态法制备细菌纤维素颗粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：将复苏的木醋杆菌菌液加入特制培养液中，在26～30℃、转速为80～180rpm、通气量为0.3～0.6v/v·min条件下动态发酵3～5d，得颗粒状细菌纤维素；所述特制培养液由土豆废渣加水后在800～100℃条件下加温不低于1小时而得。

【技术特征摘要】
1.动态法制备细菌纤维素颗粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：将复苏的木醋杆菌菌液
加入特制培养液中，在26～30℃、转速为80～180rpm、通气量为0.3～0.6v/v·min条件下动态发
酵3～5d，得颗粒状细菌纤维素；
所述特制培养液由土豆废渣加水后在800～100℃条件下加温不低于1小时而得。
2.根据权利要求1所述动态法制备细菌纤维素颗粒的方法，其特征在于：所述复苏的木醋杆
菌由以下方法制得，将木醋杆菌转接至特制培养液中，在26～31℃、80～180rpm条件下增菌
培养至细菌数为106cuf/mL。
3.根据权利要求1所述动态法制备细菌纤维素颗粒的方法，其特征在于：所述动态发酵后还
包括如下步骤：培养所获细菌纤维素用0.5mol\...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴力克，张娟，
申请(专利权)人：中国人民解放军第三军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：重庆;50