淋浇发酵法生产细菌纤维素的结构与性质研究

主要对淋浇发酵生产的细菌纤维素的外观形态、微观结构、化学结构、纯度、持水性、孔隙度和热重特性进行了研究,将其与静态和摇瓶培养方式得到的细菌纤维素进行了比较。结果表明,培养方式不同,细菌纤维素的外观形态、合成模式和微观结构都不相同;淋浇发酵法得到的细菌纤维素的-OH缔合度、聚合度、纯度、持水性、孔隙度、热稳定性均高于静态发酵细菌纤维素和摇瓶发酵细菌纤维素,但结晶度和晶体粒度小于静态发酵细菌纤维素,大于摇瓶发酵细菌纤维素。     

不同培养方式生产细菌纤维素的结构与性质分析

对静态及RBD反应器培养得到的细菌纤维素的持水性、纯度、结晶度及纤维丝结构进行测试，分析了2种不同培养方式下得到的细菌纤维素的性质与结构的差异。结果表明，RBD反应器培养的细菌纤维素较静态培养的细菌纤维素具有更高的持水性和纯度；静态培养所得纤维素的结晶度比RBD反应器培养的结晶度大，纤维丝带也更致密、纤细。     

一株产细菌纤维素菌株的分离和初步鉴定

细菌纤维素具有纤维素化学纯度高和拥有超微纤维网结构这种独特性,目前已成功应用到造纸、纺织品和食品工业中,作为生物材料还可用于化妆品、医药等行业。本实验从红茶茵液中分离、筛选出一株纤维素生产细菌Axy—I,通过观察其显微形态和培养特征,同时结合分子鉴定,初步鉴别出该菌株为Axy—I菌株为葡糖酸醋酸杆菌（Gluconacetobactersp．）。同时分析比较该菌株在不同培养基和培养条件下的产物得率、细菌纤维素形态和扫描电镜微结构。     

细菌纤维素对麦草浆的增强实验

近年发现一些细菌也能产生纤维素,且具有大规模生产的潜力.为了区别于植物来源的纤维素,把这种微生物来源的纤维素称为"微生物纤维素"或"细菌纤维素".     

细菌纤维素功能化改性及其在伤口敷料中的应用研究进展

细菌纤维素因具有生物可降解性、高结晶度、生物合成的可调控性等特点,被用于制备抗菌、自愈合可注射和增殖性伤口敷料的基质。由于细菌纤维素本身不具备抗菌、自愈合和止血生肌作用,因此需要对其进行功能化改性。本文总结了细菌纤维素的结构、生物合成原理和制备方法,对比分析了细菌纤维素化学、物理和生物等功能化改性技术与原理,介绍了功能化细菌纤维素在伤口敷料的应用,并对其在伤口敷料应用的发展前景进行了展望。     

细菌纤维素性能的研究现状

简要概述了细菌纤维素的培养条件及后续处理过程对其性能的影响。研究证实,静态较动态培养产生的细菌纤维素具有更高的强度,在培养基中添加非营养成分有助于提高细菌纤维素的性能,另外对细菌纤维素进行改性可扩大其应用范围。     

细菌纤维素的生物合成及在食品工业的应用

细菌纤维素是经微生物发酵形成的新型生物合成材料,具有机械强度高、吸水性能好、纯度高、结晶度高等优良特性,广泛应用于食品工业等领域。已报道的产细菌纤维素的细菌有醋酸菌属(Acetobacter)、根瘤菌属(Rhizobium)、八叠球菌属(Sarcina)、土壤杆菌属(Agrobaeterium)、假单胞菌属(Preudomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)、固氮菌属(Azotobacter)、气杆菌属(Aerobacter)和产碱菌属(Alcaligenes)这9个属中的某些种,真正能够应用于工业化生产细菌纤维素的只有醋酸菌中的几个种,他们是木醋杆菌(Acetobacter xylinum)、醋化醋杆菌(Acetobacteraceti)、产醋醋杆菌(Acetobacteracotigenum)和巴氏醋杆菌(Acetobacter pastcurianum)。本文通过分析近期国内外与细菌纤维素相关文献,对其高产菌种选育、培养基优化和发酵模式等方面的研究进行综述,并展望其在食品工业中的应用前景,为进一步深入研究细菌纤维素提供理论基础和科学依据。     

细菌纤维素特性及其应用

细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC),是由细菌产生的胞外产物,因由细菌产生,故其命名为细菌纤维素。细菌纤维素因其具有高持水性、高结晶度、超细纳米纤维网络、高弹性模量和抗拉强度等独特的性质,而被广泛地应用在食品及医学中。本文综述了细菌纤维素在食品、新型伤口敷料、人体组织材料、人工角膜和心脏瓣膜、药物结合或释放以及医用产品开发新兴领域的应用和发展前景。细菌纤维素生产出的产品不仅口感美味,而且作为健康食品,可降低人体胆固醇而拥有保健价值。医学方面期望细菌纤维素能够依据其独特的性质在更广泛的领域得到长足发展。相信在不久的将来,日益完善的生产技术能让细菌纤维素更好地为人类服务。     

静电纺细菌纤维素基复合材料研究进展

静电纺丝因可纺原料广、结构可调等原因是目前制备纳米纤维最先进的手段之一。细菌纤维素性质优越被应用于多种领域。静电纺丝制备细菌纤维素复合材料将两者优势叠加,应用前景广阔。本文介绍了静电纺细菌纤维素基复合材料类型,探讨评述静电纺细菌纤维素不同溶剂体系的溶解工艺及纺丝效果,并对静电纺细菌纤维素基复合材料未来的研究方向进行展望。     

木薯水解液为原料静置发酵制备细菌纤维素的研究

以木薯水解液作为发酵培养基基质,通过木葡萄糖酸醋杆菌(Komagataeibacter xylinus)发酵制备细菌纤维素(BC),利用单因素实验研究了温度、装液量、初始pH、木薯水解液添加量、接种量等对细菌纤维素产量的影响,并对发酵过程中的细菌纤维素产量、还原糖消耗量、pH、细菌纤维素含水率与复水率等指标进行了检测,采用元素分析、红外光谱分析、热重分析、扫描电镜、X射线晶体衍射(XRD)等对发酵得到的细菌纤维素进行表征。结果表明,木薯水解液发酵生产细菌纤维素的最优条件为:温度30℃、装液量75 mL、初始pH6.0、木薯水解液添加量3%、接种量6%;在细菌纤维素发酵过程中,pH从5.51下降到2.66,还原糖含量从32.1 g/L降到10.2 g/L,发酵9 d可得到5.75 g/L的细菌纤维素;所得细菌纤维素的含水率为96%~98%,复水率为50%~58%;元素分析结果表明细菌纤维素主要由C、H、O三种元素构成,符合纤维素中各元素含量;红外光谱揭示了细菌纤维素的特征吸收峰;热重分析表明细菌纤维素在290℃处具有最大失重,失重率达32.33%;扫描电镜观察到细菌纤维素的直径在100~500 nm之间;XRD分析得到细菌纤维素的结晶度为93.4%。因此木薯水解液是可以替代葡萄糖作为发酵生产细菌纤维素的碳源。     

细菌纤维素生物合成调控及在食品领域的应用研究进展

细菌纤维素具有低能量、高机械强度、高持水性、低固形物含量、高胶体强度、超细纤维网状结构和良好的口感等优良的食品特性,现已被广泛应用于食品工业领域。本文综述了细菌纤维素的生物合成途径,生物合成调控方式、分泌、组装和结晶过程以及其在食品中作为原料、食品添加剂和包装材料应用的研究进展。     

Overview of bio nanofabric from bacterial cellulose

Nanofibers and bio-nonwoven fabrics of pure cellulose can be made from some bacteria such as Acetobacter xylinum. Bacterial cellulose fibers are very pure, 10?nm in diameter and about 0.5?micron long. The molecular formula of bacterial cellulose is similar to that of plant cellulose. Its fibers are very stiff and it has high tensile strength, high porosity, and nanofibrillar structure. They can potentially be produced in industrial quantities at greatly lowered cost and water content, and with triple the yield by a new process. This article presents a critical review of the available information on bacterial cellulose as a biological nonwoven fabric with special emphasis on its fermentative production and applications. Characteristics of bacterial cellulose biofabric with respect to its structure and physicochemical properties are discussed. Current and potential applications of bacterial cellulose in textile, nonwoven cloth, paper, films, synthetic fiber coating, food, pharmaceutical, and other industries are also presented.     

Characterization of Bacterial Cellulose by Gluconacetobacter hansenii CGMCC 3917

In this study, comprehensive characterization and drying methods on properties of bacterial cellulose were analyzed. Bacterial cellulose was prepared by Gluconacetobacter hansenii CGMCC 3917, which was mutated by high hydrostatic pressure (HHP) treatment. Bacterial cellulose is mainly comprised of cellulose Iα with high crystallinity and purity. High‐water holding and absorption capacity were examined by reticulated structure. Thermogravimetric analysis showed high thermal stability. High tensile strength and Young's modulus indicated its mechanical properties. The rheological analysis showed that bacterial cellulose had good consistency and viscosity. These results indicated that bacterial cellulose is a potential food additive and also could be used for a food packaging material. The high textural stability during freeze–thaw cycles makes bacterial cellulose an effective additive for frozen food products. In addition, the properties of bacterial cellulose can be affected by drying methods. Our results suggest that the bacterial cellulose produced from HHP‐mutant strain has an effective characterization, which can be used for a wide range of applications in food industry.     

添加细菌纤维改善二次纤维浆料的滤水性能和成纸性能

二次纤维的开发利用可以节约纤维原料,减轻造纸工业对环境的污染,但是在其回用过程中仍然存在很多期待解决的问题。细菌纤维是一种很有潜力的新型生物纤维材料,具有普通植物纤维无法比拟的优越性能。本文重点探讨在二次纤维回用过程中添加细菌纤维后对浆料的滤水性能以及成纸物理性能的影响。     

细菌纤维素在传统豆腐中的应用

目的：改善传统豆腐中纤维素含量及豆腐品质。方法：将细菌纤维素作为一种膳食纤维应用到传统豆腐加工中,研究其对传统豆腐凝胶强度、保水性、感官等品质特性的影响。结果：当细菌纤维素添加量为3.0g/100mL时,豆腐品质特性较好。豆腐凝胶强度为181g,失水率为17.2%,与未添加细菌纤维素豆腐样品相比,凝胶强度无显著变化,但失水率降低了9.5%。结论：添加细菌纤维素的豆腐质地细腻光滑,有弹性,无明显粗糙感,其膳食纤维含量得到进一步强化。     

纤维素/碳纳米管复合纤维的制备及其功能化应用

针对导电材料填充纤维素复合纤维的强度与导电性能难以兼顾的问题,利用羧基改性碳纳米管能较好地分散在水中,以及低温(-10℃)条件下氢氧化钠/尿素溶液能较好地溶解纤维素这个特性,制备了纤维素/碳纳米管复合纺丝液,然后通过湿法纺丝制备了含有不同质量分数碳纳米管的复合纤维,对复合纤维的微观结构、力学性能以及电学性能进行表征。结果表明：由于纤维素与碳纳米管之间的强相互作用以及碳纳米管的取向,使复合纤维具有良好的力学性能和导电性能,当碳纳米管质量分数为20%时,复合纤维的断裂强度为165 MPa,电阻为3 kΩ;当电压升高到30 V时,复合纤维的温度在15 s内可上升到62.3℃,且吹气和浸入水中都能产生规律的电阻变化。     

超高相对分子质量纤维素对Lyocell纺丝性能的影响

在常规相对分子质量的纤维素(DP=722)中加入少量超高相对分子质量的纤维素(DP≈10 000)并以此为原料,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液为溶剂,采用Lyocell工艺进行纺丝。结果发现:添加超高相对分子质量的纤维素并未能有效地提高所得纤维的强度和模量。对纺丝过程中不同位置纺丝原液的流变性能和纤维素相对分子质量及其分布进行分析,结果进一步表明超高相对分子质量纤维素的添加,虽能得到溶解均匀的纺丝原液,但该纺丝原液在纺丝压力下通过过滤层及组件时易产生流动性分层现象,导致所得Lyocell纤维的力学性能无明显改善。     

载药再生细菌纤维素纤维的制备及其表征

为获得一种具有优良生物相容性,能够用于伤口敷料的纤维材料,以细菌纤维素为原料,以氯化锂/二甲基乙酰胺为溶剂体系制备纺丝液,以水为凝固浴,采用湿法纺丝技术制备再生细菌纤维素纤维,进而以环丙沙星为模型药物对再生细菌纤维素纤维进行载药整理,制得一种可用于伤口敷料的载药纤维。通过X射线衍射、力学性能、载药性、释药性等测试对再生细菌纤维素纤维进行表征。结果表明:纤维直径约为40μm,表面呈沟槽结构,力学强度可达2.5 c N/dtex;细菌纤维素再生后,晶型发生了改变,从纤维素Ⅰ型转化成纤维素Ⅱ型,且结晶度从66.3%降低至36.2%;载药和释药结果显示,再生细菌纤维素纤维在碱性条件下载药量最高,载药纤维在酸性条件下释药量最高。     

Tencel经编短绒的开发与研究

Tencel纤维具有强度高且湿强降低少、吸湿性好等优点，是极具发展前途的新型纤维素纤维，用Tencel纱织成的经编短绒不但质量好且有利于织造工艺。文中介绍了Tencel经编短绒的生产工艺。