專利名稱：一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法
技術領域：
本發明屬于細菌纖維素的制備領域，特別涉及一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法。
背景技術：
細菌纖維素(Bacterial Cellulose，簡稱BC)是一種由微生物發酵產生的天然高聚物。它的化學組成與植物纖維素相同，但表現出獨特的物理化學和機械性能，包括高結晶度、高持水性、超細納米纖維網絡、高抗張強度和彈性模量等，目前已被廣泛應用于食品、造紙、醫用材料、聲音振動膜等多個領域，是一種國內外備受關注的新型材料。目前細菌纖維素的大規模生產仍然存在一些問題，如原材料成本高、產量低等。當前細菌纖維素的發酵合成主要是以葡萄糖、果糖等糖類物質配合酵母膏、蛋白胨等氮源物質為原料，其成本較高、而產量較低。對此，尋找廉價原料為培養基發酵制備細菌纖維素是降低其生產成本的一條有效途徑。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，該方法簡單，原料廉價易得，成本低，適合規模化生產；本發明所制備的細菌纖維素產量尚。本發明的一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，包括(3)將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為2. 5 5wt%的果汁液，然后滅菌，再經過膜過濾除菌，得處理后的果汁液；(4)在上述處理后的果汁液中接入細菌纖維素生產菌株，在20 30°C溫度下靜置培養，或者在20 30°C、50 400rpm轉速下動態培養，經5 20天制得細菌纖維素。步驟(1)中的所述的水果為含糖類的水果。步驟(1)中所述的水果為蘋果、梨、桃子、西瓜、葡萄和獼猴桃中的一種或幾種。步驟(1)中所述的滅菌為采用加熱蒸煮滅菌方法滅菌，是在常壓或高壓條件進行的。上述的加熱蒸煮滅菌為采用高壓蒸汽滅菌鍋于121°C下蒸煮20分鐘。步驟(1)中所述的膜過濾方法，是指采用0. 22微米孔徑的濾膜進行果汁的過濾除菌。步驟⑵中所述的處理后的果汁液中含有0. 1 的酵母浸膏和0. 1 0. 5wt%的胰蛋白胨。步驟O)中所述的細菌纖維素生產菌株為醋酸菌屬、葡糖酸醋桿菌屬、葡萄糖酸酐菌屬、根瘤菌屬、八疊球菌屬、假單胞菌屬、洋蔥假單胞菌、無色桿菌屬、產堿菌屬、氣桿菌屬、固氮菌屬、土壤桿菌屬或空腸彎曲菌或紅茶菌。水果成分中含有大量的糖類、維生素等營養物質。我國水果資源豐富，產量高，但大多數水果的貯存周期較短。每年由于各種原因而產生的腐爛水果數量極大。水果在腐爛過程中，有乙醇物質生成。有文獻報道，在培養基中加入乙醇，可以提高細菌纖維素的產量。 對此，本發明提出以腐爛水果為廉價原料，經過簡單的榨汁、滅菌處理，用于發酵合成細菌纖維素，降低其生產成本。在添加相同氮源的條件下，本發明所制備的細菌纖維素產量可達到以葡萄糖為原料得到的細菌纖維素產量的2. 2倍；在不添加氮源的條件下，本發明所制備的細菌纖維素產量可達到以葡萄糖為原料得到的細菌纖維素產量的46. 8倍。有益效果(1)本發明的制備方法簡單，原料廉價易得，成本低，適合規模化生產；(2)本發明所制備的細菌纖維素產量較以葡萄糖為原料得到的細菌纖維素產量明顯提高，是一種具有潛在推廣前景的制備方法。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。實施例1將腐爛的蘋果經壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為2. 5wt%的果汁液。 采用高壓蒸汽滅菌鍋對果汁液進行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在30°C條件下靜置培養 5天，得細菌纖維素膜。實施例2將腐爛的桃子經壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為5wt%的果汁液。采用0. 22微米孔徑的濾膜對果汁液進行除菌處理，然后接入木醋桿菌，在30°C條件下靜置培養6天，得細菌纖維素膜。實施例3將腐爛的西瓜經壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為3wt%的果汁液，同時添加0. 的酵母浸膏和0. 的胰蛋白胨。采用高壓蒸汽滅菌鍋對果汁液進行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在30°C條件下靜置培養6天，得細菌纖維素膜。實施例4將腐爛的梨經壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為2. 5wt%的果汁液，同時添加的酵母浸膏和0.5wt%的胰蛋白胨。采用高壓蒸汽滅菌鍋對果汁液進行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在20°C條件下靜置培養10天，得細菌纖維素膜。實施例5將腐爛的葡萄經壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為5wt%的果汁液，采用0. 22微米孔徑的濾膜對果汁液進行除菌處理，然后接入木醋桿菌，在25°C條件下靜置培養6天，得細菌纖維素膜。實施例6將腐爛的獼猴桃經壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為2. 5wt%的果汁液，采用0. 22微米孔徑的濾膜對果汁液進行除菌處理，然后接入木醋桿菌，在30 條件下靜置培養6天，得細菌纖維素膜。實施例7將腐爛的蘋果經壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為2. 5wt%的果汁液。 采用高壓蒸汽滅菌鍋對果汁液進行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在25°C條件、IOOrpm條件下培養7天，得細菌纖維素小球。實施例8將腐爛的桃子經壓榨后，收集汁液。用純水配制成總糖含量為3wt%的果汁液。采用高壓蒸汽滅菌鍋對果汁液進行滅菌處理，然后接入木醋桿菌，在20 條件、IOOrpm條件下培養15天，得細菌纖維素小球。
權利要求
1.一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，包括(1)將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為2.5 5wt%的果汁液，然后滅菌，再經過膜過濾除菌，得處理后的果汁液；(2)在上述處理后的果汁液中接入細菌纖維素生產菌株，在20 30°C溫度下靜置培養，或者在20 30°C、50 400rpm轉速下動態培養，經5 20天制得細菌纖維素。
2.根據權利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于步驟(1)中的所述的水果為含糖類的水果。
3.根據權利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于步驟(1)中所述的水果為蘋果、梨、桃子、西瓜、葡萄和獼猴桃中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于步驟(1)中所述的滅菌為在常壓或高壓條件下采用加熱蒸煮滅菌方法滅菌。
5.根據權利要求4所述的一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于所述的加熱蒸煮滅菌為采用高壓蒸汽滅菌鍋于121°C下蒸煮20分鐘。
6.根據權利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于步驟(1)中所述的膜過濾方法，是指采用0. 22微米孔徑的濾膜進行果汁的過濾除菌。
7.根據權利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于步驟O)中所述的處理后的果汁液中含有0. 1 的酵母浸膏和0. 1 0. 5wt%的胰蛋白胨。
8.根據權利要求1所述的一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，其特征在于步驟O)中所述的細菌纖維素生產菌株為醋酸菌屬、葡糖酸醋桿菌屬、葡萄糖酸酐菌屬、根瘤菌屬、八疊球菌屬、假單胞菌屬、洋蔥假單胞菌、無色桿菌屬、產堿菌屬、氣桿菌屬、 固氮菌屬、土壤桿菌屬或空腸彎曲菌或紅茶菌。
全文摘要
本發明涉及一種利用腐爛水果為原料制備細菌纖維素的方法，包括(1)將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為2.5～5wt％的果汁液，然后滅菌，再經過膜過濾除菌，得處理后的果汁液；(2)在上述處理后的果汁液中接入細菌纖維素生產菌株，在20～30℃溫度下靜置培養，或者在20～30℃、50～400rpm轉速下動態培養，經5～20天制得細菌纖維素。本發明的制備方法簡單，原料廉價易得，成本低，適合規模化生產；本發明所制備的細菌纖維素產量高，應用前景廣闊。
文檔編號C12R1/065GK102392062SQ201110369460
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者楊光, 王彩霞 申請人:東華大學