[发明专利]一种利用甜高粱同步生产秸秆纳米纤维素和细菌纤维素的方法

权利要求书

1.一种利用甜高粱同步生产秸秆纳米纤维素和细菌纤维素的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、对甜高粱秸秆进行轧制处理，得到甜高粱汁液和秸秆渣；

b、将所述秸秆渣在2~6MPa的压力下进行蒸汽闪爆处理，控制闪爆过程时间小于0.1s，得到汽爆秸秆和汽爆秸秆液；

c、将所述汽爆秸秆进行水洗，收集水洗液后经过过滤后，与所述甜高粱汁液、汽爆秸秆液合并，得到混合秸秆液；

d、在水洗后的汽爆秸秆中加水，依次由漆酶、木聚糖酶和纤维素酶酶解，将酶解物经过过滤后先进行水洗，再进行过滤，得到酶解秸秆纤维，同时将水洗液和所述混合秸秆液合并，得到木醋杆菌发酵原糖液；

e、在所述酶解秸秆纤维中加水，制成酶解秸秆纤维悬浮液，经过50~150MPa的压力下均质，制成纳米纤维素水溶液；然后边搅拌，边向所述纳米纤维素水溶液中加入醋酸进行酸化后，加入壳聚糖，搅拌溶解并与所述纳米纤维素充分混合均匀，将混合液超声震荡后，在40~50℃真空干燥成膜，将得到的膜浸泡在碱液中5~10 min后取出，水洗至中性，烘干，制得到壳聚糖-纳米纤维素混合膜；

f、将所述丁醇发酵原糖液用自来水调整糖分，使得糖的含量在6~8wt%，再添加酵母粉、蛋白胨、柠檬酸、磷酸氢二钠、硫酸镁、羟甲基壳聚糖，调至pH为5.5~6.5，在121℃下灭菌20 min，制成木醋杆菌发酵培养基，接种木醋杆菌发酵种子液后进行发酵，得到细菌纤维素膜；

g、培养结束后，取出细菌纤维素膜，用蒸馏水冲洗2~4次后，浸入到0.1~0.2 mol/L的NaOH溶液中，60~90℃保温40~100 min，除去膜中的菌体和培养基，再用蒸馏水冲洗2~4次后至中性， 60~80℃烘干至恒重，制得羟甲基壳聚糖改性的细菌纤维素。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c中所述水洗时加入的水量为汽爆秸秆重量的0.5~2倍。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d所述的漆酶酶活5万U/g ，添加量60~80 U/g底物，反应温度50~70℃，酶解4~6 h；木聚糖酶酶活5万U/g，添加量20~30 U/g底物，反应温度30~50℃，酶解2~4 h；纤维素酶酶活为20万U/g，添加量为100~300 IU/g底物，反应温度40~60℃，酶解8~12 h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤f中，所述酵母粉、蛋白胨、柠檬酸、磷酸氢二钠、硫酸镁的加量分别为丁醇发酵原糖液重量的0.4~0.7%、0.4~0.6%、0.1~0.2%、0.2~0.3%、0.4~0.6%。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤f中的木醋杆菌发酵温度为28~33℃，菌株的接种量为6~10%，发酵时间5~8 天。