一种废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法技术

本发明专利技术涉及纤维提取技术领域，具体公开了一种废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法，包括以下步骤：对原料进行预处理；对经过预处理的原料进行前处理，接种白腐真菌液体菌种，得到纤维原料；将纤维原料抖松后用清水洗涤，干燥后抖松即得。本发明专利技术通过对收集得到废弃热带农作物作为原料进行预处理，然后选取生物酶对经过预处理的原料进行前处理，提高农作物的脱胶效率，使农作物纤维具有细度和柔软性提升，最后通过接种白腐真菌液体菌种，将菌种与前处理产物混合均匀以进行深度处理，使农作物中的木质素和半纤维素的降解程度提高，有利于农作物纤维的提取，实现了废弃农作物的高效利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法


[0001]本专利技术具体涉及纤维提取
，具体是一种废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法。

技术介绍

[0002]我国是香蕉和菠萝主产国之一，每年有上千万吨的香蕉和菠萝副产物(如菠萝叶、香蕉茎秆等)产生，这些副产品绝大多数都被当垃圾丢弃，严重污染环境。香蕉茎秆韧皮和菠萝叶片中含有大量纤维素纤维，对其进行开发利用，既能扩大天然纤维的来源，还能保护生态环境。
[0003]香蕉韧皮纤维和菠萝叶纤维的化学组成与其他麻类纤维类似，其含有较多的胶杂质，其中尤以木质素含量较高(4％
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13％)，远高于苎麻和亚麻(1％
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3％)，而低于黄麻(10％
‑
15％)。因此，香蕉韧皮纤维和菠萝叶纤维的柔软度、可纺性能优于黄麻而次于苎麻、亚麻。
[0004]香蕉韧皮纤维和菠萝叶纤维在纺纱前采取适度脱胶处理，可改善纤维可纺性能，减少纤维残胶率，提高成纱质量。传统的提取香蕉和菠萝纤维的方法主要有人工法、机械法和化学法三种。人工提取法存在劳动力成本高、纤维硬度大等问题，机械法节省人工，但是纤维强度较低，损伤大，无法满足纺纱的要求。化学法提取纤维，改性后的菠萝纤维经过深加工处理后，外观洁白，手感柔软爽滑，强度优异，但环境污染严重。因此，开发香蕉和菠萝纤维的生物提取方法十分必要。
[0005]颜婷婷(2011)公开了一种利用漆酶/介体处理，解决黄红麻木质素含量高，导致纤维粗硬的问题。田英华等利用生物酶降解菠萝叶纤维原料中的半纤维素和木质素，提取纤维，其纤维的残胶率达25.53％以下，纤维断裂强度达44.81CN/tex以上，细度为650支以上[专利号：ZL202010749926.6]。李龙祥公开了一种香蕉纤维香蕉皮纤维提取工艺及设备，充分利用香蕉皮这一廉价的纤维原料来源，具有绿色环保的社会效应，并且开发的面膜基布优于其他植物纤维的基布产品[专利号：ZL201910219336.X]。尚未见菌酶联合处理，提取菠萝叶纤维和香蕉茎秆韧皮纤维的报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法，包括以下步骤：
[0009]S10、收集废弃热带农作物作为原料，对所述原料进行预处理；
[0010]S20、在浴比1:30的条件下选取生物酶对经过预处理的原料进行前处理，将前处理产物装入梅森瓶中，接种白腐真菌液体菌种，摇匀梅森瓶中的废弃热带农作物原料，使菌种与前处理产物混合均匀，将梅森瓶放入恒温恒湿培养箱中培养7
‑
15天，得到纤维原料；
[0011]S30、将纤维原料抖松后用清水洗涤，干燥后抖松即得。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：步骤S10中，对所述原料进行预处理的方法，包括以下步骤：
[0013]S11、称取一定量的废弃热带农作物在80℃热水中搅拌1h，自来水洗涤4次，除去废弃农作物表面的杂物和尘土；
[0014]S12、将废弃农作物烘干后切断至3
‑
5厘米长；
[0015]S13、向切断后的废弃农作物加入氢氧化钠水溶液，在30
‑
90℃温度环境中处理60
‑
120min，冷却至室温后，得到固液混合液；
[0016]S14、将上述得到的固液混合物放入冷阱中搅拌，在固液临界相温度下搅拌4h，静置至室温后离心后除去上清液，利用自来水离心洗涤多次至上清液呈中性，取出残渣于60℃烘干至恒重，即得经过预处理的原料。
[0017]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S13中，氢氧化钠水溶液的质量分数为3
‑
5wt％，废弃农作物和氢氧化钠水溶液的固液比为1:24。
[0018]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S20中，选取生物酶的种类包括木聚糖酶和果胶酶。
[0019]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S20中，选取生物酶对经过预处理的原料进行前处理的温度为40
‑
50℃，时间2
‑
4h，pH值为7
‑
9。
[0020]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S20中，所述白腐真菌液体菌种包括粗毛革孔菌、变色栓菌和黄孢原毛平革菌。
[0021]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S20中，前处理产物装入梅森瓶时，还加入去离子水使基质含水量达到75％，用0.22μm的玻璃纤维膜替代分离盖盖片，盖上分离盖，用不锈钢盖片和两层报纸包裹梅森瓶口。
[0022]作为本专利技术再进一步的方案：前处理产物装入梅森瓶后，还需要进行灭菌处理，所述灭菌处理的方法为：在121℃温度环境中灭菌30
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60min，间隔12h后，再次在121℃温度环境中灭菌30min。
[0023]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S20中，所述白腐真菌液体菌种的接种量为5％v/w。
[0024]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S20中，将梅森瓶放入恒温恒湿培养箱中培养7
‑
15天时，保持恒温恒湿培养箱的温度为28℃，湿度为75％。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对收集得到废弃热带农作物作为原料进行预处理，破坏木质纤维素的结晶性，然后选取生物酶对经过预处理的原料进行前处理，提高农作物的脱胶的效率，使农作物纤维具有细度和柔软性提升，最后通过接种白腐真菌液体菌种，将菌种与前处理产物混合均匀以进行深度处理，使农作物中的木质素和半纤维素的降解程度提高，有利于农作物纤维的提取，实现了废弃农作物的高效利用。
附图说明
[0026]图1为废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法的流程图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例1
[0029]请参阅图1，本专利技术实施例中，一种废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法，包括以下步骤：
[0030]S10、收集废弃热带农作物作为原料，对所述原料进行预处理，需要说明的是，所述废弃热带农作物包括菠萝叶片、香蕉茎秆、桑皮、椰壳等，本实施例优选为菠萝叶片，另外，步骤S10中，还包括有对菠萝叶片进行初步处理步骤，该步骤为：割除菠萝叶片边缘的刺，采用敲打或碾压的方式使菠萝叶片开裂，机械法刮除大部分叶肉；
[0031]在本专利技术实施例步骤S10中，对所述原料进行预处理的方法，包括以下步骤：
[0032]S11、称取一定量的废弃热带农作物在80℃热水中搅拌1h，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、收集废弃热带农作物作为原料，对所述原料进行预处理；S20、在浴比1:30的条件下选取生物酶对经过预处理的原料进行前处理，将前处理产物装入梅森瓶中，接种白腐真菌液体菌种，摇匀梅森瓶中的废弃热带农作物原料，使菌种与前处理产物混合均匀，将梅森瓶放入恒温恒湿培养箱中培养7
‑
15天，得到纤维原料；S30、将纤维原料用清水洗涤，干燥后抖松即得。2.根据权利要求1所述的废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法，其特征在于，步骤S10中，对所述原料进行预处理的方法，包括以下步骤：S11、称取一定量的废弃热带农作物在80℃热水中搅拌1h，自来水洗涤4次，除去废弃农作物表面的杂物和尘土；S12、将废弃农作物烘干后切断，3
‑‑
5厘米长；S13、向切断后的废弃农作物加入氢氧化钠水溶液，在30
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90℃温度环境中处理60
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120min，冷却至室温后，得到固液混合液；S14、将上述得到的固液混合物放入冷阱中搅拌，在固液临界相温度下搅拌4h，静置至室温后离心后除去上清液，利用自来水离心洗涤多次至上清液呈中性，取出残渣于60℃烘干至恒重，即得经过预处理的原料。3.根据权利要求2所述的废弃热带农作物原料中纤维的生物提取方法，其特征在于，步骤S13中，氢氧化钠水溶液的质量分数为3
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5wt％，废弃农作物和氢氧化钠水溶液的固液比为1:24。4.根据权利要求1所述的废弃热带农作...

【专利技术属性】
技术研发人员：成莉凤，段盛文，冯湘沅，杨琦，席果果，彭正红，郑科，
申请(专利权)人：中国农业科学院麻类研究所，
类型：发明
国别省市：