一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物脱胶技术领域，尤其涉及一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：将戊糖片球菌、短小芽胞杆菌、土芽孢杆菌、热纤梭菌分别在培养基中培养，得到戊糖片球菌菌液、短小芽胞杆菌菌液、土芽孢杆菌菌液、热纤梭菌菌液，将这四种菌液混合，得到复合菌剂种子液，将所述复合菌剂种子液接入到复合菌剂培养基中混合发酵，即得到微生物复合菌剂。本发明专利技术提供的制备方法简单、成本较低，能够有效地实现苎麻生物脱胶。

【技术实现步骤摘要】
一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂及其制备方法
本专利技术涉及生物脱胶
，尤其涉及一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂及其制备方法。
技术介绍
苎麻(学名：Boehmerianivea(L.)Gaudich.)为荨麻科苎麻属亚灌木或灌木植物)，其纤维具有高强度高模量的特征，广泛用于工业用复合材料。中国是苎麻产量最大的国家，约占全世界总产量的90％左右。苎麻的原麻中含有20-30％的胶质，胶质广义上泛指原麻中的非纤维素成分，包括半纤维素、果胶、木质素、水溶物、脂蜡质、灰分等，实际生产中的脱胶工艺主要是对半纤维素、果胶成分进行破坏以将纤维分离成单纤维状使其适用于纺织的过程。传统纺织工业中主要采用化学方法，通过酸、碱及氧化物的高温煮练，并通过水洗、打纤等物理机械手段实现胶质与纤维的分离。由于整个过程需要反复的水洗步骤以及酸、碱及氧化剂的大量使用，会造成对水资源的严重浪费和污染，这一问题严重制约着现代纺织工业的发展。生物脱胶通过酶或微生物的作用，在温和的条件下实现对胶质成分的分解，耗水少、污染轻且不损伤纤维，因此生物脱胶技术的开发和产业化应用成为纺织行业发展的必然趋势。目前的生物脱胶预处理过程通常使用单一微生物，由于胶质成分复杂，单一微生物分解速度缓慢，同时由于对无菌程度要求较高，环境中杂菌的污染会严重影响脱胶效果。而天然沤麻过程中，在天然的复合菌群的作用下脱胶效果好，然而天然菌群增殖速度缓慢，因此传统沤麻不适用于大规模工业生产。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种能够大规模工业生产、对胶质成分具有良好分解效果的用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂，解决纺织工业传统化学脱胶工艺中水资源浪费以及污染环境的难题；本专利技术还提供了该高温微生物复合菌剂的制备方法，制备方法简单、成本较低，能够有效地实现苎麻生物脱胶。本专利技术提供一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法，步骤为：将戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)、短小芽胞杆菌(BacilluspumilusMeyerandGottheil)、土芽孢杆菌(Geobacillustoebiisubsp.)、热纤梭菌(Clostridiumthermocellum)分别在培养基中培养，得到戊糖片球菌菌液、短小芽胞杆菌菌液、土芽孢杆菌菌液、热纤梭菌菌液，将这四种菌液混合，得到复合菌剂种子液，将所述复合菌剂种子液接入到复合菌剂培养基中混合发酵，即得到微生物复合菌剂。进一步地，复合菌剂种子液中戊糖片球菌、短小芽胞杆菌、土芽孢杆菌、热纤梭菌的细胞数分别为复合菌剂种子液中细胞总数的25～35％、35～45％、10～20％、5～10％。进一步地，所述复合菌剂培养基的配制过程为：按重量份计，称取蛋白胨5～10份、酵母粉3～5份、氯化钠2～7份、(NH4)2SO40.5～2份、磷酸氢二钾0.5～1.5份、大米米粉5～10份、苎麻原麻5～10份和蒸馏水950～1050份混合，121℃灭菌20min，即得到复合菌剂培养基。进一步地，所述复合菌剂培养基的pH值为7.0～7.2。进一步地，混合发酵的温度条件为45～55℃，时间为48～72小时。进一步地，将戊糖片球菌接种到MRS培养基中，在35～45℃的温度条件以及好氧条件下培养24～48小时，得到戊糖片球菌菌液。进一步地，所述MRS培养基的配制过程为：按重量份计，称取蛋白胨8～12份、酵母提取物3～6份、牛肉膏8～12份、葡萄糖15～25份、乙酸钠3～6份、柠檬酸二铵2～3份、吐温800.5～2份、硫酸镁0.4～0.6份、硫酸锰0.04～0.06份、磷酸氢二钾1.5～2.5份和蒸馏水950～1050份混合，121℃灭菌20min，即得到MRS培养基。进一步地，所述MRS培养基的pH值为7.0～7.2。进一步地，将短小芽胞杆菌接种到LB培养基中，在40～50℃的温度条件以及好氧条件下培养24～48小时，得到短小芽胞杆菌菌液。进一步地，所述LB培养基的配制过程为：按重量份计，称取蛋白胨5～15份、酵母提取物3～10份、氯化钠5～10份和蒸馏水950～1050份混合，121℃灭菌20min，即得到LB培养基。进一步地，所述LB培养基的pH值为7.0～7.2。进一步地，将土芽胞杆菌接种到MSM培养基中，在40～60℃的温度条件以及好氧条件下培养24～48小时，得到土芽胞杆菌菌液。进一步地，将热纤梭菌接种到MSM培养基中，在40～60℃的温度条件下静置培养24～48小时，得到热纤梭菌菌液。进一步地，所述MSM培养基的配制过程为：按重量份计，称取氯化钠2～5份、CaCO31～2.5份、蛋白胨15～20份、酵母粉0.5～1.2份、磷酸氢二钾0.7～1.2份、MgSO4·7H2O0.2～0.4份、FeSO4·7H2O0.003～0.005份、硫酸锰0.001～0.002份、ZnCl20.0008～0.0016份、CoCl20.001～0.0015份和蒸馏水950～1050份混合，121℃灭菌20min，即得到MSM培养基。进一步地，所述MSM培养基的pH值7.0～7.2。本专利技术还提供了利用上述制备方法制得的用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂。本专利技术通过将戊糖片球菌、短小芽胞杆菌、土芽孢杆菌、热纤梭菌分别进行培养，使戊糖片球菌、短小芽胞杆菌、土芽孢杆菌、热纤梭菌进行大量的繁殖，在其达到较高的活性和生长状态后，得到戊糖片球菌菌液、短小芽胞杆菌菌液、土芽孢杆菌菌液、热纤梭菌菌液；然后将菌液按照特定比例混合，进一步在复合菌剂培养基中混合发酵，获得微生物复合菌剂，微生物复合菌剂中的各种菌协同作用，能够实现对苎麻中胶质成分的高效分解。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：利用本专利技术提供的微生物复合菌剂进行苎麻生物脱胶预处理时，耗能耗水少，解决了纺织工业传统化学脱胶工艺中水资源浪费以及污染环境的难题；本专利技术提供的微生物复合菌剂中的多种微生物协同作用，能够实现苎麻中胶质成分的有效分解，提高了生物脱胶速度，脱胶效果好不伤麻纤维，同时通过菌剂的应用解决了天然菌群增殖速度慢的问题；本专利技术提供的微生物复合菌剂适宜在高温条件下生长，该微生物复合菌剂产生的酶最适作用温度为50-60℃，较高的作用温度能够促进脱胶反应的进行。附图说明图1是本专利技术一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例和附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。以下实施例中，使用的戊糖片球菌、短小芽胞杆菌、土芽孢杆菌和热纤梭菌均购自明舟生物。优选地，戊糖片球菌的商品货号为ATCC43201，短小芽胞杆菌的商品货号为B80482，土芽孢杆菌的商品货号为DSM17041，热纤梭菌的商品货号为ATCC27405。实施例1：本专利技术的实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将戊糖片球菌、短小芽胞杆菌、土芽孢杆菌、热纤梭菌分别接种在培养基中培养，得到戊糖片球菌菌液、短小芽胞杆菌菌液、土芽孢杆菌菌液、热纤梭菌菌液，将这四种菌液混合，得到复合菌剂种子液，将所述复合菌剂种子液接入到复合菌剂培养基中混合发酵，即得到微生物复合菌剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将戊糖片球菌、短小芽胞杆菌、土芽孢杆菌、热纤梭菌分别接种在培养基中培养，得到戊糖片球菌菌液、短小芽胞杆菌菌液、土芽孢杆菌菌液、热纤梭菌菌液，将这四种菌液混合，得到复合菌剂种子液，将所述复合菌剂种子液接入到复合菌剂培养基中混合发酵，即得到微生物复合菌剂。


2.根据权利要求1所述的用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述复合菌剂种子液中戊糖片球菌、短小芽胞杆菌、土芽孢杆菌、热纤梭菌的细胞数分别为复合菌剂种子液中细胞总数的25～35％、35～45％、10～20％、5～10％。


3.根据权利要求1所述的用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述复合菌剂培养基的配制过程为：按重量份计，称取蛋白胨5～10份、酵母粉3～5份、氯化钠2～7份、(NH4)2SO40.5～2份、磷酸氢二钾0.5～1.5份、大米米粉5～10份、苎麻原麻5～10份和蒸馏水950～1050份混合，121℃灭菌20min，即得到复合菌剂培养基。


4.根据权利要求1所述的用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，将戊糖片球菌接种到MRS培养基中，在35～45℃的温度条件以及好氧条件下培养24～48小时，得到戊糖片球菌菌液。


5.根据权利要求4所述的用于苎麻生物脱胶预处理的高温微生物复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述MRS培养基的配制过程为：按重量份计，称取蛋白胨8～12份、酵母提取物3～6份、牛肉膏8～12份、葡萄糖15～25份、乙酸钠3～6份、柠檬酸二铵2～3份、吐温800.5～2份、硫酸镁0.4～0.6份、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王轶，郭鹏，
申请(专利权)人：湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42