[发明专利]一种细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及细菌纤维素复合膜的制备领域，特别是涉及一种生物复合法制备细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的方法。

背景技术

细菌纤维素是Brown首次发现的，其直径仅为人头发丝的1/10，即为10-100nm，是一种新型的纳米生物材料。细菌纤维素与植物纤维素的主要区别在于不掺杂其他多糖，如木质素、半纤维素等，因此具有很多独特的性质，如高结晶度，高化学纯度，高抗张强度，高弹性模量，高持水量等，广泛应用与医药、食品、环境等方面。同时，细菌纤维素也是一种生物可降解，而在人体内不降解的纳米生物纤维。

细菌纤维素可作为水溶性高分子如(聚丙烯酰胺)复合膜中的增强纤维，这种复合膜应用广泛，尤其在医学方面，因此这种新型生物纳米材料的相关研究日益受到各国研究者的重视。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的制备细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜操作复杂，引入化学试剂造成污染等技术问题而提供一种细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的制备方法。该制备方法通过向生产细菌纤维素的发酵培养基中添加聚丙烯酰胺而制备成细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜，该制备方法具有成膜工艺简单，成本低，对环境友好等特点，在工业化生产中具有良好的应用前景。

本发明的技术方案

一种细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的制备方法，包括：

（1）、菌种的活化

首先将1-2环斜面菌种转接至新鲜斜面培养基中控制温度为27-32℃进行活化72h后得活化好的斜面种子；

所述的菌种为木醋杆菌(Gluconacetobacter xylinum) CGMCC No.1.1812或木醋杆菌(Gluconacetobacter xylinum) CGMCC No.1.2378；

所述的斜面培养基，按重量百分比计算，由2-4%的葡萄糖、果糖或蔗糖，0.5-1%的酵母粉，0.5-1%的胰蛋白胨，0.1-0.5%的Na2HPO4,0.1-0.4%的柠檬酸，2-3%的碳酸钙，2-4%的琼脂和余量的去离子水组成，调节pH为5-6；

上述的斜面培养基在121℃的温度下灭菌20-25min,冷却至30℃后备用；

（2）、种子液培养

取1-2环步骤（1）活化好的斜面种子接种至100-250ml的种子培养基中，控制温度为20-32℃，转速为140-200r/min，进行培养18-30h,得到种子液;

所述的种子培养基，按重量百分比计算，由2-4%的葡萄糖、果糖或蔗糖，0.5-1%的酵母粉，0.5-1%的胰蛋白胨，0.1-0.5%的Na2HPO4，0.1-0.4%的柠檬酸和余量的去离子水组成，调节pH为5-6，上述的种子培养基在121℃的温度下灭菌20-25min,冷却至30℃后备用；

（3）、按体积比计算，即种子液：发酵培养基为6-10：100的比例，将步骤（2）所得的种子液接种至发酵培养基中，充分振荡使种子液和发酵培养基混合均匀，然后于28-32℃静置培养6-14天，生成细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜浮于液面，然后除去细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的膜表面及膜中的培养基及杂质，即得细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜；

所述的发酵培养基，按重量百分比计算，由2-4%的葡萄糖、果糖、蔗糖，0.5-1%的酵母粉，0.5-1%的胰蛋白胨，0.1-0.5%的Na2HPO4，0.1-0.4%的柠檬酸，0.01-0.5%的聚丙烯酰胺和余量的去离子水组成，调节pH为5-6，上述的发酵培养基在121℃的温度下灭菌20-25min,冷却至30℃后备用；

所述的聚丙烯酰胺的分子量为100000-5000000；

上述的除去细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的膜表面的培养基及杂质，即取步骤(3)浮于液面的细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜，用水冲洗5-15次，以除去细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的膜表面的培养基及杂质；

再将上述除去表面的培养基及杂质的细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜浸泡于碱溶液中，控制温度为80-100℃，煮30-80min,以去除细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的膜中的菌体和残留培养基，这时细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜的膜呈乳白色半透明，然后用蒸馏水冲洗至流出液的pH为7.0-7.2时停止冲洗，即得细菌纤维素/聚丙烯酰胺复合膜：

所述的碱溶液为浓度均为0.05-0.4mol/l的NaOH水溶液、KOH水溶液或Na2CO3水溶液。