專利名稱：一種復合菌群及用其制備添加劑用纖維素的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種添加劑用纖維素，尤其涉及一種復合菌群及用其制備添加劑用纖維素的方法。
背景技術：
纖維素是多糖化合物，是人類最寶貴的天然可再生資源。纖維素化學與工業(yè)始于160多年前，是高分子化學誕生及發(fā)展時期的主要研究對象，纖維素的主要生理作用是吸附大量水分，增加糞便量，促進腸蠕動，加快糞便的排泄，使致癌物質(zhì)在腸道內(nèi)的停留時間縮短，對腸道的不良刺激減少，從而可以預防腸癌發(fā)生?，F(xiàn)有技術中制備纖維素，多通過化學方法，化學方法生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液污染化境，破壞土地，污染空氣，而且耗能高，耗電及用水量大。不符合國家節(jié)能減排政策。物質(zhì)不能達到有效循環(huán)再利用?；瘜W制劑無法從廢液中分離，有機物與化學制劑混合在一起，有機物也無法得到再利用，造成大量損失。因此，有必要開發(fā)生物制纖維素技術，從根本上解決上述污染難題，節(jié)能減排，省水，降低生產(chǎn)成本且提高物質(zhì)的使用率
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的化學法制纖維素的上述缺陷，提供一種新的制備纖維素用生物菌。發(fā)明人通過長時間的篩選工作，獲得了適合用于制備纖維素的能夠?qū)崿F(xiàn)上述發(fā)明目的的生物菌。具體地，本發(fā)明提供一種復合菌群，其包含保藏號為CGMCC N0.5972的唐山萊茵默氏菌(Rheinheimera tangshanensis)、保藏號為CGMCC N0.5973的魯氏不動桿菌(Acinetobacter lwoff ii )、保藏號為 CGMCC N0.5974 的突光假單胞菌(Pseudomonasfluoscens)、保藏號為 CGMCC N0.5975 的 Wickerhamomyces anomalus(該 Wickerhamomycesanomalus菌在麥芽汁液體培養(yǎng)基中25 °C培養(yǎng)三天，細胞球形、卵形、臘腸形，大小為(4.8-14.4) X (3.6-7.2) μ m，有沉淀形成。麥芽汁瓊脂斜面25°C培養(yǎng)一個月，菌落奶酪狀，乳白色，表面平滑，不反光，邊緣根狀。玉米粉瓊脂Dalmau平板培養(yǎng)，產(chǎn)生假菌絲)。所述的復合菌群能夠用于制備添加劑用纖維素。本發(fā)明還提供一種制備添加劑用纖維素的方法，其主要包含步驟:I)菌液的配置:將上述的復合菌群按照下述質(zhì)量比配置成復合菌水溶液，即為菌液:唐山萊茵默氏菌:魯氏不動桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為1-2:1-2:1-2:2-3 ；2)原料處理:將木本原料去皮后切片，或?qū)⒉荼驹锨谐啥?，將切好的原料放入浸泡池中潤脹?)纖維的制備，其包含步驟:疏解:將潤脹的原料搓絲和/或擠碾；
生物降解:將疏解后的原料浸泡到配置好的菌液內(nèi)；蒸汽殺菌:將上述生物降解后的原料從菌液中撈出、浙水，通入水蒸汽滅菌；纖維的獲取:將滅菌后的原料進行一段粗磨，成為纖維束；將上述一段粗磨進行二段細磨，使纖維束分散成單根纖維；篩選、過濾經(jīng)過一段粗磨和二段細磨后的漿液中的纖維束，再次磨漿使其制成單根纖維；滅菌:將上述制得的纖維在溫水中浸泡，然后烘干、滅菌；研磨:將滅菌后的纖維研磨成纖維素，作為添加劑。其中，步驟I)中形成的菌液的密度為6X IO7個/ml菌以上。其中，步驟2)中，切好的木本原料長度為3_4cm，切好的草本原料長度為4_5cm。所述的潤脹時間為10-12h。其中，步驟3)所述的生物降解溫度保持在35_40°C，時間30_34小時。疏解后的原料與菌液的質(zhì)量比為1:6-8。所述的蒸汽滅菌為常壓水蒸汽滅菌10-30分鐘。進一步地，步驟2)中浸泡原料后的浸泡液經(jīng)絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物輸入沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。本發(fā)明提供的生物方法制備纖維素的優(yōu)點是:1)不污染環(huán)境:廢液直接轉(zhuǎn)化成有機肥料，達到零排放，零污染。2)生物方法對纖維能起到保護作用，與傳統(tǒng)的化學方法相比，本方法能夠?qū)⑷w維和半纖維都回收，因此提高了得率。3)生物方法在常壓下進行木素降解，節(jié)能、減排、低碳。4)生產(chǎn)成本低,經(jīng)濟效益高。本發(fā)明的副產(chǎn)品輸送到沉淀池絮凝、沉淀，上清液返回二次利用，再作預浸液使用。絮凝物中含有豐富的木質(zhì)素等多種有機物和N、P、K等植物營養(yǎng)素，絮凝物再與老菌液(多次降解原料粘稠菌液，也含有N、P、K、Fe及微量元素)混合，酸化，然后一同排入沼氣發(fā)酵池中，生產(chǎn)沼氣。將沼渣、沼液與粉碎的鍋爐灰混合造粒，制成顆粒有機肥，最后出廠，實現(xiàn)零排放。

本發(fā)明通過提供上述的發(fā)明人經(jīng)過長時間的創(chuàng)造勞動獲得的生物菌，進一步完善了現(xiàn)有的制備纖維素的技術，降低了反應時間，提高了制得纖維的純度和得率，使得該技術能在實際生產(chǎn)中大規(guī)模地推廣應用。本發(fā)明應用生物菌在短時間內(nèi)降解植物體中木質(zhì)素獲得纖維，副產(chǎn)品二次轉(zhuǎn)化成沼氣，沼氣供煤、氣兩用鍋爐燃燒加熱，節(jié)省用煤量。最后，沼渣制成有機肥料，形成了一個“物質(zhì)有機轉(zhuǎn)化”的經(jīng)濟循環(huán)新模式，達到無廢物排放，也就是零排放。從根本上解決了現(xiàn)有技術中的化學制備纖維的污染難題。節(jié)能減排，省水，降低了生產(chǎn)成本，提高了物質(zhì)的使用率。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的制備添加劑用纖維素的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制備添加劑用纖維素的流程圖。
具體實施例方式實施例1菌液的配置
本發(fā)明中采用的生物菌已于2012年4月6日在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC，北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號)保藏，其包含保藏號為CGMCCN0.5972 的唐山萊茵默氏菌(Rheinheimera tangshanensis)、保藏號為 CGMCC N0.5973的魯氏不動桿菌(Acinetobacter lwoff ii )、保藏號為CGMCC N0.5974的熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)、保藏號為 CGMCC N0.5975 的 Wickerhamomyces anomalus。將上述的復合菌群按照下述質(zhì)量比配置成復合菌水溶液，即為菌液:唐山萊茵默氏菌:魯氏不動桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為1-2:1-2:1-2:2-3 ;形成的菌液的密度為6X IO7個/ml菌以上，備用。實施例2從木本原料中制備纖維以檸條為原料，具體說明采用木本原料時的纖維素制備方法。其余木本原料，例如楊樹、柳樹的纖維素制備方法可參照該工藝進行。其中采用檸條時，復合菌群按照下述質(zhì)量比進行配置:唐山萊茵默氏菌:魯氏不動桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為1:2:2:2 ； 采用楊樹時，復合菌群按照下述質(zhì)量比進行配置:唐山萊茵默氏菌:魯氏不動桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為1:2:2:3 ；采用柳樹時，復合菌群按照下述質(zhì)量比進行配置:唐山萊茵默氏菌:魯氏不動桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為
2:1:2:2ο具體請參照圖1，纖維素制備方法的流程分為三個階段:準備階段、纖維素工段和副產(chǎn)品工段。(一)準備階段:1-4I)-2):將收割回來的檸條進行皮桿分離。采用風選機或其它機械分離均可。皮桿分離后，將皮輸入有機飼料車間加工飼料，脫皮后的桿輸入下一程序。3)將桿在切割機上切段，長度為3-4 Cm，斜口為好，以增大滲透面積。4)將脫皮后的枝段輸入浸泡倉或浸泡池中進行洗滌、冷浸，首先將原料外表泥土等雜物洗去，同時進行浸泡，水溫為自然溫度，時間以浸透、潤脹為準，10-12h。經(jīng)多次浸泡后的液體渾濁后，進行絮凝、沉淀后上清液還可以再次使用。沉淀物輸入沼氣池發(fā)酵，生產(chǎn)沼氣。以上四步可以是間歇式也可以是連動式。(二)纖維素工段:5-12·
5)疏解:將潤脹的枝段輸入搓絲機或擠碾、揉搓機來改性木段結(jié)構(gòu)，使之松散成木絲狀，有利于生物菌滲透，發(fā)揮其降解作用。6)生物降解:將疏解后的原料輸入生物菌降解倉或罐中，浸泡在實施例1制備的菌液內(nèi)，疏解后的原料與菌液的質(zhì)量比為1:6，溫度保持在35-40°C，時間30-34小時。在生物菌的條件下發(fā)生降解木素反應，發(fā)揮其專一作用。7)蒸汽殺菌:原料預處理完成后，將原料從菌液中撈出、浙水，輸入到蒸汽倉中，通入常壓水蒸汽10-30分鐘滅菌。下端將原料輸入磨漿機。
8)纖維的獲取:將滅菌后的原料進行一段粗磨，成為纖維束；將上述一段粗磨進行二段細磨，使纖維束分散成單根纖維；篩選、過濾經(jīng)過一段粗磨和二段細磨后的漿液中的纖維束，再次磨漿使其制成單根纖維。9)滅菌:經(jīng)粗磨和細磨后的纖維，受機械摩擦，大部分打彎、扭曲變形，經(jīng)溫水中浸泡消除磨漿造成的纖維撓曲，使之舒展，然后烘干、滅菌。10)研磨:將滅菌后的纖維經(jīng)本領域的技術人員公知的常規(guī)技術手段(例如稀堿法)除去木質(zhì)素后，再次滅菌并研磨成纖維素11)，作為食品用或醫(yī)用或日用化工用添加劑12)。(二)副廣品階段:A_CA、3中分離出的檸條皮含有豐富的營養(yǎng)成分，發(fā)酵轉(zhuǎn)化成牛、羊飼料。B、4中經(jīng)多次浸泡、洗滌的液體渾濁后，經(jīng)絮凝、沉淀，上清液回收再利用，沉淀物輸入沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，通入煤氣兩用鍋爐做燃料，可起到節(jié)能降耗作用。C、生物有機肥:經(jīng)沼氣池發(fā)酵后的沼渣、沼液是豐富的生物有機肥，液體作為農(nóng)作物追肥和花卉營養(yǎng)液使用，固體造粒做基肥使用，均是綠色肥料。獲得的纖維素的物理性能指標測定結(jié)果請詳見下表1:表1
權(quán)利要求
1.一種復合菌群，其包含保藏號為CGMCC N0.5972的唐山萊茵默氏菌(Rheinheimeratangshanensis)、保藏號為 CGMCC N0.5973 的魯氏不動桿菌(Acinetobacter lwoffii)、保藏號為CGMCC N0.5974的突光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)、保藏號為CGMCCN0.5975 的 Wickerhamomyces anomalus。
2.權(quán)利要求1所述的復合菌群在制備添加劑用纖維素中的應用。
3.一種制備添加劑用纖維素的方法，其特征在于，包含步驟: O菌液的配置:將權(quán)利要求1所述的復合菌群按照下述質(zhì)量比配置成復合菌水溶液，即為菌液: 唐山萊茵默氏菌:魯氏不動桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為1-2:1-2:1-2:2-3 ； 2)原料處理:將木本原料去皮后切片，或?qū)⒉荼驹锨谐啥?，將切好的原料放入浸泡池中潤脹? 3)纖維的制備，其包含步驟: 疏解:將潤脹的原料搓絲和/或擠碾； 生物降解:將疏解后的原料浸泡到配置好的菌液內(nèi)； 蒸汽殺菌:將上述生物降解后的原料從菌液中撈出、浙水，通入水蒸汽滅菌； 纖維的獲取:將滅菌后的原料進行一段粗磨，成為纖維束；將上述一段粗磨進行二段細磨，使纖維束分散成單根纖維；篩選、過濾經(jīng)過一段粗磨和二段細磨后的漿液中的纖維束，再次磨漿使其制成單根纖維； 滅菌:將上述制得的纖維在溫水中浸泡，然后烘干、滅菌； 研磨:將滅菌后的纖維研磨成纖維素，作為添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟I)中形成的菌液的密度為6XIO7個/ml菌以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟2)中，切好的木本原料長度為3-4cm，切好的草本原料長度為4-5cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的方法，其特征在于，步驟2)所述的潤脹時間為10-12h。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟3)所述的生物降解溫度保持在35-40°C，時間 30-34 小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟3)所述的生物降解中，疏解后的原料與菌液的質(zhì)量比為1:6-8。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟3)所述的蒸汽滅菌為常壓水蒸汽滅菌10-30分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟2)中浸泡原料后的浸泡液經(jīng)絮凝、沉淀，上清液回收再利用， 沉淀物輸入沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復合菌群及用其制備添加劑用纖維素的方法。所述復合菌群包含保藏號為CGMCC No.5972的唐山萊茵默氏菌、保藏號為CGMCC No.5973的魯氏不動桿菌、保藏號為CGMCC No.5974的熒光假單胞菌、保藏號為CGMCC No.5975的Wickerhamomyces anomalus。所述方法包含步驟菌液的配置；原料處理；纖維的制備，其包含疏解，生物降解，蒸汽殺菌，纖維的獲取，滅菌，研磨。上述方法不污染環(huán)境，廢液直接轉(zhuǎn)化成有機肥料，達到零排放，零污染。生物處理過程對纖維能起到保護作用，與傳統(tǒng)的化學方法相比，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟效益高。既節(jié)省能源又環(huán)保。
文檔編號C12R1/01GK103074253SQ20121034255
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者賈平 申請人:賈平