CN105131267A - 一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器以及制备方法，其包括由下列重量份的原料：谷氨酸、木糖醇、葵二酸、壳聚糖、纳米纤维素、无菌海绵铁粉、无机抗菌矿石超微粉、高强度的生物质炭、酵母细胞壁、糖醛、竹醋液、戊二酸、天然蜂胶抗菌剂、适量的乙醇、适量的去离子水。本发明通过谷氨酸生物弹性预聚体加载纳米纤维素、无菌海绵铁粉、无机抗菌矿石超微粉、高强度的生物质炭和发酵促进剂酵母细胞壁、代谢抑制剂糖醛共同制备了呈莲藕孔状的发酵菌生物反应容器，能有效的延长调控发酵菌的活性和反应时间，实现发酵工程的调控，具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明属于酶发酵工程领域，具体地说是涉及一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器以及制备方法。
背景技术
发酵工程已经广泛的应用于生物、医学、食品、工业等领域，发酵酵母的活性，通常通过外界的温度、光照、氧气进行控制，具有操作麻烦、劳耗大的缺点。研发一种能够有效保持和调整发酵酵母活性的生物容器具有重要意义。
纳米纤维素作为一种源于自然的有机高分子材料，表面含有大量的羟基，具有很强的吸附性，并且具有高杨氏模量、高强度、高比表面积、超精细结构、低热膨胀系数等优点，具有做发酵酵母生物反应容器的优质条件。
生物弹性体是一类具有一定生物相容性，在35-40℃范围内拉伸至原长的1.5倍保持1min后松开，在1min内可以缩短至小于原长1.25倍的一种高分子材料，网络型生物弹性体具有三维网络结构，其结构稳定，在5-40℃范围内处于高弹状态，具有优良的柔韧性，能够有效地促进细胞增殖、生长，具有做发酵酵母生物反应容器的潜力。
发明内容
针对发酵酵母生物容器发展的需求，本发明提供一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器以及制备方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器，包括由下列重量份的原料：谷氨酸12-14、木糖醇13-15、葵二酸40-44、壳聚糖3-4、纳米纤维素26-30、无菌海绵铁粉32-34、无机抗菌矿石超微粉22-24、高强度的生物质炭30-32、酵母细胞壁2-3、糖醛1.8-2、竹醋液8-10、戊二酸4-5、天然蜂胶抗菌剂2.2-3、适量的乙醇、适量的去离子水。
一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器的制备方法，包括以下步骤：
(1)将谷氨酸、木糖醇、葵二酸混合放入带磁力搅拌装置的烧瓶中，采用150℃的油浴加热至熔融，之后打开磁力搅拌装置，在惰性气体环境下搅拌反应6-7h，得弹性预聚体备用；
(2)将壳聚糖、竹醋液、戊二酸以及总重量2-3倍的水混合在40-50℃下搅拌均匀，得壳聚糖溶液备用；
(3)将纳米纤维素、无菌海绵铁粉、无机抗菌矿石超微粉、高强度的生物质炭以及总重量2-3倍的乙醇混合搅拌均匀，在180℃下加热搅拌2-3h，得活化复合物备用；
(4)将弹性预聚体、壳聚糖溶液、活化复合物、酵母细胞壁、糖醛、天然蜂胶抗菌剂混合搅拌均匀，放入真空箱中，在160℃下交联成弹性固体，之后制备成呈莲藕孔状的模型，在低温烘烤5-7h，即得。
本发明的有益效果：
本发明通过谷氨酸生物弹性预聚体加载纳米纤维素、无菌海绵铁粉、无机抗菌矿石超微粉、高强度的生物质炭和发酵促进剂酵母细胞壁、代谢抑制剂糖醛共同制备了呈莲藕孔状的发酵菌生物反应容器，能有有效的延长调控发酵菌的活性和反应时间，实现发酵工程的调控，具有重要的意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器，包括由下列重量份的原料：谷氨酸12、木糖醇13、葵二酸40、壳聚糖3.5、纳米纤维素30、无菌海绵铁粉34、无机抗菌矿石超微粉24、高强度的生物质炭32、酵母细胞壁2.5、糖醛1.9、竹醋液9、戊二酸4.5、天然蜂胶抗菌剂2.6、适量的乙醇、适量的去离子水。
一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器的制备方法，包括以下步骤：
(1)将谷氨酸、木糖醇、葵二酸混合放入带磁力搅拌装置的烧瓶中，采用150℃的油浴加热至熔融，之后打开磁力搅拌装置，在惰性气体环境下搅拌反应6.5h，得弹性预聚体备用；
(2)将壳聚糖、竹醋液、戊二酸以及总重量2.5倍的水混合在45℃下搅拌均匀，得壳聚糖溶液备用；
(3)将纳米纤维素、无菌海绵铁粉、无机抗菌矿石超微粉、高强度的生物质炭以及总重量2.5倍的乙醇混合搅拌均匀，在180℃下加热搅拌2-3h，得活化复合物备用；
(4)将弹性预聚体、壳聚糖溶液、活化复合物、酵母细胞壁、糖醛、天然蜂胶抗菌剂混合搅拌均匀，放入真空箱中，在160℃下交联成弹性固体，之后制备成呈莲藕孔状的模型，在低温烘烤6h，即得。
实施例2：
一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器，包括由下列重量份的原料：谷氨酸13、木糖醇14、葵二酸42、壳聚糖3.5、纳米纤维素28、无菌海绵铁粉33、无机抗菌矿石超微粉23、高强度的生物质炭31、酵母细胞壁2.5、糖醛1.9、竹醋液9、戊二酸4.5、天然蜂胶抗菌剂2.6、适量的乙醇、适量的去离子水。
一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器的制备方法，包括以下步骤：
(1)将谷氨酸、木糖醇、葵二酸混合放入带磁力搅拌装置的烧瓶中，采用150℃的油浴加热至熔融，之后打开磁力搅拌装置，在惰性气体环境下搅拌反应6.5h，得弹性预聚体备用；
(2)将壳聚糖、竹醋液、戊二酸以及总重量2.5倍的水混合在45℃下搅拌均匀，得壳聚糖溶液备用；
(3)将纳米纤维素、无菌海绵铁粉、无机抗菌矿石超微粉、高强度的生物质炭以及总重量2.5倍的乙醇混合搅拌均匀，在180℃下加热搅拌2-3h，得活化复合物备用；
(4)将弹性预聚体、壳聚糖溶液、活化复合物、酵母细胞壁、糖醛、天然蜂胶抗菌剂混合搅拌均匀，放入真空箱中，在160℃下交联成弹性固体，之后制备成呈莲藕孔状的模型，在低温烘烤6h，即得。
实施例3：
一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器，包括由下列重量份的原料：谷氨酸14、木糖醇15、葵二酸44、壳聚糖3.5、纳米纤维素26、无菌海绵铁粉32、无机抗菌矿石超微粉22、高强度的生物质炭30-32、酵母细胞壁2.5、糖醛1.9、竹醋液9、戊二酸4.5、天然蜂胶抗菌剂2.6、适量的乙醇、适量的去离子水。
一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器的制备方法，包括以下步骤：
(1)将谷氨酸、木糖醇、葵二酸混合放入带磁力搅拌装置的烧瓶中，采用150℃的油浴加热至熔融，之后打开磁力搅拌装置，在惰性气体环境下搅拌反应6.5h，得弹性预聚体备用；
(2)将壳聚糖、竹醋液、戊二酸以及总重量2.5倍的水混合在45℃下搅拌均匀，得壳聚糖溶液备用；
(3)将纳米纤维素、无菌海绵铁粉、无机抗菌矿石超微粉、高强度的生物质炭以及总重量2.5倍的乙醇混合搅拌均匀，在180℃下加热搅拌2-3h，得活化复合物备用；
(4)将弹性预聚体、壳聚糖溶液、活化复合物、酵母细胞壁、糖醛、天然蜂胶抗菌剂混合搅拌均匀，放入真空箱中，在160℃下交联成弹性固体，之后制备成呈莲藕孔状的模型，在低温烘烤6h，即得。
上述实施例1-3制得的生物容器的主要性能参数测试结果如表1所示。
表1实施例1-3制得的生物容器的主要性能参数
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 耐热温度/℃ | 39.8 | 40.4 | 42 |
| 重复利用次数 | 8-9 | 7-8 | 6-7 |
| 酶释放效率 | 92% | 95% | 98% |
由上表可知，本发明的生物容器能够很好地加载酵母菌，用于发酵工程。
Claims (2)
1.一种基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器，其特征在于，包括由下列重量份的原料：谷氨酸12-14、木糖醇13-15、葵二酸40-44、壳聚糖3-4、纳米纤维素26-30、无菌海绵铁粉32-34、无机抗菌矿石超微粉22-24、高强度的生物质炭30-32、酵母细胞壁2-3、糖醛1.8-2、竹醋液8-10、戊二酸4-5、天然蜂胶抗菌剂2.2-3、适量的乙醇、适量的去离子水。
2.一种如权利要求1所述的基于谷氨酸生物弹性体的发酵菌生物容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将谷氨酸、木糖醇、葵二酸混合放入带磁力搅拌装置的烧瓶中，采用150℃的油浴加热至熔融，之后打开磁力搅拌装置，在惰性气体环境下搅拌反应6-7h，得弹性预聚体备用；
(2)将壳聚糖、竹醋液、戊二酸以及总重量2-3倍的水混合在40-50℃下搅拌均匀，得壳聚糖溶液备用；
(3)将纳米纤维素、无菌海绵铁粉、无机抗菌矿石超微粉、高强度的生物质炭以及总重量2-3倍的乙醇混合搅拌均匀，在180℃下加热搅拌2-3h，得活化复合物备用；
(4)将弹性预聚体、壳聚糖溶液、活化复合物、酵母细胞壁、糖醛、天然蜂胶抗菌剂混合搅拌均匀，放入真空箱中，在160℃下交联成弹性固体，之后制备成呈莲藕孔状的模型，在低温烘烤5-7h，即得。
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| CN1203628A (zh) * | 1995-10-04 | 1998-12-30 | 孟山都公司 | 多孔聚合生物载体及其在废水生物处理中的应用 |
| CN1508247A (zh) * | 2002-12-16 | 2004-06-30 | 中国科学院微生物研究所 | 生物可降解塑料及其生产方法与专用生产菌株和培养基 |
| CN101586134A (zh) * | 2009-06-25 | 2009-11-25 | 海南大学 | 球形颗粒细菌纤维素及其制备方法与专用培养基 |
| CN103467725A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-25 | 江南大学 | 一种氨基酸类聚酯弹性体及其制备方法 |
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