一种高性能细菌纤维素及其可控制备方法与应用

摘要

本发明公开一种高性能细菌纤维素及其可控制备方法与应用，属于细菌纤维素材料的制备领域。该方法包括以下步骤：液体培养基的制备；发酵培养基的制备；动态发酵培养；超声处理；细菌纤维素的提取。本发明采用纳米级的聚阴离子纤维素作为干扰剂，阻碍微纤维聚集成带状纤维的过程，从而达到控制纤维素尺寸的目的。采用恒温定向震荡培养，促使微纤维的定向有序组装。利用低强度超声波的能量在温和的环境中通过剪切力和空腔化效应转移到葡聚糖链，促进无定形结构转变为晶体形态。采用微生物合成细菌纤维素是一个绿色过程，适宜于规模化的大生产。本发明制得的细菌纤维素粒径较小且均一、纤维有序排列、性能优良，可作为生物材料应用于超级电容器领域。

主权项

一种高性能细菌纤维素的可控制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：(1)液体培养基的制备：将葡萄糖16.0～20.0g/L，蛋白胨4.0～6.0g/L，酵母膏4.0～6.0g/L，柠檬酸0.8～1.0g/L，Na₂HPO₄：2.4～2.8g/L，MgSO₄：0.2～0.4g/L溶于去离子水中，用盐酸或氢氧化钠调节体系的pH 6.0～7.0，高温灭菌；(2)发酵培养基的制备：向步骤(1)得到的液体培养基中再添加化学添加剂，进行灭菌处理，得到发酵培养基；(3)动态发酵培养：向步骤(2)得到的发酵培养基中接种木醋杆菌种子液，恒温震荡培养，得到纤维素混合溶液；(4)超声处理：对步骤(3)得到的纤维素混合溶液进行超声处理得到细菌纤维素凝胶；(5)细菌纤维素的提取：过滤收集步骤(4)得到的细菌纤维素凝胶，用蒸馏水反复冲洗除去培养基；用NaOH热水浴浸泡以去除残存的菌体和培养基，洗涤至中性，干燥，得到细菌纤维素，冷藏待用。