專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)合菌群及用其制備添加劑用纖維素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種添加劑用纖維素，尤其涉及一種復(fù)合菌群及用其制備添加劑用纖維素的方法。
背景技術(shù)：
纖維素是多糖化合物，是人類(lèi)最寶貴的天然可再生資源。纖維素化學(xué)與工業(yè)始于160多年前，是高分子化學(xué)誕生及發(fā)展時(shí)期的主要研究對(duì)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(jìn)腸蠕動(dòng)，加快糞便的排泄，使致癌物質(zhì)在腸道內(nèi)的停留時(shí)間縮短，對(duì)腸道的不良刺激減少，從而可以預(yù)防腸癌發(fā)生?，F(xiàn)有技術(shù)中制備纖維素，多通過(guò)化學(xué)方法，化學(xué)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(guó)家節(jié)能減排政策。物質(zhì)不能達(dá)到有效循環(huán)再利用。化學(xué)制劑無(wú)法從廢液中分離，有機(jī)物與化學(xué)制劑混合在一起，有機(jī)物也無(wú)法得到再利用，造成大量損失。因此，有必要開(kāi)發(fā)生物制纖維素技術(shù)，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(shù)的化學(xué)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(guò)長(zhǎng)時(shí)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(fù)合菌群，其包含保藏號(hào)為CGMCC N0.5971的芽孢桿菌(Bacillus sp.)、保藏號(hào)為 CGMCC N0.5973 的魯氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter lwoffii)、保藏號(hào)為CGMCC N0.5974的突光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)、保藏號(hào)為CGMCCN0.5975 的 Wickerhamomyces anomalus (該 Wickerhamomyces anomalus 菌在麥芽汁液體培養(yǎng)基中25°C培養(yǎng)三天，細(xì)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(gè)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(fù)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(fù)合菌群按照下述質(zhì)量比配置成復(fù)合菌水溶液，即為菌液:芽抱桿菌:魯氏不動(dòng)桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為2-3:1-2:1-2:2-3 ；2)原料處理:將木本原料去皮后切片，或?qū)⒉荼驹锨谐啥危瑢⑶泻玫脑戏湃虢莩刂袧?rùn)脹；3)纖維的制備，其包含步驟:疏解:將潤(rùn)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(jìn)行一段粗磨，成為纖維束；將上述一段粗磨進(jìn)行二段細(xì)磨，使纖維束分散成單根纖維；篩選、過(guò)濾經(jīng)過(guò)一段粗磨和二段細(xì)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(gè)/ml菌以上。其中，步驟2)中，切好的木本原料長(zhǎng)度為3_4cm，切好的草本原料長(zhǎng)度為4_5cm。所述的潤(rùn)脹時(shí)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(shí)間30_34小時(shí)。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(jìn)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(diǎn)是:1)不污染環(huán)境:廢液直接轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥料，達(dá)到零排放，零污染。2)生物方法對(duì)纖維能起到保護(hù)作用，與傳統(tǒng)的化學(xué)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(jìn)行木素降解，節(jié)能、減排、低碳。4)生產(chǎn)成本低,經(jīng)濟(jì)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(yù)浸液使用。絮凝物中含有豐富的木質(zhì)素等多種有機(jī)物和N、P、K等植物營(yíng)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(jī)肥，最后出廠，實(shí)現(xiàn)零排放。本發(fā)明通過(guò)提供上述的發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的創(chuàng)造勞動(dòng)獲得的生物菌，進(jìn)一步完善了現(xiàn)有的制備纖維素的技術(shù)，降低了反應(yīng)時(shí)間，提高了制得纖維的純度和得率，使得該技術(shù)能在實(shí)際生產(chǎn)中大規(guī)模地推廣應(yīng)用。本發(fā)明應(yīng)用生物菌在短時(shí)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(jī)肥料，形成了一個(gè)“物質(zhì)有機(jī)轉(zhuǎn)化”的經(jīng)濟(jì)循環(huán)新模式，達(dá)到無(wú)廢物排放，也就是零排放。從根本上解決了現(xiàn)有技術(shù)中的化學(xué)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(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)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(shí)施例的制備添加劑用纖維素的流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)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(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC，北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院3號(hào))保藏，其包含保藏號(hào)為CGMCC N0.5971的芽孢桿菌(Bacillus sp.)、保藏號(hào)為CGMCC N0.5973的魯氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter lwoff ii )、保藏號(hào)為 CGMCC N0.5974 的突光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)、保藏號(hào)為 CGMCC N0.5975 的 Wickerhamomyces anomalus。將上述的復(fù)合菌群按照下述質(zhì)量比配置成復(fù)合菌水溶液，即為菌液:芽抱桿菌:魯氏不動(dòng)桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為
2-3:1-2:1-2:2-3 ;形成的菌液的密度為6X IO7個(gè)/ml菌以上，備用。實(shí)施例2從木本原料中制備纖維以檸條為原料，具體說(shuō)明采用木本原料時(shí)的纖維素制備方法。其余木本原料，例如楊樹(shù)、柳樹(shù)的纖維素制備方法可參照該工藝進(jìn)行。其中采用檸條時(shí)，復(fù)合菌群按照下述質(zhì)量比進(jìn)行配置:芽抱桿菌:魯氏不動(dòng)桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為3:2:2:2 ；采用楊樹(shù)時(shí)，復(fù)合菌群按照下述質(zhì)量比進(jìn)行配置:芽抱桿菌:魯氏不動(dòng)桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為2:2:2:3 ；采用柳樹(shù)時(shí)，復(fù)合菌群按照下述質(zhì)量比進(jìn)行配置:芽抱桿菌:魯氏不動(dòng)桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為3:1:2:2ο具體請(qǐng)參照?qǐng)D1，纖維素制備方法的流程分為三個(gè)階段:準(zhǔn)備階段、纖維素工段和副產(chǎn)品工段。(一)準(zhǔn)備階段:1-4I)-2):將收割回來(lái)的檸條進(jìn)行皮桿分離。采用風(fēng)選機(jī)或其它機(jī)械分離均可。皮桿分離后，將皮輸入有機(jī)飼料車(chē)間加工飼料，脫皮后的桿輸入下一程序。3)將桿在切割機(jī)上切段，長(zhǎng)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(cāng)或浸泡池中進(jìn)行洗滌、冷浸，首先將原料外表泥土等雜物洗去，同時(shí)進(jìn)行浸泡，水溫為自然溫度，時(shí)間以浸透、潤(rùn)脹為準(zhǔn)，10-12h。經(jīng)多次浸泡后的液體渾濁后，進(jìn)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(dòng)式。(二)纖維素工段:5-125)疏解:將潤(rùn)脹的枝段輸入搓絲機(jī)或擠碾、揉搓機(jī)來(lái)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(cāng)或罐中，浸泡在實(shí)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35-401:，時(shí)間30-34小時(shí)。在生物菌的條件下發(fā)生降解木素反應(yīng)，發(fā)揮其專(zhuān)一作用。7)蒸汽殺菌:原料預(yù)處理完成后，將原料從菌液中撈出、浙水，輸入到蒸汽倉(cāng)中，通入常壓水蒸汽10-30分鐘滅菌。下端將原料輸入磨漿機(jī)。
8)纖維的獲取:將滅菌后的原料進(jìn)行一段粗磨，成為纖維束；將上述一段粗磨進(jìn)行二段細(xì)磨，使纖維束分散成單根纖維；篩選、過(guò)濾經(jīng)過(guò)一段粗磨和二段細(xì)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(xì)磨后的纖維，受機(jī)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(lǐng)域的技術(shù)人員公知的常規(guī)技術(shù)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(yíng)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(jī)肥:經(jīng)沼氣池發(fā)酵后的沼渣、沼液是豐富的生物有機(jī)肥，液體作為農(nóng)作物追肥和花卉營(yíng)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(biāo)測(cè)定結(jié)果請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)下表1:表I
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合菌群，其包含保藏號(hào)為CGMCC N0.5971的芽孢桿菌(Bacillus sp.)、保藏號(hào)為CGMCC N0.5973的魯氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter lwoff ii )、保藏號(hào)為CGMCCN0.5974 的突光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)、保藏號(hào)為 CGMCC N0.5975 的Wickerhamomyces anomalus。
2.權(quán)利要求1所述的復(fù)合菌群在制備添加劑用纖維素中的應(yīng)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(fù)合菌群按照下述質(zhì)量比配置成復(fù)合菌水溶液，即為菌液:芽孢桿菌:魯氏不動(dòng)桿菌:突光假單胞菌:Wickerhamomyces anomalus為2-3:1-2:1-2:2-3 ；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?rùn)脹；3)纖維的制備，其包含步驟:疏解:將潤(rùn)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(jìn)行一段粗磨，成為纖維束；將上述一段粗磨進(jìn)行二段細(xì)磨，使纖維束分散成單根纖維；篩選、過(guò)濾經(jīng)過(guò)一段粗磨和二段細(xì)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(gè)/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(zhǎng)度為3-4cm，切好的草本原料長(zhǎng)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(rùn)脹時(shí)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(shí)間 30-34 小時(shí)。
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(fù)合菌群及用其制備添加劑用纖維素的方法。所述復(fù)合菌群包含保藏號(hào)為CGMCC No.5971的芽孢桿菌、保藏號(hào)為CGMCC No.5973的魯氏不動(dòng)桿菌、保藏號(hào)為CGMCC No.5974的熒光假單胞菌、保藏號(hào)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(jī)肥料，達(dá)到零排放，零污染。生物處理過(guò)程對(duì)纖維能起到保護(hù)作用，與傳統(tǒng)的化學(xué)方法相比，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益高。既節(jié)省能源又環(huán)保。
文檔編號(hào)C12P5/02GK103074218SQ20121034270
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)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(qǐng)人:賈平