[发明专利]一种快速规模化制备细菌纤维素复合材料的方法及其装置

权利要求书

1.一种快速规模化制备细菌纤维素复合材料的方法，包括：

(1)将细菌纤维素生产菌株接入液体培养基扩培，于20-30℃、100-250r/min条件下动态培养或者静置培养12～48h；将经过上述培养的液体培养基转移至生物反应器中培养，所述的生物反应器中含有转鼓(10)，所述的转鼓随着转轴(7)的旋转而转动，使得转鼓中的骨架材料在液体培养基中循环反复浸没，进行扰动培养，得到在骨架材料上涂覆了细菌纤维素的细菌纤维素复合材料；

(2)将上述细菌纤维素复合材料的细菌纤维素从骨架材料上剥离或者将上述细菌纤维素复合材料整个浸泡于0.5～2wt％的NaOH溶液中，于70-100℃水浴处理30-120min，洗涤至中性，即得。

2.根据权利要求1所述的一种快速规模化制备细菌纤维素复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的细菌纤维素生产菌株为醋酸菌属(Acetobacter sp.)、葡萄糖酸杆菌属(Gluconobacter sp.)、葡糖酸醋杆菌属(Gluconacetobacter sp.)、葡萄糖氧化杆菌(Gluconobacter oxydans)、根瘤菌属(Rhizobium sp.)、八叠球菌属(Sarcina sp.)、假单胞菌属(Pseudomounas sp.)、无色杆菌属(Achromobacter sp.)、产碱菌属(Alcaligenes sp.)、气杆菌属(Aerobacter sp)、固氮菌属(Azotobacter sp)、土壤杆菌属(Agrobacterium sp)、洋葱假单胞菌(Seudomonas cepacia)、空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)、木醋杆菌(Acetobacter xylinum)或红茶菌(kombucha)。

3.根据权利要求2所述的一种快速规模化制备细菌纤维素复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的液体培养基为液体种子培养基或液体发酵培养基；

所述细菌纤维素生产菌株中除红茶菌以外的菌种按2～3接种环的接种量接入液体种子培养基；红茶菌按接入1-10片直径0.5cm圆片菌膜的接种量接入液体种子培养基；

或者除红茶菌以外的菌种按2～3接种环的接种量接入液体种子培养基制备种子液，然后按体积百分比3％～20％的接种量转接到液体发酵培养基；红茶菌按接入1-10片直径0.5cm圆片菌膜的接种量接入液体种子培养基制备种子液，然后按1～10片直径0.5-1cm圆片菌膜的接种量转接到液体发酵培养基。

4.根据权利要求3所述的一种快速规模化制备细菌纤维素复合材料的方法，其特征在于：所述除红茶菌以外的菌种的液体种子培养基和液体发酵培养基的组分均为：

每1L水中，甘露醇、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖或果糖20-200g、蛋白胨或胰蛋白胨3g、酵母浸膏5g，pH3.0-7.5；

或每1L水中，甘露醇、葡萄糖、蔗糖或果糖20-200g，酵母浸膏5g，蛋白胨或胰蛋白胨5g，柠檬酸115g，Na₂HPO₄2.7g，pH3.0-7.5。

所述红茶菌液体种子培养基和液体发酵培养基，其组成均为：

每1L水中，绿茶或者红茶1-10g，葡萄糖、蔗糖或者果糖10～200g，蛋白胨或者胰蛋白胨3g、酵母浸膏5g，pH3.0-7.5；

或将葡萄糖、蔗糖或果糖、绿茶或红茶、以及水配成培养基，其中糖、茶、水的质量比为5∶0.1-0.4∶100-200，pH3.0-7.5；

或每1L水中，甘露醇、葡萄糖、蔗糖或果糖20-200g，蛋白胨或胰蛋白胨3g，酵母浸膏5g，pH3.0-7.5。

5.根据权利要求1所述的一种快速规模化制备细菌纤维素复合材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的液体培养基中添加有有机物或者无机物，包括高分子聚合物、、多糖类、纤维素、纤维素衍生物、琼脂、甲壳素、壳聚糖、壳聚糖衍生物、纱布、棉布、纸张、海藻酸类、透明质酸、多肽、蛋白质、明胶、胶原、真丝、羊毛、聚谷氨酸、硅胶、橡胶、木材、淀粉、塑料、涤纶、丙纶、尼龙、奥纶、聚乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯乙醇、聚四氟乙烯、聚丙烯酰胺、二氧化硅、玻璃、陶瓷、紫砂、金属、金属盐、金属氧化物中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的一种快速规模化制备细菌纤维素复合材料的方法，其特征在于：所述的添加为间歇式、分批补料式、或者连续式。