一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/nbsk氣凝膠球的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法，包括：將木醋桿菌接種在液體種子培養(yǎng)基中，靜態(tài)培養(yǎng)，得到種子液；將NBSK或改性NBSK和液體發(fā)酵培養(yǎng)基加入到錐形瓶中，pH調(diào)節(jié)至5.6?7.0，進(jìn)行滅菌處理；然后接種種子液，進(jìn)行動(dòng)態(tài)培養(yǎng)，得到細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球，用氫氧化鈉處理，洗滌，然后浸入到去離子水中，并滴加陽離子溶液，搖床反應(yīng)，將體系的pH值調(diào)節(jié)至堿性，浸泡；取出后進(jìn)行溶劑干燥，得到細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球。本發(fā)明的方法不需要大型儀器，干燥時(shí)只需要普通的冷凝回流裝置即可；制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的制成率可以達(dá)到50％?65％。
【專利說明】
一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于纖維利用與微生物發(fā)酵領(lǐng)域，特別涉及一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌 纖維素 /NBSK氣凝膠球的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 細(xì)菌纖維素是微生物在一定條件下發(fā)酵產(chǎn)生的柔性天然高分子材料，其纖維素含 量高達(dá)99%，結(jié)晶度高，力學(xué)強(qiáng)度高，孔隙率高，比表面積大，持水性高，且具有三維納米網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)，是用于制備纖維素氣凝膠的理想材料。目前已知能夠合成細(xì)菌纖維素的共有9個(gè)菌 屬，其中產(chǎn)率最高的是木醋桿菌。細(xì)菌纖維素的發(fā)酵方式有動(dòng)態(tài)培養(yǎng)和靜態(tài)培養(yǎng)兩種。靜態(tài) 培養(yǎng)條件下，細(xì)菌纖維素在液體培養(yǎng)基表面形成凝膠狀膜;在動(dòng)態(tài)培養(yǎng)的條件下，細(xì)菌纖維 素以星形、球狀等凝膠顆粒的形式分散在液體培養(yǎng)基里。
[0003] 用冷凍干燥、超臨界二氧化碳干燥等方法處理細(xì)菌纖維素水凝膠，可以使其內(nèi)部 的三維納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在很大程度上保存下來，獲得細(xì)菌纖維素氣凝膠。目前，研究者對(duì)采用 細(xì)菌纖維素制備氣凝膠的研究已取得了一定的成果，但這些研究都集中于靜態(tài)發(fā)酵的細(xì)菌 纖維素，而針對(duì)動(dòng)態(tài)發(fā)酵的細(xì)菌纖維素的研究則較少。
[0004] 控制動(dòng)態(tài)發(fā)酵的條件，可以獲得粒徑均勻、形態(tài)規(guī)則的球狀細(xì)菌纖維素水凝膠顆 粒，與靜態(tài)發(fā)酵的細(xì)菌纖維素比，這種球狀細(xì)菌纖維素具有更大的比表面積和孔隙率，更小 的結(jié)晶度，在吸附，隔熱，藥物緩釋等方法有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。但把這種球狀水凝膠顆粒制 備成氣凝膠存在技術(shù)難點(diǎn)，即無論使用何種干燥方法，干燥后顆粒都會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)塌陷，無法 使其均勻的球狀外觀和三維納米結(jié)構(gòu)較好的保存下來。在動(dòng)態(tài)培養(yǎng)的發(fā)酵培養(yǎng)基中添加 NBSK，可以制得NBSK纖維增強(qiáng)細(xì)菌纖維素復(fù)合球狀水凝膠，即細(xì)菌纖維素 /NBSK(Northern bleached softwood kraft)水凝膠。NBSK的增強(qiáng)作用大幅度減少了球狀水凝膠在冷凍干 燥、超臨界二氧化碳干燥后發(fā)生結(jié)構(gòu)塌陷的程度。因此，采用冷凍干燥和超臨界二氧化碳干 燥的方法可以制備出細(xì)菌纖維素 /NBSK氣凝膠球。但冷凍干燥、超臨界二氧化碳干燥都需要 采用專用的設(shè)備才能進(jìn)行，且耗時(shí)較長。
[0005] 如可以采用溶劑交換干燥法制備細(xì)菌纖維素 /NBSK氣凝膠球，能大幅度降低其對(duì) 設(shè)備和干燥時(shí)間的要求。此技術(shù)的難點(diǎn)在于溶劑交換干燥法在保留細(xì)菌纖維素三維納米結(jié) 構(gòu)的效果上差于冷凍干燥和超臨界二氧化碳干燥，在干燥過程中會(huì)有大部分球狀氣凝膠發(fā) 生結(jié)構(gòu)塌陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素 /NBSK氣 凝膠球的方法，該方法不需要使用冷凍干燥機(jī)等大型儀器，只需要普通的冷凝回流裝置即 可，細(xì)菌纖維素 /NBSK氣凝膠球的制成率可以達(dá)到50 % -65 %。
[0007] 本發(fā)明的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素 /NBSK氣凝膠球的方法，包括：
[0008] (1)將活化好的木醋桿菌接種在液體種子培養(yǎng)基中，靜態(tài)培養(yǎng)，得到種子液；
[0009] (2)將NBSK或改性NBSK和液體發(fā)酵培養(yǎng)基加入到帶海綿塞的錐形瓶中，pH調(diào)節(jié)至 5.6-7.0，進(jìn)行滅菌處理;然后接種步驟（1)中的種子液，進(jìn)行動(dòng)態(tài)培養(yǎng)，得到細(xì)菌纖維素/ NBSK水凝膠球；
[0010] ⑶將步驟⑵中得到的水凝膠球用氫氧化鈉處理，去除殘留的菌體，再用去離子 水把球狀水凝膠洗滌至pH值7.0左右，然后浸入到去離子水中，并滴加陽離子溶液，搖床反 應(yīng)，將體系的pH值調(diào)節(jié)至堿性并浸泡一段時(shí)間；
[0011] (4)將步驟(3)中浸泡后的水凝膠球取出后在冷凝回流裝置中進(jìn)行溶劑干燥處理， 得到細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球。
[0012] 所述步驟（1)中靜態(tài)培養(yǎng)的條件為:液體種子培養(yǎng)基20mL-30mL，溫度28-32°C，培 養(yǎng)時(shí)間36-50h。
[0013] 所述步驟(1)中液體種子培養(yǎng)基和步驟(2)中的液體發(fā)酵培養(yǎng)基的成分相同，組成 為:果糖50g/L，蛋白胨5g/L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水梓檬酸1.15g/L。
[0014] 所述步驟(1)、（2)、（3)的操作需在無菌條件下進(jìn)行。
[0015]所述步驟(2)中加入液體總體積為所使用錐形瓶容積的50 %-60%，其中包括種子 液體積，發(fā)酵培養(yǎng)基體積，NBSK (纖維漿）中的水(發(fā)酵培養(yǎng)基，種子液和NBSK中的水(NBSK含 水率為97% )的體積總量占所使用錐形瓶體積的50%-60% )。
[0016] 所述步驟(2)中錐形瓶為帶海綿塞的錐形瓶;體積為150mL、250mL、300mL或500mL。
[0017] 所述步驟（2)中滅菌處理的方式為：為紫外線滅菌l-3h或121 °C條件下高壓 (198 · 64kPa)蒸汽滅菌 50min-120min。
[0018] 所述步驟(2)中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)的條件為:在搖床中進(jìn)行，搖床溫度為28_36°C，培養(yǎng)時(shí)間 為72~120h。
[0019]所述搖床轉(zhuǎn)速需要根據(jù)錐形瓶容積進(jìn)行選擇，150mL的錐形瓶，轉(zhuǎn)速設(shè)置為(200土 10) rpm; 250mL-500mL 錐形瓶，轉(zhuǎn)速設(shè)置為（150 ± 10) rpm。
[0020] 所述步驟(2)中種子液的加入量為5~25mL。
[0021] 所述步驟（2)NBSK包括NBSK及羧基、醛基改性NBSK JBSK用量計(jì)算方法為:NBSK中 纖維干重占加入錐形瓶液體總體積的0.8 % -1.2 %。。
[0022]所述步驟（2)中所使用的調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH值的試劑為0.1-2mol/L的鹽酸和0.1-2mol/L的氫氧化鈉。
[0023] 所述步驟(3)中氫氧化鈉溶液的濃度為0. lmol/L。
[0024] 所述步驟(3)中陽離子溶液包括，含金屬元素的陽離子溶液，例如含F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+，Ca 2 +，Mg2+，Cu2+，Ba2+，Pb2+，Li+，Mn 2+等的陽離子溶液；以及不含金屬元素的陽離子溶液，例如含 NH4+等的陽離子溶液。
[0025] 所述步驟(3)中細(xì)菌纖維素球(水凝膠球)與陽離子溶液的比例為lg:lyL~lg: 1.2 yL;與去離子水的比例為lg:40mL~lg:60mL。
[0026] 所述步驟(3)中搖床反應(yīng)的條件為:搖床溫度為20-30°C，搖床轉(zhuǎn)速為60-100rpm， 處理時(shí)間為30-120min;浸泡時(shí)間為15min-25min。
[0027] 所述步驟(3)中pH值調(diào)節(jié)至堿性:pH值為8.0-9.0;所使用的調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH值的試 劑為0. l-2mol/L的氫氧化鈉。
[0028] 所述步驟(4)中溶劑為苯，甲苯，二甲苯和乙醇中的至少一種。
[0029] 所述步驟(4)中溶劑干燥過程中：處理溫度條件為加熱至所使用溶劑的沸點(diǎn)；處理 時(shí)間為30-120min。
[0030] 本發(fā)明在溶劑干燥前使用陽離子溶液處理細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球，陽離子使 細(xì)菌纖維素帶了正電荷，使細(xì)菌纖維素內(nèi)部的微纖在溶劑干燥過程中的處于相互分離的狀 態(tài)，減少結(jié)構(gòu)塌陷的發(fā)生的概率，從而提高細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的制成率(指從水凝 膠到氣凝膠的制成率）。
[0031] 有益效果
[0032] (1)本發(fā)明采用溶劑干燥的方法制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球，不需要使用冷凍 干燥機(jī)等大型儀器，只需要普通的冷凝回流裝置即可。
[0033] (2)本發(fā)明制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球所用的時(shí)間為4h之內(nèi)，比冷凍干燥所需 要的時(shí)間（24h)短。
[0034] (3 )常規(guī)溶劑干燥制備細(xì)菌纖維素/NB SK氣凝膠球的制成率很低（只有10 % - 20%)，本發(fā)明的方法大幅度提高其制成率，可以達(dá)到50%-65% (指從水凝膠到氣凝膠的制 成率）。
【附圖說明】
[0035]圖1為實(shí)施例1中的細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球(左)和對(duì)比例1中的失敗（即結(jié)構(gòu)塌 陷）的細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球(右）。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0037] 實(shí)施例1
[0038]將木醋桿菌接種在30mL的液體種子培養(yǎng)基中（培養(yǎng)基成分:果糖50g/L，蛋白胨5g/ L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水檸檬酸1.15g/L)，在32°C的培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)48h。 取250mL帶海綿塞子的錐形瓶，加入1.25g NBSK纖維，100mL液體發(fā)酵培養(yǎng)基(與種子培養(yǎng)基 成分相同），調(diào)節(jié)pH值至6.0(調(diào)節(jié)試劑為0. lmol/L的鹽酸和0. lmol/L的氫氧化鈉），121°C下 滅菌50min(198.64kPa)。待培養(yǎng)基冷卻后加入25mL木醋桿菌種子液，置于轉(zhuǎn)速為150rpm，溫 度為32°C的搖床中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)72小時(shí)，獲得細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球。把制得的水凝膠球用 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液處理，此處理在搖床中進(jìn)行，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速lOOrpm。用去離子 水沖洗水凝膠球，直至其pH值達(dá)到7。將獲得的水凝膠球浸于50mL去離子水中，并滴加 lmL Xiran? IZD40005陽離子溶液，在溫度為25°C，轉(zhuǎn)速為60rpm的搖床內(nèi)，處理2h后，將體系的pH 值調(diào)節(jié)至8.5(pH值的試劑為0. lmol/L的氫氧化鈉），浸泡20min，取出水凝膠球。將水凝膠球 放入200mL二甲苯中，沸騰條件下處理30min(沸騰后開始計(jì)時(shí)），得到細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝 膠球。
[0039] 實(shí)施例2
[0040]將木醋桿菌接種在30mL的液體種子培養(yǎng)基中（培養(yǎng)基成分:果糖50g/L，蛋白胨5g/ L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水檸檬酸1.15g/L)，在32°C的培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)48h。 取150mL帶海綿塞子的錐形瓶，加入0.9g NBSK，75mL液體發(fā)酵培養(yǎng)基(與種子培養(yǎng)基成分相 同），調(diào)節(jié)pH值至6.5(調(diào)節(jié)試劑為0. lmol/L的鹽酸和0 . lmol/L的氫氧化鈉），121°C下滅菌 50min( 198.64kPa)。待培養(yǎng)基冷卻后加入25mL木醋桿菌種子液，置于轉(zhuǎn)速為200rpm，溫度為 32°C的搖床中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)72小時(shí)，獲得細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球。把制得的水凝膠球用 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液處理，此處理在搖床中進(jìn)行，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速lOOrpm。用去離子 水沖洗水凝膠球。直至其pH值達(dá)到7,將獲得的水凝膠球浸于50mL去離子水中，并滴加 lmL Xiran? IZD40005陽離子溶液，在溫度為25°C，轉(zhuǎn)速為60rpm的搖床內(nèi)，處理2h后，將體系的pH 值調(diào)節(jié)至8.5(0. lmol/L的氫氧化鈉），浸泡20min，取出水凝膠球。將水凝膠球放入200mL二 甲苯中，沸騰條件下處理30min(沸騰后開始計(jì)時(shí)），得到細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球。
[0041 ] 實(shí)施例3
[0042]將木醋桿菌接種在30mL的液體種子培養(yǎng)基中（培養(yǎng)基成分:果糖50g/L，蛋白胨5g/ L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水檸檬酸1.15g/L)，在32°C的培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)48h。 取250mL帶海綿塞子的錐形瓶，加入1.25g NBSK纖維，100mL液體發(fā)酵培養(yǎng)基(與種子培養(yǎng)基 成分相同），調(diào)節(jié)pH值至7.0(調(diào)節(jié)試劑為0. lmol/L的鹽酸和0. lmol/L的氫氧化鈉），121°C下 滅菌50min(198.64kPa)。待培養(yǎng)基冷卻后加入25mL木醋桿菌種子液，置于轉(zhuǎn)速為150rpm，溫 度為32°C的搖床中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)72小時(shí)，獲得細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球。把制得的水凝膠球用 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液處理，此處理在搖床中進(jìn)行，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速lOOrprn。用去離子 水沖洗水凝膠球，直至其pH值達(dá)到7。將獲得的水凝膠球浸于50mL去離子水中，并滴加 lmL Xiran? IZD40005陽離子溶液，在溫度為25°C，轉(zhuǎn)速為60rpm的搖床內(nèi)，處理2h后，將體系的pH 值調(diào)節(jié)至9.0(ρΗ值的試劑為0. lmol/L的氫氧化鈉），浸泡15min，取出水凝膠球。將水凝膠球 放入200mL二甲苯中，沸騰條件下處理35min(沸騰后開始計(jì)時(shí)），得到細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝 膠球。
[0043] 實(shí)施例4
[0044]將木醋桿菌接種在30mL的液體種子培養(yǎng)基中（培養(yǎng)基成分:果糖50g/L，蛋白胨5g/ L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水檸檬酸1.15g/L)，在32°C的培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)48h。 取250mL帶海綿塞子的錐形瓶，加入1.25g NBSK纖維，100mL液體發(fā)酵培養(yǎng)基(與種子培養(yǎng)基 成分相同），調(diào)節(jié)pH值至7.0(調(diào)節(jié)試劑為0. lmol/L的鹽酸和0. lmol/L的氫氧化鈉），121°C下 滅菌50min(198.64kPa)。待培養(yǎng)基冷卻后加入25mL木醋桿菌種子液，置于轉(zhuǎn)速為150rpm，溫 度為32°C的搖床中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)72小時(shí)，獲得細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球。把制得的水凝膠球用 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液處理，此處理在搖床中進(jìn)行，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速lOOrprn。用去離子 水沖洗水凝膠球，直至其pH值達(dá)到7。將獲得的水凝膠球浸于50mL去離子水中，并滴加500μ1 Xiran8IZD40005陽離子溶液，在溫度為25°C，轉(zhuǎn)速為60rpm的搖床內(nèi)，處理2h后，將體系的pH 值調(diào)節(jié)至9.0(ρΗ值的試劑為0. lmol/L的氫氧化鈉），浸泡15min，取出水凝膠球。將水凝膠球 放入200mL二甲苯中，沸騰條件下處理35min(沸騰后開始計(jì)時(shí)），得到細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝 膠球。
[0045] 對(duì)比例1
[0046]將木醋桿菌接種在30mL的液體種子培養(yǎng)基中（培養(yǎng)基成分:果糖50g/L，蛋白胨5g/ L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水檸檬酸1.15g/L)，在32°C的培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)48h。 取250mL帶海綿塞子的錐形瓶，加入1.25g NBSK纖維，lOOmL液體發(fā)酵培養(yǎng)基(與種子培養(yǎng)基 成分相同），調(diào)節(jié)pH值至6.0(調(diào)節(jié)試劑為0. lmol/L的鹽酸和0. lmol/L的氫氧化鈉），121°C下 滅菌50min(198.64kPa)。待培養(yǎng)基冷卻后加入25mL木醋桿菌種子液，置于轉(zhuǎn)速為150rpm，溫 度為32°C的搖床中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)72小時(shí)，獲得細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球。把制得的水凝膠球用 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液處理，此處理在搖床中進(jìn)行，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速lOOrpm。用去離子 水沖洗水凝膠球，直至其pH值達(dá)到7。將水凝膠球放入200mL二甲苯中，沸騰條件下處理 30min(沸騰后開始計(jì)時(shí)），得到氣凝膠顆粒。
[0047] 實(shí)施例1的制成率（指從水凝膠到氣凝膠的制成率)為65 %，對(duì)比例1的制成率為 20 %。（實(shí)施例1和對(duì)比例1得到的氣凝膠如圖1所示）。
[0048] 對(duì)比例2
[0049]將木醋桿菌接種在30mL的液體種子培養(yǎng)基中（培養(yǎng)基成分:果糖50g/L，蛋白胨5g/ L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水檸檬酸1.15g/L)，在32°C的培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)48h。 取150mL帶海綿塞子的錐形瓶，加入0.9g NBSK，75mL液體發(fā)酵培養(yǎng)基(與種子培養(yǎng)基成分相 同），調(diào)節(jié)pH值至6.5(調(diào)節(jié)試劑為0. lmol/L的鹽酸和0 . lmol/L的氫氧化鈉），121°C下滅菌 50min( 198.64kPa)。待培養(yǎng)基冷卻后加入25mL木醋桿菌種子液，置于轉(zhuǎn)速為200rpm，溫度為 32°C的搖床中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)72小時(shí)，獲得球狀細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球。把制得的水凝膠球用 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液處理，此處理在搖床中進(jìn)行，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速lOOrprn。用去離子 水沖洗水凝膠球。直至其pH值達(dá)到7。將水凝膠球放入200mL二甲苯中，沸騰條件下處理 30min(沸騰后開始計(jì)時(shí)），得到氣凝膠顆粒。
[0050] 實(shí)施例2的制成率為60%，對(duì)比例2的制成率為10%。
[0051 ] 對(duì)比例3
[0052]將木醋桿菌接種在30mL的液體種子培養(yǎng)基中（培養(yǎng)基成分:果糖50g/L，蛋白胨5g/ L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水檸檬酸1.15g/L)，在32°C的培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)48h。 取250mL帶海綿塞子的錐形瓶，加入1.25g NBSK纖維，100mL液體發(fā)酵培養(yǎng)基(與種子培養(yǎng)基 成分相同），調(diào)節(jié)pH值至7.0(調(diào)節(jié)試劑為0. lmol/L的鹽酸和0. lmol/L的氫氧化鈉），121°C下 滅菌50min(198.64kPa)。待培養(yǎng)基冷卻后加入25mL木醋桿菌種子液，置于轉(zhuǎn)速為150rpm，溫 度為32°C的搖床中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)72小時(shí)，獲得細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球。把制得的水凝膠球用 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液處理，此處理在搖床中進(jìn)行，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速lOOrprn。用去離子 水沖洗水凝膠球，直至其pH值達(dá)到7。將水凝膠球放入200mL二甲苯中，沸騰條件下處理 35min(沸騰后開始計(jì)時(shí)），得到氣凝膠顆粒。
[0053] 實(shí)施例3的制成率為60%，對(duì)比例3的制成率為10%。
[0054] 對(duì)比例4
[0055]將木醋桿菌接種在30mL的液體種子培養(yǎng)基中（培養(yǎng)基成分:果糖50g/L，蛋白胨5g/ L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水檸檬酸1.15g/L)，在32°C的培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)48h。 取250mL帶海綿塞子的錐形瓶，加入1.25g NBSK纖維，100mL液體發(fā)酵培養(yǎng)基(與種子培養(yǎng)基 成分相同），調(diào)節(jié)pH值至7.0(調(diào)節(jié)試劑為0. lmol/L的鹽酸和0. lmol/L的氫氧化鈉），121°C下 滅菌50min(198.64kPa)。待培養(yǎng)基冷卻后加入25mL木醋桿菌種子液，置于轉(zhuǎn)速為150rpm，溫 度為32°C的搖床中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)72小時(shí)，獲得細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球。把制得的水凝膠球用 0. lmol/L的氫氧化鈉溶液處理，此處理在搖床中進(jìn)行，溫度為80°C，轉(zhuǎn)速lOOrprn。用去離子 水沖洗水凝膠球，直至其pH值達(dá)到7。將水凝膠球放入200mL二甲苯中，沸騰條件下處理 35min(沸騰后開始計(jì)時(shí)），得到氣凝膠顆粒。
[0056] 實(shí)施例4的制成率為50%，對(duì)比例4的制成率為10%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法，包括： (1) 將木醋桿菌接種在液體種子培養(yǎng)基中，靜態(tài)培養(yǎng)，得到種子液； (2) 將NBSK或改性NBSK和液體發(fā)酵培養(yǎng)基加入到錐形瓶中，pH調(diào)節(jié)至5.6-7.0，進(jìn)行滅 菌處理;然后接種步驟(1)中的種子液，進(jìn)行動(dòng)態(tài)培養(yǎng)，得到細(xì)菌纖維素/NBSK水凝膠球； (3) 將步驟(2)中得到的水凝膠球用氫氧化鈉處理，洗滌，然后浸入到去離子水中，并滴 加陽離子溶液，搖床反應(yīng)，將體系的PH值調(diào)節(jié)至堿性，浸泡； (4) 將步驟(3)中浸泡后的水凝膠球取出后進(jìn)行溶劑干燥，得到細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝 膠球。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法， 其特征在于，所述步驟（1)中靜態(tài)培養(yǎng)的條件為:液體種子培養(yǎng)基20mL-30mL，溫度28-32°C， 培養(yǎng)時(shí)間36-50h。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法， 其特征在于，所述步驟（1)中液體種子培養(yǎng)基和步驟(2)中的液體發(fā)酵培養(yǎng)基的成分相同， 組成為:果糖50g/L，蛋白胨5g/L，酵母膏5g/L，磷酸一氫鈉2.6g/L，無水梓檬酸1.15g/L;所 述步驟(1)和步驟(2)為無菌條件。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法， 其特征在于，所述步驟(2)中加入液體總體積為所使用錐形瓶容積的50%-60%;滅菌處理 的方式為:為紫外線滅菌l_3h或121°C條件下高壓198.64kPa蒸汽滅菌50min-120min。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法， 其特征在于，所述步驟(2)中動(dòng)態(tài)培養(yǎng)的條件為:在搖床中進(jìn)行，搖床溫度為28-36°C，培養(yǎng) 時(shí)間為72~120h;種子液的加入量為5~25mL。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法， 其特征在于，所述步驟(2)中改性NBSK為:羧基改性NBSK或醛基改性NBSK; NBSK中纖維干重 占加入錐形瓶液體總體積的0.8 % -1.2 %。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法， 其特征在于，所述步驟(3)中陽離子溶液中的陽離子為Fe 2+，F(xiàn)e3+，Ca2+，Mg2+，Cu2+，Ba 2+，Pb2+， Li+，Mn2+SNH4+。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法， 其特征在于，所述步驟(3)中水凝膠球與陽離子溶液的比例為lg: IyL~Ig: 1.2μΜ其與去離 子水的比例為lg:40mL~lg:60mL。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方法， 其特征在于，所述步驟（3)中搖床反應(yīng)的條件為：搖床溫度為20-30°C，搖床轉(zhuǎn)速為60-IOOrpm，處理時(shí)間為30_120min;浸泡時(shí)間為15min_25min。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子溶液輔助制備細(xì)菌纖維素/NBSK氣凝膠球的方 法，其特征在于，所述步驟(4)中溶劑為苯，甲苯，二甲苯和乙醇中的至少一種。
【文檔編號(hào)】C12P19/04GK105950681SQ201610364539
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】孟超然, 郁崇文, 楊建平, 張斌, 郭建生
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)