一种亚麻脱胶液及其制备方法

摘要

一种亚麻脱胶液及其制备方法，它涉及一种植物纤维脱胶液及其制备方法。它解决了目前沤麻脱胶的方法中加入的微生物污染沤麻液、污染环境；以及加入纯酶制剂成本大幅上升、而且容易失活的问题。亚麻脱胶液由接种地衣芽胞杆菌HDYM‑03的魔芋粉液体培养基发酵、离心取上清液制备而成。亚麻脱胶液按以下步骤制备：将地衣芽胞杆菌HDYM‑03接种于魔芋粉液体培养基中，培养，然后离心，取上清液即得到亚麻脱胶液。亚麻脱胶液脱胶时间短、脱胶彻底、残胶率低，纤维素得率高、强度高。亚麻脱胶液的制备方法简单，成本低廉。

权利要求

1.一种亚麻脱胶液，其特征在于亚麻脱胶液由接种地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03的魔芋粉液体培养基发酵、离心取上清液制备而成；其中，魔芋粉液体培养基由魔芋粉、酵母膏和蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为6.0～7.0；其中，魔芋粉液体培养基按比例由20g魔芋粉、5g酵母膏和1000mL蒸馏水制成。

2.根据权利要求1所述的亚麻脱胶液，其特征在于魔芋粉液体培养基pH值为6.5。

3.权利要求1所述亚麻脱胶液的制备方法，其特征在于亚麻脱胶液按以下步骤制备：将地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03接种于魔芋粉液体培养基中，在

37℃、140r/min的条件下振荡培养48h，然后离心，取上清液即得到亚麻脱胶液；

其中，魔芋粉液体培养基由魔芋粉、酵母膏和蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为

6.0～7.0；魔芋粉液体培养基按比例由20g魔芋粉、5g酵母膏和1000mL蒸馏水制成。

4.根据权利要求3所述的亚麻脱胶液的制备方法，其特征在于离心转速为5000r/min、离心时间为10min。

5.根据权利要求3所述的亚麻脱胶液的制备方法，其特征在于魔芋粉液体培养基pH值为6.5。

说明书

一种亚麻脱胶液及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种植物纤维脱胶液及其制备方法。

背景技术

[0002] 亚麻(Linum usitatissimum)是一年生草本植物，属于亚麻科亚麻属经济作物，在欧洲及亚洲广泛种植。我国是世界上除俄罗斯之外的第二大亚麻产区，新疆、湖南和黑龙江等地均有种植。亚麻纤维是人类使用最早的天然植物纤维，可追溯到几千年前的古埃及时期。亚麻是纯天然纤维，具有吸湿透气、抗菌保健等功效，对人体无害等显著特点，在纺织品市场供不应求。

[0003] 亚麻纤维的提纯过程即去除亚麻原茎中胶质组分，获得纯净纤维的过程，称为脱胶。温水沤麻是我国亚麻纤维生产企业应用最广的脱胶工艺，即将亚麻原茎浸入水中，依靠原茎和水中天然存在的微生物产生胞外脱胶酶，水解原茎中的胶质组分。温水沤麻过程中，天然存在的微生物数量少、脱胶酶活性不高。因此，沤麻周期长和脱胶不彻底，是温水沤麻工艺的主要弊端。

[0004] 加菌沤麻是将具有产脱胶酶能力的微生物菌株加入沤麻液中，提高脱胶酶活力。但是，脱胶菌的存在以及其代谢产物会污染沤麻液，带来环境污染的隐患。

[0005] 酶法沤麻是在沤麻过程中加入纯酶制剂，提高脱胶效率的同时，不会带来环境污染。但是，纯酶价格昂贵且易失活，增加了生产成本又达不到理想的脱胶效果。

发明内容

[0006] 本发明的目的是为了解决目前沤麻脱胶的方法中加入的微生物污染沤麻液、污染环境；以及加入纯酶制剂成本大幅上升、而且容易失活的问题，而提供的一种亚麻脱胶液及其制备方法。

[0007] 亚麻脱胶液由接种地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03的魔芋粉液体培养基发酵、离心取上清液制备而成；其中，魔芋粉液体培养基由魔芋粉、酵母膏和蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为6.0～7.0。

[0008] 上述亚麻脱胶液按以下步骤制备：

[0009] 将地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03接种于魔芋粉液体培养基中，在37℃、140r/min的条件下振荡培养48h，然后离心，取上清液即得到亚麻脱胶液；

[0010] 其中，魔芋粉液体培养基由魔芋粉、酵母膏和蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为6.0～7.0。

[0011] 以前的研究中发现地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03具有很强的果胶酶和甘露聚糖酶活性，而且不产生纤维素酶。但是，在地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03的发酵液中并没有检测出具有木聚糖酶活性。而本发明通过改变培养基和培养条件的方式改变了地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03的代谢途径，进而令其在产生果胶酶和甘露聚糖酶的同时产生木聚糖酶，并且不产生纤维素酶。

[0012] 本发明亚麻脱胶液所含成分少，原始培养基中只有魔芋粉和酵母膏，而且随着发酵的进行魔芋粉和酵母膏被不断的消耗，浓度进一步的降低；加之经过离心处理，地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03也被去除；因此对沤麻液几乎没有污染和影响。

[0013] 本发明亚麻脱胶液中含有果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶，且不含纤维素酶；亚麻脱胶液中酶活力高，酶活稳定；能够将亚麻原茎中复杂的胶质组分脱除，具有脱胶时间短、脱胶彻底、残胶率低，纤维素得率高、强度高的优点。

[0014] 本发明亚麻脱胶液的制备方法简单，成本低廉。地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03离心后继续循环使用可降低生产成本。

具体实施方式

[0015] 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

[0016] 具体实施方式一：本实施方式亚麻脱胶液由接种地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03的魔芋粉液体培养基发酵、离心取上清液制备而成；其中，魔芋粉液体培养基由魔芋粉、酵母膏和蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为6.0～7.0。

[0017] 本实施方式用于制备亚麻脱胶液的菌株是地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03，在“甘露聚糖酶产生菌的分离、鉴定及产酶条件的研究”和“HDYM03产甘露聚糖酶高产突变株的选育及其粗酶性质的初步研究”中公开记载，先保藏于黑龙江大学、黑龙江省高校重点实验室中。

[0018] 具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：魔芋粉液体培养基按比例由20g魔芋粉、5g酵母膏和1000mL蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为6.5。其它与实施方式一相同。

[0019] 具体实施方式三：本实施方式亚麻脱胶液按以下步骤制备：

[0020] 将地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03接种于魔芋粉液体培养基中，在37℃、140r/min的条件下振荡培养48h，然后离心，取上清液即得到亚麻脱胶液；

[0021] 其中，魔芋粉液体培养基由魔芋粉、酵母膏和蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为6.0～7.0。

[0022] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三的不同点是：离心转速为5000r/min、离心时间为10min。其它步骤及参数与实施方式三相同。

[0023] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三的不同点是：魔芋粉液体培养基按比例由20g魔芋粉、5g酵母膏和1000mL蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为6.5。其它步骤及参数与实施方式三相同。

[0024] 实施例1

[0025] 将地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03接种于魔芋粉液体培养基中，在37℃、140r/min的条件下振荡培养48h，然后离心，离心转速为5000r/min、离心时间为10min，取上清液即得到亚麻脱胶液；

[0026] 其中，魔芋粉液体培养基按比例由20g魔芋粉、5g酵母膏和1000mL蒸馏水制成，魔芋粉液体培养基pH值为6.5。

[0027] 地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)HDYM-03种子液的细胞浓度为108个/mL，接种量为2％。

[0028] 本实施例亚麻脱胶液中果胶酶的浓度为500～700U/mL，甘露聚糖酶浓度为2000～4000U/mL、木聚糖酶浓度为100～300U/mL、纤维素酶浓度为＜5U/mL。

[0029] 本实施例制备的亚麻脱胶液在温度为20～40℃、pH值4～6的条件下，保存60h果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶活力均保持在初始酶活力的70％以上。

[0030] 将本实施例制备的亚麻脱胶液与自来水等体积混合，获得亚麻脱胶混合溶液。亚麻原茎加入到亚麻脱胶混合溶液中室温脱胶72h；其中，亚麻原茎与亚麻脱胶混合溶液的比例为1kg：20L。

[0031] 对比试验

[0032] 一、将亚麻原茎在自来水中浸泡1h，除去表面可溶杂质及灰尘、泥土。弃去自来水，将亚麻原茎分为五份，每份250g。将五份亚麻原茎平铺在恒温(室温)水浴锅中，分别用亚麻脱胶混合液、自来水、地衣芽胞杆菌HDYM-03、商品果胶酶和商品甘露聚糖酶进行沤麻试验。

[0033] 二、第1个水浴锅中，加入5000mL亚麻脱胶混合液，由2500mL亚麻脱胶液与2500mL自来水混合获得。第2个水浴锅中，加入5000mL自来水。第3个水浴锅中，加入5000mL地衣芽胞杆菌HDYM-03的自来水菌悬液，细胞浓度为106个/mL。第4个水浴锅中，加入5000mL商品果胶酶的自来水溶液，果胶酶活力300U/mL。第5个水浴锅中，加入5000mL商品甘露聚糖酶的自来水溶液，甘露聚糖酶活力1500U/mL。

[0034] 三、自来水沤麻试验时间为96h，其余四组沤麻试验时间为72h。

[0035] 四、沤麻结束后，分别取出亚麻于通风处晾干获得干茎，再将干茎养生48h后上机打麻，获得亚麻纤维。

[0036] 测定亚麻纤维强度、纤维得率和残胶率，结果如表1所示。

[0037] 表1亚麻纤维强度、纤维得率和残胶率

[0038]序号   脱胶时间(h) 纤维强度(N) 纤维得率(％) 残胶率(％)
1 亚麻脱胶混合液 72 185.6±12.3 85.6±5.3 2.1±0.1
2 自来水 96 162.6±10.4 70.2±2.9 3.6±0.2
3 地衣芽胞杆菌HDYM-03 72 172.9±10.8 83.2±3.4 2.3±0.1
4 商品果胶酶 72 184.3±8.6 85.4±6.3 2.4±0.2
5 商品甘露聚糖酶 72 182.3±7.2 82.4±4.6 2.6±0.2

[0039] 本发明亚麻脱胶液用于亚麻原茎脱胶，具有脱胶时间短、脱胶彻底、残胶率低，纤维素得率高、纤维强度高的优点。

[0040] 本发明亚麻脱胶液(即亚麻脱胶混合液)中酶系组分多样，能够全面去除亚麻原茎中的复杂胶质组分，因此残胶率更低。由于本发明亚麻脱胶液中不含微生物，所以避免了微生物污染沤麻液、污染环境的问题。使用本发明亚麻脱胶液的成本仅为使用纯酶制剂的20％～30％，而且亚麻脱胶效果更好。