一种以豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法.pdf

一种以豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法，以豆腐黄浆水作为原液，采用离心机去除豆腐黄浆水杂质，净化培养液；斜面固体培养基选取葡萄糖40g，酵母浸粉10g，琼脂15g，蒸馏水1L，pH4.5，121℃灭菌15min；液体种子培养基：葡萄糖40g，酵母浸粉10g，蒸馏水1L，pH4.5，121℃灭菌15min；豆腐黄浆水培养基是在121℃灭菌15min；8%葡萄糖添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.40g/100mL，葡萄糖利用率为97.5%。本发明工艺简单、成本低廉、出品率极高，具有减少环境污染、社会和经济效益好的优点，可广泛作为豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法。

权利要求书
1.  一种以豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法，其特征在于：
（1）纤维素培养基的优化制备：选用豆腐黄浆水作为原液，首先采用5000r/min离心10min去除豆腐黄浆水杂质，净化培养液；（2）培养基的制备：斜面固体培养基：葡萄糖40g，酵母浸粉10g，琼脂15g，蒸馏水1L，pH4.5，121℃灭菌15min；液体种子培养基：葡萄糖40g，酵母浸粉10g，蒸馏水1L，pH4.5，121℃灭菌15min；发酵培养基：豆腐黄浆水培养基，121℃灭菌15min；（3）细菌纤维素的制备：以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，8%葡萄糖添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0；在此条件下，细菌纤维素的产量为1.40g/100mL，葡萄糖利用率为97.5%。

2.  根据权利要求1所述的细菌纤维素的方法，其特征在于：培养基的制备是在斜面固体培养基中葡萄糖的添加量范围为10-100g、酵母浸粉的添加量范围为：5-50g、琼脂的添加量范围为：1-20g；液体种子培养基：葡萄糖的添加量范围为10-100g、酵母浸粉的添加量范围为：5-50g、琼脂的添加量范围为：1-20g。

3.  根据权利要求1所述的细菌纤维素的方法，其特征在于：细菌纤维素的制备是加入葡萄糖的添加范围为：0.01%-20%，向黄浆水中加入糖。

4.  根据权利要求3所述的细菌纤维素的方法，其特征在于：所述的糖是蔗糖、葡萄糖、糖浆、蜂蜜中的一种或几种。

说明书一种以豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法
技术领域
本发明涉及一种制备细菌纤维素的方法，特别是一种以豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法。
背景技术
豆腐黄浆水是豆制品厂排放的废水，目前由于工艺条件和加工设备的限制，大量的黄浆水被废弃，不仅造成了资源的浪费又污染了环境。近几年来，我国的豆制品行业发展迅速，经全国豆制品专业委员会初步统计，仅2008年，总投豆量为28.44万吨，每加工1吨大豆将排放2～5吨黄浆水，因此，每年将有大量的黄浆水被废弃。黄浆水中蛋白质含量约为0.3%，脂肪含量约为0.08%，还原糖含量约为0.15%。黄浆水中营养成分丰富，含有微生物生长所必须的营养物质，因此利用黄浆水作为发酵基质生产细菌纤维素是减少其对环境污染，又使其充分得到利用的最佳方法。细菌纤维素与植物纤维素化学性质相同，但细菌纤维素却有许多独特的性质：较高的持水性和复水率，高的弹性模量以及良好的生物适应性和生物可降解性，由于其低产量而造成了产品成本的昂贵。现有的细菌纤维素生产方法所使用的原料局限性都比较强，产品产量也都不是十分理想。发明一种以豆制品生产废水—豆腐黄浆水为基础原料来合成细菌纤维素的方法已成为急需。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，解决豆腐黄浆水环境污染问题，提高了细菌纤维素产量，本发明提供一种以豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法。一种以豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法是：
（1）纤维素培养基的优化制备：选用豆腐黄浆水作为原液，首先采用5000r/min离心10min去除豆腐黄浆水杂质，净化培养液。
（2）培养基的制备：斜面固体培养基：葡萄糖40g，酵母浸粉10g，琼脂15g，蒸馏水1L，pH4.5，121℃灭菌15min。液体种子培养基：葡萄糖40g，酵母浸粉10g，蒸馏水1L，pH4.5，121℃灭菌15min。发酵培养基：豆腐黄浆水培养基，121℃灭菌15min。
（3）细菌纤维素的制备：以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，8%葡萄糖添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.40g/100mL，葡萄糖利用率为97.5%。
培养基的制备：斜面固体培养基中葡萄糖的添加量范围为10-100g、酵母浸粉的添加量范围为：5-50g、琼脂的添加量范围为：1-20g；液体种子培养基：葡萄糖的添加量范围为10-100g、酵母浸粉的添加量范围为：5-50g、琼脂的添加量范围为：1-20g。
细菌纤维素的制备：加入葡萄糖的添加范围为：0.01%-20%，向黄浆水中加入的糖源提供种类是蔗糖、葡萄糖、糖浆、蜂蜜中的一种或几种。本发明的有益效果是：原料前期预处理十分简单方便，只需要一步离心就可以直接作为培养基使用；以往细菌纤维素最高产量的生产原料都是椰子水，椰子水是椰子加工的副产物，营养丰富又无需榨汁工序，是生产细菌纤维素的优质原料，但随着椰子水的价格不断上涨，纤维素的生产成本过高，使得纤维素的生产和使用受到了一定的限制。豆腐黄浆水是随处可见价格低廉的理想替代品，但是以往细菌纤维素的制备方法存在着原料局限、生产周期过长，影响生产成本的缺点，本发明采用以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，8%葡萄糖添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.40g/100mL，葡萄糖利用率为97.5%。提供了一种大量低廉的原料，提高了细菌纤维素产量。，既可以提高纤维素的合成量，又可以减少环境污染，具有很高的社会和经济效益。
具体实施方式
本发明的一个最佳实施方式：
   实施例（1）纤维素培养基的优化制备：选用豆腐黄浆水作为原液，首先采用5000r/min离心10min去除豆腐黄浆水杂质，直接取上层澄清液备用。
（2）培养基的制备：斜面固体培养基：葡萄糖30g、酵母浸粉10g、琼脂15g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；液体种子培养基：葡萄糖30g、酵母浸粉10g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；发酵培养基：豆腐黄浆水培养基，pH5.5，121℃灭菌15min。
（3）细菌纤维素的制备：以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，8%葡萄糖添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.30g/100mL，葡萄糖利用率为91.5%。所说的糖可以是蔗糖、葡萄糖、糖浆、蜂蜜中的一种或几种。
实施例2
   （1）纤维素培养基的优化制备：选用豆腐黄浆水作为原液，首先采用5000r/min离心10min去除豆腐黄浆水杂质，直接取上层澄清液备用。
（2）培养基的制备：斜面固体培养基：葡萄糖30g、酵母浸粉10g、琼脂15g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；液体种子培养基：葡萄糖30g、酵母浸粉10g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；发酵培养基：豆腐黄浆水培养基，pH5.5，121℃灭菌15min。
（3）细菌纤维素的制备：以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，8%葡萄糖添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.40g/100mL，葡萄糖利用率为96.3%。
实施例3
   （1）纤维素培养基的优化制备：选用豆腐黄浆水作为原液，首先采用5000r/min离心10min去除豆腐黄浆水杂质，直接取上层澄清液备用。
（2）培养基的制备：斜面固体培养基：蜂蜜30g、酵母浸粉10g、琼脂15g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；液体种子培养基：蜂蜜30g、酵母浸粉10g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；发酵培养基：豆腐黄浆水培养基，pH5.5，121℃灭菌15min。
（3）细菌纤维素的制备：以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，9%蜂蜜添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.42g/100mL，葡萄糖利用率为98.2%。
实施例4
   （1）纤维素培养基的优化制备：选用豆腐黄浆水作为原液，首先采用5000r/min离心10min去除豆腐黄浆水杂质，直接取上层澄清液备用。
（2）培养基的制备：斜面固体培养基：麦芽糖浆50g、酵母浸粉10g、琼脂15g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；液体种子培养基：麦芽糖浆50g、酵母浸粉10g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；发酵培养基：豆腐黄浆水培养基，pH5.5，121℃灭菌15min。
（3）细菌纤维素的制备：以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，12%麦芽糖浆添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.5。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.33g/100mL，葡萄糖利用率为95.5%。
实施例5
   （1）纤维素培养基的优化制备：选用豆腐黄浆水作为原液，首先采用5000r/min离心10min去除豆腐黄浆水杂质，直接取上层澄清液备用。
（2）培养基的制备：斜面固体培养基：白砂糖30g、酵母浸粉10g、琼脂15g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；液体种子培养基：白砂糖30g、酵母浸粉10g、蒸馏水1L，pH5.5，121℃灭菌15min；发酵培养基：豆腐黄浆水培养基，pH5.5，121℃灭菌15min。
（3）细菌纤维素的制备：以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，8%白砂糖添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.35g/100mL，葡萄糖利用率为95.7%。
    本发明与现有技术对比效果分析：
（1）酸热处理法糖蜜制备液的准备
将含糖量30%（w/v）左右的大豆糖蜜稀释5倍，然后6000转/分离心20min，除去杂质，得上清液，将上清液先用4mol/L的H2SO4调节pH值到4.0，室温静置12h。然后6000转/分离心20min，除去沉淀。在120℃下加热10min，然后冷却至室温，静置12h，6000转/分离心20min，得上清液，调节pH值到4.8备用。
（2）细菌纤维素的制备
向上述糖蜜培养液中加入1%（w/v）蛋白胨、0.2%（w/v）硫酸镁、0.1%（w/v）柠檬酸钠再次灭菌作为培养基，以10%（v/v）的接种量接种木醋杆菌，在30℃下静止培养7天，所得细菌纤维素产量为4.6g/L。
实施例1、2、3、4、5与之相比，产量分别提高了22.23%、23.35%、96.81%、97.64%、95.22%；且操作更为简单方便，生产周期缩短了8.57%，实施效果非常显著。一种以豆腐黄浆水制备细菌纤维素的方法，步骤如下：（1）纤维素培养基的优化制备：选用豆腐黄浆水作为原液，首先采用5000r/min离心10min去除豆腐黄浆水杂质，净化培养液；（2）培养基的制备：斜面固体培养基：葡萄糖40g，酵母浸粉10g，琼脂15g，蒸馏水1L，pH4.5，121℃灭菌15min。液体种子培养基：葡萄糖40g，酵母浸粉10g，蒸馏水1L，pH4.5，121℃灭菌15min。发酵培养基：豆腐黄浆水培养基，121℃灭菌15min；（3）细菌纤维素的制备：以豆腐黄浆水为发酵基质生产细菌纤维素，8%葡萄糖添加量、发酵时间7d、发酵温度为30℃、接种量6%、初始pH5.0。在此条件下，细菌纤维素的产量为1.40g/100mL，葡萄糖利用率为97.5%。此工艺操作简单，出品率极高，效果理想。