两株芽孢杆菌在苎麻纤维复合脱胶中的应用

【背景】苎麻纤维细长、强韧、洁白、有光泽,被誉为"天然纤维之王",应用广泛。但其被以半纤维素和果胶为主要成分的胶质所包裹,脱胶是生产精干麻工艺的核心工序。利用单一菌株脱胶,往往因其脱胶酶系不全,存在胶质去除率低的问题,导致后期仍需要大量的碱和漂白剂处理。【目的】丰富苎麻脱胶过程中关键酶系,从而提高苎麻胶质去除率,并降低脱胶后期化学试剂的用量,推进苎麻生物脱胶的工艺应用。【方法】选用2株芽孢杆菌HG-9 (高果胶酶和甘露聚糖酶)和HG-25(高木聚糖酶)建立了复合微生物脱胶技术,并对其进行了优化。【结果】当2株菌接种量均为6%,水料比16:1,初始pH值5.9,在温度37.6°C下脱胶处理14 h时脱胶效果最佳,与菌株HG-9单独脱胶相比,脱胶时间减少2 h,胶质去除率、半纤维素去除率和木质素去除率分别提高9.32%、21.24%和17.93%,次氯酸钠用量减少20%。通过电子显微镜分析其形貌特征发现,混合脱胶获得的纤维表面更加平滑,无明显扭曲和损伤且纤维分散度较高。【结论】通过复合微生物协同作用,丰富脱胶过程中关键酶系,提高了苎麻纤维胶质去除率,缩短了脱胶时间,而且减少了脱胶后期漂白剂的用量,为苎麻生物脱胶工业化应用的进一步发展提供了指导。

Application of two Bacillus sp. strains in composite degumming of ramie fibers