一种连续生产细菌纤维素的方法技术

本发明专利技术涉及一种连续生产细菌纤维素的方法，通过将发酵培养细菌纤维素的过程分为预培养、连续培养和后处理三个步骤，将菌种细胞分裂的快速增长期与平稳增长期分开操作，并精确控制各环节的衔接时间节点。通过在连续培养环节收集细菌纤维素原膜阶段，利用细菌纤维素在形成过程中的生物特性，将细菌纤维素原膜剖切分为上层活性层与下层细菌纤维素膜，重复利用活性层，提高了一次接种进入发酵培养液的菌种细胞的利用率，能够实现至少7周的细菌纤维素连续生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是涉及一种细菌纤维素连续收集的培养方法。
技术介绍
对于纤维素生物合成的研究有着诸多报道，其中通过革兰氏阴性，原核细胞类的木醋杆菌生物合成得到的纤维素具有产率高、纯度高的优点而被选为细菌纤维素发酵培养的模板菌种。木醋杆菌生物合成纤维素的过程可以分为细胞内小分子聚合形成β-1，4-葡萄糖大分子链与细胞外微纤丝逐步、层次化自组装形成纤维素network网状结构两个过程。细菌纤维素独特的生物合成过程使其在内部结构上具有层次化的特点首先，纤维素丝束(断面直径600nm I μ m)中的晶区微纤丝(断面直径7nm)之间的缝隙相当于一根根极细的毛细管，能够源源不断地将亲水小分子吸入细菌纤维素内部，在晶区之间形成无定型区。 这赋予了细菌纤维素超强的吸湿能力，能够吸收自重700倍甚至更多的水分；其次，由刚性的β_1，4-葡萄糖大分子链通过分子内与分子间氢键结晶形成的微纤丝使细菌纤维素具有良好的力学强度。通过碱液与丝束内部无定型区的水在高浓度向低浓度渗透作用下，使微纤丝分子内分子间氢键的重排，再经过热压干燥处理，使得丝束内部的晶区增大，微纤丝之间氢键结合位点明显增加，能够大大提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续生产细菌纤维素的方法，其特征是：分为预培养阶段、连续培养和后处理三个阶段；所述的预培养阶段包括菌种扩培步骤和培养步骤；所述的连续培养为细菌纤维素的准备期、静置培养期和分离/收集期的循环培养；所述的准备期是将预培养的细菌纤维素薄膜或分离后的活性层平铺在连续培养池的发酵培养液表面进行初期细菌纤维素培养的时期；所述的静置培养期是指细菌纤维素膜通过静置培养达到要求的时期；所述的分离/收集期是指在所述静置培养期结束后将所得的细菌纤维素原膜剖切成活性层和细菌纤维素膜的时期。

【技术特征摘要】
1 一种连续生产细菌纤维素的方法，其特征是分为预培养阶段、连续培养和后处理三个阶段； 所述的预培养阶段包括菌种扩培步骤和培养步骤； 所述的连续培养为细菌纤维素的准备期、静置培养期和分离/收集期的循环培养； 所述的准备期是将预培养的细菌纤维素薄膜或分离后的活性层平铺在连续培养池的发酵培养液表面进行初期细菌纤维素培养的时期； 所述的静置培养期是指细菌纤维素膜通过静置培养达到要求的时期； 所述的分离/收集期是指在所述静置培养期结束后将所得的细菌纤维素原膜剖切成活性层和细菌纤维素膜的时期。2.根据权利要求I所述的一种连续生产细菌纤维素的方法，其特征在于，所述的菌种扩培是指动态扩培，也就是在搅拌条件下扩培。3.根据权利要求I所述的一种连续生产细菌纤维素的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为 1)发酵培养液的调配； 发酵培养液组分，以质量百分数计，单位为wt% :葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇2 5，蛋白胨0. 05、. 5，酵母膏0. 05、. 5，柠檬酸0. oro. 1，磷酸氢二钠0. 02、. 2，磷酸二氢钾0.01 0. 1，余量为水； 发酵培养液的pH为4. 0 6. 0 ; 将上述组分混合后经高压蒸汽灭菌后紫外辐照并冷却至室温，通纯氧，即得发酵培养液； 2)菌种扩培； 将所述的发酵培养液转移、接种和扩培；扩培程度菌种细胞数目在2X IO7 2X109个/ml范围内； 3)预培养； 将扩培后的菌液转移至装有发酵培养液的预培养池中，液面高度不超过5cm，放置于恒温培养环境内，28 32 °C静置培养； 控制预培养池的空气压力为I个标准大气压与氧气体积浓度为10 15%，当预培养池中发酵培养液表面出现一层半透明的细菌纤维素薄膜，且厚度达到0. 5 2_时，取出； 4)连续培养 准备期将预培养池中取出的半透明的细菌纤维素薄膜或者分离后的活性层，平铺在连续培养池内位于发酵培养液液面位置的金属筛网上；所述的金属筛网的上表面低于液面0.5 Imm ； 静置培养期控制与细菌纤维素薄膜上表面相接触的空气压力在上限不超过I. 2个标准大气压，下限高于I个标准大气压的范围内，氧气体积浓度为10 15% ;同时使金属筛网以0. 5 Imm/小时的速率下降,直至金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华平，杨敬轩，李喆，陈仕艳，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：