一种以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，包括以二氧化碳固定微生物和/或木质纤维素降解微生物为发酵菌种，以二氧化碳和/或木质纤维素为基础原料，进行发酵得到发酵液；再在合成生物表面活性剂微生物的作用下，合成生物表面活性剂粗品；再提取生物表面活性剂粗品中的表面活性剂，得到生物表面活性剂；本发明专利技术通过多级、多菌种发酵工艺，二氧化碳和/或木质纤维素为基础原料发酵得到，进行发酵合成得到不同结构的生物表面活性剂粗品；其是以糖脂或脂肽类生物表面活性作为主要成份；经过过滤、浓缩、提纯得到生物表面活性剂纯品。本发明专利技术制备的生物表面活性剂可以应用于石油、食品、日化、环保、医药等行业。等行业。等行业。

【技术实现步骤摘要】
一种以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法


[0001]本专利技术属于表面活性剂领域，特别涉及一种以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法。

技术介绍

[0002]生物表面活性剂，是指微生物经过自身的新陈代谢形成的具有表面活性的活性物质，该类物质具有特别的亲水基和疏水基，具有比化学表面活性剂更为复杂的结构。因此其用途十分广泛，已在化工、医药、化妆、石油后期采收和环境污染治理等行业中获得广泛的应用。按照生物表面活性剂的结构特征，可以把其划分为多聚物、脂肽类、中性脂类、磷脂类等。当前，生物表面活性剂产生菌有肠球菌、假单胞菌、链霉菌、地衣芽孢杆菌、不动杆菌、酵母菌等。这些微生物在某一特定培养条件下，如合适的碳源、氮源、有机营养物、pH值及温度等，在生长过程中将分泌出具有表面活性剂的代谢产物于体外，这就是生物表面活性剂。据预测，生物表面活性剂成本只有合成表面活性剂成本的30％。由于生物表面活性剂无毒，从生态学的角度来看，生物表面活性剂比合成表面活性剂更有利于环境保护。由于生物表面活性剂具有以上优点，并能通过生物代谢等手段发酵生产，因此受到了生物工程界的普遍重视。同时，生物表面活性剂具有抗肿瘤、抗细菌、抗真菌、抗病毒和抗炎等生物活性。
[0003]生物表面活性剂的生产成本主要体现在原料成本、能耗、提纯成本等三方面。其中原料成本和提纯成本占全部成本70
‑
80％。因此选择廉价的原料，改进提取工艺是降低成本关键。通常，提纯工艺与成本受到原料状态的影响。目前已被认知的生物表面活性剂均是以植物油或者葡萄糖为碳源进行发酵合成的。其中植物油有液态，在发酵过程中很容易被增溶和乳化，增大了油水分离难度，提高了提纯成本。同时，植物油和葡萄糖作为底物的成本也比较高。在当下低碳减排的世界发展趋势下，能够利用二氧化碳和生物质，是世界各研究的热点和技术难点。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种生产工艺简单、成本低、以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，多菌协作、共生培养得到糖脂或脂肽类生物表面活性。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，包括以二氧化碳固定微生物和/或木质纤维素降解微生物为发酵菌种，以二氧化碳和/或木质纤维素为基础原料，进行发酵得到发酵液；发酵液再在合成生物表面活性剂微生物的作用下，合成生物表面活性剂发酵液，即为生物表面活性剂粗品；再提取生物表面活性剂粗品中的表面活性剂，得到生物表面活性剂。
[0007]进一步的，二氧化碳固定微生物包括Pyrococcus、Pseudomonas、Metallosphaera、
Rhodospirillum、Chloroflexus、Cyanobacteria、Chlorella、Dunaliella、Nannochloropsis、Scenedesmus、Botryococcus中的一种或多种微生物。
[0008]进一步的，木质纤维素降解微生物包括Sordaria、Pseudomona、Trametes、Irpex、Lenzites、Phanerochaete、Klebsiella、Ochrobactrum、Dysgonomonas、Sphingobacterium、Parabacteroides、Flavobacterium、Pleomorphomonas、Arcticibacter、Elizabethkingia、Neisseria、Mycobacterium、Trichodermareesei、Stenotrophomonas、Paenibacllus、Nocardiopsis、Nocardia、Bacillus、Rhizobium、Cellulomonas、Cellvibrio、Cytophaga、Alistipes、aspergillus、Ruminofilibacter、Clostridium中的一种或多种微生物。
[0009]进一步的，合成生物表面活性剂微生物包括Pseudomonas、Bacillus、Candida、Acinetobacter、Pantoea、Sphingomonas、Streptomyces、Rhodococcus、Pseudozyma、Ustilaginales、Moesziomyces中的一种或多种微生物。
[0010]进一步的，木质纤维素包括玉米杆、秸秆、树叶、木屑中的一种或多种。
[0011]进一步的，按第一培养基体积比接种1
‑
10％二氧化碳固定微生物种子液到已配制的第一培养基中，以二氧化碳为碳源，通气量0.01
‑
0.4vvm，在光照或者无光条件下培养，温度控制在20
‑
40℃，搅拌强度100
‑
300rpm，培养4
‑
10天，得到发酵液A；
[0012]第一培养基中，按质量百分比计，包括：硝酸钾0.1
‑
0.5％，磷酸二氢钾0.1
‑
0.5％，七水硫酸镁0.01
‑
0.2％，二水合氯化钙0.01
‑
0.05％，七水合硫酸亚铁0.01
‑
0.05％，七水合硫酸锌0.001
‑
0.01％，四水合氯化锰0.001
‑
0.01％，五水合硫酸铜0.001
‑
0.01％，乙二胺四乙酸二钠0.001
‑
0.01％，碳酸钙0.1
‑
0.3％。
[0013]进一步的，按第二培养基的体积比接种1
‑
10％降解木质纤维素的微生物到已配制的第二培养基中，以木质纤维素为碳源进行培养，温度控制在20
‑
40℃，搅拌强度100
‑
300rpm；培养基初始pH为7
‑
8.5；木质纤维素添加量2
‑
10％；培养基装液量为50％(体积比)，培养4
‑
10天，得到发酵液B；
[0014]第二培养基中，按质量百分比计，包括：(NH4)2SO40.1
‑
0.5％，MgSO4·
7H2O0.01
‑
0.05％，CuSO4·
5H2O0.01
‑
0.03％，MnSO40.001
‑
0.005％，碳酸钙0.1
‑
0.5％。
[0015]进一步的，接种发酵合成生物表面活性剂的微生物种子液到已配制的第三培养基中，以发酵液A与发酵液B混合后的混合发酵液为碳源；
[0016]碳源发酵温度为20
‑
40℃，搅拌强度100
‑
300rpm，通气量0.1
‑
0.4vvm，培养3
‑
10天，得到发酵液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，其特征在于，包括以二氧化碳固定微生物和/或木质纤维素降解微生物为发酵菌种，以二氧化碳和/或木质纤维素为基础原料，进行发酵得到发酵液；发酵液再在合成生物表面活性剂微生物的作用下，合成生物表面活性剂发酵液，即为生物表面活性剂粗品；再提取生物表面活性剂粗品中的表面活性剂，得到生物表面活性剂；表面活性剂为糖脂类和/或脂肽类。2.根据权利要求1所述的以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，其特征在于，二氧化碳固定微生物包括Pyrococcus、Pseudomonas、Metallosphaera、Rhodospirillum、Chloroflexus、Cyanobacteria、Chlorella、Dunaliella、Nannochloropsis、Scenedesmus、Botryococcus中的一种或多种微生物。3.根据权利要求1所述的以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，其特征在于，木质纤维素降解微生物包括Sordaria、Pseudomona、Trametes、Irpex、Lenzites、Phanerochaete、Klebsiella、Ochrobactrum、Dysgonomonas、Sphingobacterium、Parabacteroides、Flavobacterium、Pleomorphomonas、Arcticibacter、Elizabethkingia、Neisseria、Mycobacterium、Trichodermareesei、Stenotrophomonas、Paenibacllus、Nocardiopsis、Nocardia、Bacillus、Rhizobium、Cellulomonas、Cellvibrio、Cytophaga、Alistipes、aspergillus、Ruminofilibacter、Clostridium中的一种或多种微生物。4.根据权利要求1所述的以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，其特征在于，合成生物表面活性剂微生物包括Pseudomonas、Bacillus、Candida、Acinetobacter、Pantoea、Sphingomonas、Streptomyces、Rhodococcus、Pseudozyma、Ustilaginales、Moesziomyces中的一种或多种微生物。5.根据权利要求1所述的以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，其特征在于，木质纤维素包括玉米杆、秸秆、树叶、木屑中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的以二氧化碳和/或木质纤维素为底物的生物表面活性剂制备方法，其特征在于，按第一培养基体积比接种1
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10％二氧化碳固定微生物种子液到已配制的第一培养基中，以二氧化碳为碳源，通气量0.01
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0.4vvm，在光照或者无光条件下培养，温度控制在20
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40℃，搅拌强度100
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300rpm，培养4
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10天，得到发酵液A；第一培养基中，按质量百分比计，包括：硝酸钾0.1
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0.5％，磷酸二氢钾0.1
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0.5％，七水硫酸镁0.01
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0.2％，二水合氯化钙0.01
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0.05％，七水合硫酸亚铁0.01
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0.05％，七水合硫酸锌0.001
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0.01％，四水...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏文杰，
申请(专利权)人：夏文杰，
类型：发明
国别省市：