[发明专利]利用粘质沙雷氏菌制备生物染料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用微生物制备生物染料的用途，尤其涉及利用粘质沙雷氏菌制备生物阳离子染料的用途。 

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纺丝制得的涤纶是当前合成纤维的第一大品种，在社会上具有广泛的应用，但因为其容易结晶规整，且大分子上缺少亲水基团，染色比较困难。目前常用分散染料对涤纶染色，但是染色过程中需要高温、高压，操作比较困难，而且成本也比较高。后来通过添加第三、第四单体到PET分子链上，使PET分子上带有磺酸基团，从而能够通过阳离子染料在常温常压下进行染色。寻找常温常压PET染料，即能简化染色工艺，又能降低能耗，节省能源，具有较好的社会效益和经济价值。 

天然生物色素具有安全性高、无毒、色泽自然鲜艳等优点而收到青睐，其中可以作为涤纶阳离子染料的天然色素由于上述简化染色工艺、降低能耗等特点，更是具有广阔的市场潜力。当前的天然色素主要来源是植物，然而植物生长的天然色素产量有限，而且有季节性，不能够满足日益增长的市场需求。 

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种利用微生物代谢生产天然色素的方法，采用微生物代谢出来的色素，能根据需求变化制定生产计划，不受地域、季节变化影响；尤其是利用微生物生产的针对PET合成纤维（涤纶）的天然阳离子染料，由于其不必采用高温高压的染色操作，由此在色素生 产过程和染色过程中都不会产生任何污染，具有环保绿色的社会效益。 

本发明目的在于提供一种聚对苯二甲酸乙二醇酯阳离子染料，其具有如下所示的分子结构： 

本发明目的还在于提供一种利用粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）发酵制备上述阳离子染料的方法。 

所述方法包含以下步骤：制备粘质沙雷氏菌培养液；对制备好的培养液进行灭菌；在培养液中接种粘质沙雷氏菌，在温度25-30℃下恒温培养5-10天；以及过滤培养液获得不溶粉末，即获得阳离子染料。 

上述粘质沙雷氏菌培养液由去离子水配制，包含葡萄糖10-50g/L，蛋白胨10-50g/L，磷酸二氢甲5-10g/L以及硫酸铵1-20g/L。 

可选择地，上述粘质沙雷氏菌培养液由去离子水配制，包含蔗糖10-50g/L，酵母膏5-30g/L，磷酸二氢甲5-10g/L，硫酸铵1-20g/L。 

可选择地，上述粘质沙雷氏菌培养液由去离子水配制，包含糖蜜10-50g/L，酵母膏1-3g/L，玉米浆30-50mL/L，磷酸氢二钠5-10g/L，柠檬酸1-3g/L。 

本发明阳离子染料是一种天然的生物染料，可以在常温常压下对PET纤维及织物进行染色，在温度95度下，能够达到90%的上染率，并且具有安全性高、无毒、色泽自然鲜艳的优点。采用微生物方法生产天然生物染料，能够突破季节限制，满足广大的市场需求，并且能够节约能耗、减少环境污染。 

具体实施方式

为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合优选实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

实施例1

一种利用粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）发酵制备具有以下结构的阳离子染料的方法， 

所述方法是通过以下方案实现的： 

量取去离子水100mL；称取葡萄糖1g，蛋白胨1g，磷酸二氢甲0.5g，硫酸铵0.1g；混合搅拌溶解，制得混合液； 

将混合液在高温蒸汽锅中，在121℃下进行高压灭菌30分钟； 

待混合液冷却到室温后，以1:10的比例将粘质沙雷氏菌菌种接种到混合液中，即菌种液为10份； 

接种后的培养液放置在25℃下，恒温培养5天后，将整个培养液过滤得到不溶物质，用去离子水清洗，然后采用本领域的技术人员公知的现有技术中的破菌及提取方法（例如在申请号为201110225762.8的中国专利申请中所公开的菌体破碎以及乙酸乙酯提取方法），然后烘干最终获得不溶粉末，即为高纯度生物染料产品。 

实施例2

本实施例制备生物染料的方法是通过以下方案实现的： 

量取去离子水100mL；称取蔗糖1g，酵母膏0.5g，磷酸二氢甲0.5g，硫酸铵0.1g；混合搅拌溶解，制得培养液； 

将培养液在高温蒸汽锅中，在121℃下进行高压灭菌30分钟；