[发明专利]从烟草废弃物中提取纤维素的方法

说明书

本发明提供一种从烟草废弃物中提取纤维素的方法，其具体步骤为：步骤(1)接种载体的制备：固定化的载体置于盛有琼脂培养基的高压灭菌锅中灭菌，冷却后将载体表面的琼脂用热蒸馏水清洗，清洗后将载体在白腐真菌发酵液中振荡培养，待用；步骤(2)发酵：盛有烟草废弃物的网箱置于已加入白腐真菌发酵液的发酵池中浸没发酵；步骤(3)淋洗阶段：将步骤(2)所述的装有发酵剩余物的网箱从发酵池中取出，加入步骤(1)制备的接种载体，水流模拟降雨淋洗，直至清洗液为澄清状，边淋洗边将网箱翻转；步骤(4)：将步骤(3)的材料取出，烘干，得高纯度纤维素。相对于现有技术，该方法具有提取率高、提取周期短、成本低、环境污染少等优势。

技术领域

本发明属于生物化学技术领域，具体涉及一种从烟草废弃物中提取纤维素的方法。

背景技术

烟草中细胞壁物质由纤维素、半纤维素、木质素等物质构成，这些物质维持烟草细胞壁结构，约占烟草干物质重量的26％～35％，其中，纤维素约占干物质总重的13％～18％。木质素占烟叶总细胞壁物质的16％～24％，含量范围为3.5～7.5％。烟梗的木质素含量比烟叶高，在燃吸时杂气重，严重影响卷烟品质，在生产过程中很大部分的烟梗被作为烟草废弃物丢弃。我国烟草植物的种植面积和产量均世界首位，作为烟草生产大国，我们每年有近超过100万吨的烟叶、烟末、烟梗等下脚料被废弃。

目前经济效益的需求和当前环境污染的情况，烟草废弃物中如何有效利用，减低环境污染和提升生产效益是当前的关注重点。烟草废弃物中含有大量的纤维素，如何有效利用以解决目前的污染问题并为国民经济的健康发展做出巨大的功效，是急需解决的问题。

CN201110116236.8涉及一种微生物固态发酵法制备烟草薄片基础物料-烟梗纤维素的方法。本发明选择高产蛋白酶、果胶酶、木质素酶、淀粉酶等酶的微生物，以烟梗、烟末和碎烟叶为原料，制备微生物种子，所制备的微生物种子接种到烟梗中，进行固态发酵，发酵后的烟梗在缓冲液中浸泡并进行酶解，酶解后的烟梗，蛋白质、木质素、果胶质等大分子物质被降解成小分子物质，与烟梗中的纤维素类物质易于分离，再经搅拌打浆、过滤、分离得到水溶性浸出物及水不溶性的烟梗纤维素。该专利没有提及采用白腐真菌进行发酵的工艺。

CN201210399941.8利用固定化酶制剂结合醋酸菌发酵制备烟草提取物的方法，是用固定化酶制剂处理烟草提取物原料获得处理产物，再用醋酸菌发酵处理产物获得发酵产物，然后将发酵产物浓缩处理，即得烟草提取物。该专利没有提及采用白腐真菌进行发酵的工艺。

发明内容

根据目前的研发现状，本发明提供一种从烟草废弃物中提取纤维素的方法，该方法先通过发酵分解烟草废弃物中的木质纤维，然后模拟降水进行淋洗以去除发酵分解得到有机碎屑，减少有机碎屑附着带来的影响，从而加速了分解速率，大大缩短了生产周期。

一方面，本发明提供一种从烟草废弃物中提取纤维素的方法，其具体步骤为：

步骤(1)接种载体的制备：固定化的载体置于盛有琼脂培养基的高压灭菌锅中灭菌，冷却后将载体表面的琼脂用热蒸馏水清洗，清洗后将载体在白腐真菌发酵液中振荡培养，待用；

步骤(2)发酵：盛有烟草废弃物的网箱置于已加入白腐真菌发酵液的发酵池中浸没发酵；

步骤(3)淋洗阶段：将步骤(2)所述的装有发酵剩余物的网箱从发酵池中取出，加入步骤(1)制备的接种载体，水流模拟降雨淋洗，直至清洗液为澄清状，边淋洗边将网箱翻转；

步骤(4)：将步骤(3)清洗完成后剩余的材料取出，烘干，得高纯度纤维素；

其中，所述的白腐真菌发酵液的制备过程如下：以烟草废弃物为液体发酵基质，将白腐真菌进行液体深层发酵后离心后，取上层清液，加入土豆葡萄糖液体混匀后制备得白腐真菌的土豆葡萄糖液体；测得白腐真菌发酵液中白腐真菌的酶活为3.0IU/ml；