動態法制備細菌纖維素顆粒的方法及其產品的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于發酵領域，具體涉及動態法制備細菌纖維素顆粒的方法，還涉及由該方法制得細菌纖維素顆粒。
【背景技術】
[0002]細菌纖維素(bacterial cellulose，BC)是除植物纖維素之外的另一類纖維素，為細菌合成的天然惰性材料。細菌纖維素具有優異的生物親和性、生物相容性、生物適應性和良好的生物可降解性，是醫藥、建筑、通訊等行業的原材料，也是世界上公認的性能優異的新型生物學材料。目前對BC應用主要集中在高附加值的生物醫用材料上，如組織工程支架、人造血管、人造皮膚、敷料等方面。能夠產生以細菌纖維素的細菌主要有Acetobac ter、Rhizobium、Agrobacterium和Sarcina等，其中產量最高的為木醋桿菌(Acetobacterxylinus)，屬革蘭氏陰性(少數可變)，嚴格好氧。公開號為CN102337311A的中國專利公開了以木醋桿菌為菌株利用土豆廢渣為培養基培養細菌纖維素的方法，該方法主要是采用靜態培養，培養后形成細菌纖維素膜。但是利用該方法制得的細菌纖維素不能形成顆粒狀或粉末狀，無法與其他組分組合后，加工成更高性能的含細菌纖維素的材料。
[0003]因此，亟需一種制備細菌纖維素顆粒的方法，生產成本低，產量高，應用范圍更廣。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的之一在于提供動態法制備細菌纖維素顆粒的方法，本發明的目的之二在于提供由所述方法制得的細菌纖維素顆粒。
[0005]為實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案:
[0006]1、動態法制備細菌纖維素顆粒的方法，包括如下步驟:將復蘇的木醋桿菌菌液加入特制培養液中，在26?30°C、轉速為80?180rpm、通氣量為0.3?0.6v/v.min條件下動態發酵3?5d，得顆粒狀細菌纖維素；
[0007]所述特制培養液為土豆廢渣加水后在800?100°C條件下加溫不低于I小時。
[0008]優選的，所述復蘇的木醋桿菌由以下方法制得，將木醋桿菌轉接至特制培養液中，在26?31 °C、80?180rpm條件下復蘇培養至細菌數為106cuf/mL。
[0009]優選的，所述動態發酵后還包括如下步驟:培養所獲細菌纖維素用0.5mol/L的NaOH溶液煮15min，再放入質量分數為I %的NaOH溶液中靜置2天，用去離子水中浸泡至中性，干燥，得細菌纖維素顆粒。
[0010]本發明中，將NaOH處理后的細菌纖維素顆粒濃縮至含水量為50?70%，然后在-80?-20°C下凍結，再用超微粉碎設備粉碎至粒徑為800?1200目的顆粒，真空干燥即可。經過此步驟處理，能夠將細菌纖維素中的纖維完全破碎，并且粒度均勻，然后可以直接用于加工產品，如用3D打印機打印出人工骨支架。
[0011 ]優選的，所述復蘇的木醋桿菌的接種量為2?20%。
[0012]優選的，所述復蘇的木醋桿菌的接種量為12?20%。
[0013]2、由所述方法制得的細菌纖維素顆粒。
[0014]本發明的有益效果在于:本發明公開了動態法制備細菌纖維素顆粒的方法，該方法簡單易行，能夠形成細菌纖維素顆粒，且產量高，本發明為了能使細菌纖維素顆粒中的纖維完全破碎，粒度均勻，將細菌纖維素顆粒凍結后用超微粉碎設備粉碎，制得的細菌纖維素顆粒能夠直接加工成產品，如通過3D打印加工為人工骨支架。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本發明的優選實施例進行詳細的描述。實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件或按照制造廠商所建議的條件。
[0016]本發明中細菌纖維素顆粒制備使用的生產菌株為木醋桿菌(Acetobacterxylinus)，使用的特制培養液為土豆廢渣培養液，其制備方法是將土豆廢渣加水在800?100°C條件下加溫I小時即可，并控制土豆渣與蒸餾水的質量比為1:4，土豆廢渣為土豆鮮品提取淀粉后的剩余物，土豆廢渣可以按如下方法制備:將土豆清洗后，用粉碎機粉碎成糊漿至用手捻無顆粒感。適量的注入清水，加速土豆柏的流動，使淀粉和土豆柏更好的分離。將土豆柏用振動次數為130次/分，篩孔從前至后為30目、50目、60目、80目漸小的平篩過篩，淀粉流入篩下，土豆廢渣從篩上流出，其濕度為75%。也可以采用其他方法分離土豆中的淀粉，進而獲得土豆廢渣。
[0017]實施例1
[0018]動態法制備細菌纖維素(BC)顆粒的方法，包括如下步驟:將木醋桿菌在無菌的條件下按接種量為2%轉接至復蘇專用培養液(200mL)中，在28°C、120rpm條件下復蘇培養，然后將復蘇的培養菌液接種至培養液中，在28°C、轉速為120rpm、通氣量為0.5v/v.min條件下動態發酵4d，得顆粒狀細菌纖維素;將所獲細菌纖維素用沸騰的0.5mol/L的NaOH溶液煮15min；放入質量分數為I %的NaOH溶液中靜置2天，再在去離子水中浸泡至中性，進行稱重，記為NaOH處理后濕重，干燥后再進行稱重。
[0019]本實施例發酵液pH為5.39，NaOH處理后濕重為2.34g，處理后干重為0.1Og,含水率為 91.15%。
[0020]實施例2
[0021]動態法制備細菌纖維素(BC)顆粒的方法，包括如下步驟:將木醋桿菌在無菌的條件下按接種量為4 %轉接至復蘇專用培養液(200mL)中，在26°C、180rpm條件下復蘇培養，然后將復蘇的培養菌液接種至特制培養液中，在26°C、轉速為180rpm、通氣量為0.6v/v.min條件下動態發酵5d，得顆粒狀細菌纖維素；將所獲細菌纖維素用沸騰的0.5mol/L的NaOH溶液煮15min;放入質量分數為1%的NaOH溶液中靜置2天，再在去離子水中浸泡至中性，進行稱重，記為NaOH處理后濕重，干燥后再進行稱重。
[0022]本實施例發酵液pH為6.53，NaOH處理后濕重為1.32g，處理后干重為0.0542g，含水率為 87.12%。
[0023]實施例3
[0024]動態法制備細菌纖維素(BC)顆粒的方法，包括如下步驟:將木醋桿菌在無菌的條件下按接種量為6 %轉接至復蘇專用培養液(200mL)中，在31°C、80rpm條件下復蘇培養，然后將復蘇的培養菌液接種至特制培養液中，在30°C、轉速為80rpm、通氣量為0.3v/v.min條件下動態發酵3d，得顆粒狀細菌纖維素;將所獲細菌纖維素用沸騰的0.5mol/L的NaOH溶液煮15min;放入質量分數為1%的NaOH溶液中靜置2天，再在去離子水中浸泡至中性，進行稱重，記為NaOH處理后濕重，干燥后再進行稱重。
[0025]本實施例發酵液pH為6.28，NaOH處理后濕重為5.94g，處理后干重為0.1lg，含水率為 90.13%。
[0026]實施例4
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