一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法技术

本发明专利技术提供了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。所述微生物脱胶方法包括如下步骤：(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理；(3)黑曲霉Aspergillus niger HYA4固体发酵，制备玉米皮纤维微生物脱胶液；(4)玉米皮纤维的微生物脱胶；(5)氢氧化钾溶液浸泡；(6)水洗干燥获得玉米皮纤维。本发明专利技术提供的脱胶方法对玉米皮纤维损伤小，制备的玉米皮纤维残胶率较低，强度较高，纤维柔软。同时，对环境无污染，绿色、环保。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法本申请要求于2016年12月21日提交中国专利局、申请号为201611187045.X、专利技术名称为“一种玉米纤维的微生物脱胶方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术属于可再生资源利用
，具体涉及一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法。
技术介绍
人类有着悠久的种植玉米的历史，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。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。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。脱胶效果的好坏直接影响到后续纤维的再利用，要求胶脱除率高，同时尽可能的减少对纤维素的损伤。目前，玉米皮脱胶主要采用碱脱胶，虽然现有技术中也有采用化学生物联合的方法对玉米皮脱胶，但起主要作用的还是碱处理，而这种方法不仅对纤维损伤较大，而且对环境污染较严重。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，能够减小对纤维的损伤，同时绿色、环保。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，包括如下步骤：(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；(2)对玉米皮进行浸泡预处理，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)玉米皮纤维微生物脱胶液的制备，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基及培养条件为：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32～36℃，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32～36℃，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)微生物脱胶后的玉米皮纤维置于氢氧化钾和尿素的混合溶液中浸泡，所述氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间0.5～1h；(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮纤维水洗、干燥。优选的，所述步骤(2)中拉开粉BX浓度为1.5g/L。优选的，所述步骤(2)中处理时间为4h。优选的，所述步骤(3)中玉米皮纤维微生物脱胶液中含有黑曲霉的代谢果胶酶和半纤维素酶，不包括纤维素酶。优选的，所述步骤(6)中干燥的温度为80℃。本专利技术提供了一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，包括如下步骤：(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；(2)对玉米皮纤维进行浸泡预处理；(3)黑曲霉AspergillusnigerHYA4固体发酵，制备玉米皮纤维微生物脱胶液；(4)玉米皮纤维的微生物脱胶；(5)氢氧化钾溶液浸泡；(6)水洗干燥获得玉米皮纤维。本专利技术提供的玉米皮纤维的微生物脱胶方法对除尘后的玉米皮进行浸泡预处理，能够使玉米纤维进行良好的润湿，进而能够使预处理液通过相互联通的毛细管，发生良好的渗透作用，从而有利于玉米皮的吸水膨胀及微生物脱胶工艺的进行，再利用脱胶液中的黑曲霉代谢产生果胶酶、半纤维素酶，对玉米皮中的果胶和半纤维素进行水解，所述方法较常规方法制备的纤维，纤维残胶率小，而且脱胶液中不含有纤维素酶，可以有效的减少对玉米纤维的损伤，同时微生物脱胶后采用低浓度的氢氧化钾和尿素浸泡即可，有利于降低对纤维的损伤。采用本专利技术提供的方法能够使脱胶后的玉米皮纤维残胶率在20.43％以下，断裂强度在1.63cN/dtex以上。同时，本专利技术采用微生物脱胶，对环境无污染，绿色、环保。生物保藏说明黑曲霉(Aspergillusniger)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市海淀区中关村北一条13号，中国科学院微生物研究所，保藏机构简称：CGMCC，保藏日期为2006年12月25日，生物保藏编号为CGMCCNo.1897，菌株编号：HYA4。具体实施方式本专利技术提供了一种玉米皮纤维的微生物物脱胶方法，包括如下步骤：(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；(2)对玉米皮进行浸泡预处理，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)玉米皮纤维微生物脱胶液的制备，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基及培养条件为：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32～36℃，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如下：保藏培养基包括以下含量组分：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32～36℃，培养时间为5～7d；培养后将所述菌株放置于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)微生物脱胶后的玉米皮纤维置于氢氧化钾和尿素的混合溶液中浸泡，所述氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间0.5～1h；(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮纤维水洗、干燥。本专利技术挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物。本专利技术中，所述清除玉米皮上的尘土的方式优选为水洗。本专利技术中对所述水洗的方式无特殊限定，采用本领域的常规水洗方式即可。本专利技术实施例中采用流水冲洗3～5min。清除玉米皮上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；(2)对玉米皮进行浸泡预处理，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)玉米皮纤维微生物脱胶液的制备，将黑曲霉Aspergillus niger 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Aspergillus nigerHYA4，保藏号为CGMCC No.1897；所述的固体发酵培养基及培养条件为：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32～36℃，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Aspergillus nigerHYA4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Aspergillus niger 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32～36℃，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)微生物脱胶后的玉米皮纤维置于氢氧化钾和尿素的混合溶液中浸泡，所述氢氧化钾浓度为0.5mol/L，尿素浓度为0.5mol/L，浸泡时间0.5～1h；(6)水洗干燥，将氢氧化钾处理后的玉米皮纤维水洗、干燥。...

【技术特征摘要】
2016.12.21 CN 201611187045X1.一种玉米皮纤维的微生物脱胶方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：(1)挑选无霉变的玉米皮，清除玉米皮上的尘土杂物；(2)对玉米皮进行浸泡预处理，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)玉米皮纤维微生物脱胶液的制备，将黑曲霉AspergillusnigerHYA4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AspergillusnigerHYA4，保藏号为CGMCCNo.1897；所述的固体发酵培养基及培养条件为：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32～36℃，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AspergillusnigerHYA4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AspergillusnigerHYA4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...

【专利技术属性】
技术研发人员：田英华，刘晓兰，王路，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23