利用糖蜜制备细菌纤维素的研究

细菌纤维素（BC）是一类由微生物产生的纤维素。细菌纤维素以其独特的物理和化学性质被广泛应用于医药、食品、造纸、纺织等领域。然而,BC应用的最大挑战是其生产成本,尤其是发酵生产碳源的成本相对较高。以相对廉价的糖蜜为原料,研究比较了不同预处理方法（硫酸-热处理、热处理和未处理）以及生产菌种（木葡糖醋杆菌和红茶菌）对细菌纤维素产量的影响。结果表明,硫酸-热处理之后的糖蜜获得的细菌纤维素产量最高,可达6．0g/L,比用葡萄糖制备细菌纤维素的产量提高了78％。当以红茶菌为菌种,细菌纤维素的产量可达12．0g/L,是木葡糖醋杆菌作为菌种的两倍。与葡萄糖和果糖相比,糖蜜制备的细菌纤维素同样具有三维网状结构,但是含水率较低,杨氏模量较小。     

甘蔗渣水解液替代部分糖源生产细菌纳米纤维素的研究?

以甘蔗渣水解液替代部分糖源,比较研究了四株菌生产细菌纳米纤维素(Bacterial Nanocellulose, BNC)的情况。甘蔗渣水解液含96.5 g/L葡萄糖、35.5 g/L木糖,少量阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖,并含有9.2 g/L糠醛、14.0 g/L乙酸,以及少量的5-羟甲基糠醛和甲酸。含体积比15%和10%水解液的培养基对KomagataeibacterxylinusDHU-HL-Z1、DHU-HL-Z2和DHU-HL-Z3生产BNC有促进作用,而ATCC 23770菌株对水解液最不耐受,BNC产量无明显增益。在含10%水解液的培养基中,DHU-HL-Z2和DHU-HL-Z1两个菌株的粗BNC转化率分别为0.61g/g和0.58g/g,显著高于(p<0.05)菌株DHU-HL-Z3和ATCC 23770。     

有机酸对木醋杆菌合成细菌纤维素的影响规律

木醋杆菌(Acetobacter xylinum)在静止培养条件下,在基本培养基中添加醋酸、柠檬酸和乳酸,可以提高细菌纤维素的产量。但各种增效因子的添加量均有一最适宜的浓度。其中,添加0.1%的醋酸,细菌纤维素的产量为2.75 g/L;加入0.2%的柠檬酸时细菌纤维素产量为2.15 g/L;加入0.1%的乳酸,细菌纤维素的产量为2.76 g/L。     

黄酒糟发酵制备细菌纤维素的技术研究

以黄酒糟酶解液为主要原料,葡糖醋杆菌BC19-2发酵制备细菌纤维素.分别考察了温度、pH、接菌量、酒糟的酶解时间等因子对黄酒糟发酵生产细菌纤维素的影响,可视化表征细菌纤维素制备的微观过程.结果表明,单因素比较优化的最佳发酵条件是酒糟酶解3小时、初始pH6.0、接种量为6％时,在30℃恒温发酵7天,细菌纤维素的产量即达7...     

糖源对细菌纤维素产量的影响

对不同糖源及糖浓度对细菌纤维素的影响进行了探讨,不同的糖源对纤维素的产量有较大的影响,其中以葡萄糖+果糖(1∶1 g/g)为唯一糖源时产量最高。当总糖浓度为40 g/L时,纤维素的产量接近最高点(2.55 g/L)。     

木醋杆菌发酵生产细菌纤维素的研究

利用木醋杆菌为实验菌种合成细菌纤维素,通过正交实验和单因素实验优化发酵培养基配方,确定了最佳制备条件,并利用扫描电镜、红外光谱对合成细菌纤维素的微结构进行了观察分析。     

木醋杆菌生物合成CMC改性细菌纤维素

以椰子水为培养基,添加羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose, CMC)可制备羧甲基纤维素改性细菌纤维素(CMC-BC)。CMC可促进产物产量：当CMC添加量为0.6% (w/v%)时,产量达到最大（11.41mg/ml）,是纯BC产量(4.73 mg/ml)的2.2倍。采用红外（FT-IR）表征了产物结构,1598cm-1处的吸收峰说明CMC进入了BC中;通过SEM、XRD、TGA研究了产物的微观形态及其性能;并测试了产物的特性粘度与羧甲基化程度。结果显示利用椰子水所制备的CMC-BC缩短了培养时间,增大了产量;并且在CMC添加量较少(0.2-1.8%)时,可改善CMC-BC的性能。     

葡糖醋杆菌G31产细菌纤维素的结构表征及性能测试

以葡糖醋杆菌G31为菌种,用HS培养基发酵制备细菌纤维素（BC）。利用蒽酮比色法、酶水解法初步证明发酵产物为纤维素,采用FTIR、SEM、XRD、CP/MAS 13C-NMR、DSC和TG对BC的形貌和结构进行表征并对其进行性能测试。结果显示：发酵产物具有超细三维网状结构,属于结晶度为92.42%的纤维素Ⅰ型,具有良好的持水性和拉伸性。同时对其分子量进行测定,Mw为5737,属于低分子量BC,其氧气透过率和水蒸气透过率分别为913.55?3.23 cm3/m2?24h?0.1MPa和656.15?3.92 g/m2?24h,表明该BC具有更好的锁水能力,为其在面膜领域的应用奠定了基础。     

葡糖醋杆菌的研究进展

葡糖醋杆菌是醋酸菌科的一个重要属,与人类关系密切,属下部分菌株能产生细菌纤维素或乙酰胶,而另一些菌株则是植物固氮菌.综述了葡糖醋杆菌的研究进展,重点介绍了其生理生化特征、分类进展、主要应用及鉴定.     

增效因子对木醋杆菌产细菌纤维素结构性质的影响

研究了多种增效因子对木醋杆菌产细菌纤维素结构性质的影响。通过对分别添加了椰子水、玉米浆、Twerm-80、CMC、烟酸和生物素所得的细菌纤维素膜进行分离纯化,然后进行持水性分析、扫描电镜分析、红外光谱分析、X-射线衍射以及热重分析。在增效物质对细菌纤维素结构和性质的影响方面以CMC的影响最大,CMC增强了产物的持水性能、结晶度和热稳定性;椰子水增强了细菌纤维素的持水性能和结晶度,降低了细菌纤维素的热稳定性;玉米浆提高了细菌纤维素的结晶度,降低了其热稳定性;Twenn-80增强了细菌纤维素的结晶度和热稳定性;烟酸和生物素对细菌纤维素的结构和性质影响不大。     

红茶菌制备细菌纤维素的研究

寻找高效的生产菌和发酵工艺以及廉价高效的培养基是解决当前细菌纤维素产业化面临的高生产成本和低产率等瓶颈问题的重要手段。以红茶菌和木葡糖酸醋杆菌作为生产菌株,比较研究了不同碳源、氮源以及茶叶浓度对两种菌合成细菌纤维素的影响。结果表明,以红茶菌制备的细菌纤维素与木葡糖酸醋杆菌无本质区别;红茶菌生产细菌纤维素的效率显著高于木葡糖酸醋杆菌,产量可提高3倍以上。     

细菌纤维素再生前后结构与性质上的差异

对比研究了细菌纤维素和再生细菌纤维素的结构与性质上的差异,揭示了细菌纤维素在氯化锂（LiCl）／二甲基乙酰胺（DMAc）溶剂体系下溶解,经水浴凝固再生前后的形貌、大分子结构、晶型及尺寸、物理机械性能、含水保湿性上的变化,为再生细菌纤维素的应用提供理论依据。     

以腐烂水果为营养源高效制备细菌纤维素

细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称BC)是一种由微生物合成的天然纤维素材料。本文选取腐烂水果,如苹果、西瓜、桃子、梨为廉价营养源高效制备细菌纤维素。研究了培养基灭菌方法以及添加氮源等因素对糖转化率、BC干重以及产量的影响。结果表明,单独以腐烂水果汁为营养源所得BC产量高于目前普遍使用的葡萄糖培养基。另外,过滤灭菌和添加氮源有助于获得较高的BC产量。     

细菌纤维素复合材料的发酵制备研究

通过在发酵培养基中添加琼脂、可溶性淀粉、明胶、壳聚糖等水溶性高分子物质制备改性细菌纤维素,并采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、万能材料测试机等检测手段对改性细菌纤维素的结构、形态特征及物理性能进行研究。结果发现:琼脂、可溶性淀粉、明胶均在一定程度上对合成的细菌纤维素的强力和结构有一定的影响,而壳聚糖由于本身具有抑菌作用,它的添加抑制了细菌的生长,基本上不能合成纤维素。通过TGA分析证实改性细菌纤维素中添加物的存在。     

Enzymatic saccharification of dissolution pretreated waste cellulosic fabrics for bacterial cellulose production by Gluconacetobacter xylinus

BACKGROUND: Waste textiles, such as dyed cellulosic and/or polyester blended fabrics have the potential to serve as an alternative feedstock for the production of biological products via microbial fermentation. Dissolution pretreatment was employed to enhance the enzymatic saccharification of dyed and synthetic fiber blended cellulosic fabrics. The fermentable reducing sugars obtained from waste cellulosic fabrics were used to culture Gluconobacter xylinus for value‐added bacterial cellulose (BC) production. RESULTS: Concentrated phosphoric acid was the ultimate cellulose solvent for dissolution pretreatment since 5% w/w cellulosic fabric can be completed dissolved at 50 °C. After regeneration in water, the cellulosic precipitate was subjected to cellulase hydrolysis, resulting in at least 4‐fold enhancement of saccharification rate and reducing sugars yield. The colored saccharification products can be utilized by G. xylinus to produce BC, approximately 1.8 g L^?1 BC pellicle was obtained after 7 days static cultivation. CONCLUSION: Dyed and blended waste fabric can be pretreated effectively by dissolution to produce fermentable sugars by cellulase hydrolysis. Dissolution pretreatment can expose the dyed or polyester fiber covered digestible cellulosic fibers to cellulase and leads to a significant enhancement of saccharification yield. The colored saccharification products have no significant inhibiting effect on the fermentation activity of G. xylinus for BC production. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

多糖改性细菌纤维素的制备

合成细菌纤维素时向培养基中添加了海藻酸钠、羧甲基纤维素、羧甲基壳聚糖等多糖,制备出了性能更优异的改性细菌纤维素。采用红外光谱和扫描电镜对所得产物进行表征,并测试了合成纤维素的产量、湿膜含水量以及对金属离子的吸附性能。     

硝化细菌纤维素的制备及表征

以细菌纤维素为原料,用硝硫混酸法合成出硝化细菌纤维素(NBC)。结果表明,采用硝硫混酸法合成硝化细菌纤维素未造成细菌纤维素的网状结构明显断裂降解,且合成出的硝化细菌纤维素安定性能达到A级硝化纤维素标准。用差示扫描量热法对产物进行了表征,并计算出硝化细菌纤维素的热分解活化能为212.53kJ/mol,表明硝化细菌纤维素热的稳定性优于硝化棉。     

细菌纤维素结构与性质的初步研究

对A. xylinum X-2的发酵产物进行纤维素酶水解液的纸层析实验,发现样品的Rf值与标准葡萄糖液的Rf值相近,水解液主成分为葡萄糖。通过对细菌纤维素的的X-射线衍射图谱和固体CP/MAS 13C-NMR谱分析,表明细菌纤维素结晶度高,Iα/Iβ比例大。对细菌纤维素干膜进行渗透性实验,发现干膜透气性小,透湿性大,结构致密,含有大量极性基团。