亚麻原茎微生物脱胶技术的效益分析
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浅谈脱胶对亚麻纤维强度的影响
李昱芃;刘家兴;王春红
【期刊名称】《中国纤检》
【年(卷),期】2014(0)19
【摘要】本文以6种不同脱胶处理方式和不同沤麻程度的亚麻纤维为原料,进行纤维强度测试并研究了纤维不同部位沤麻处理对纤维强度的影响。
测试表明:相比沤麻处理,未经过沤麻处理所制备的亚麻纤维的强度更大,对于沤麻处理的长亚麻纤维,纤维脱胶程度越好,强度越低。
【总页数】2页(P80-81)
【作者】李昱芃;刘家兴;王春红
【作者单位】天津工业大学;天津工业大学;天津工业大学
【正文语种】中文
【相关文献】
1.脱胶过程中四个因素对亚麻纤维强度的影响 [J], 李明;卜丹;李冬梅;周亚东;刘锦红
2.亚麻快速生物脱胶技术研究Ⅱ.亚麻快速生物脱胶过程中发酵液成分变化规律 [J], 郑科;彭源德;刘正初;冯湘沅;邓硕苹;胡镇修;段盛文
3.南方亚麻微生物脱胶技术及其理论研究Ⅱ.主要外界因子对果胶酶及亚麻脱胶效
果的影响 [J], 黄小龙;孙焕良;谢达平;彭杰;李建军;李小勇
4.南方亚麻微生物脱胶技术及其理论研究Ⅲ.麻茎特性对亚麻脱胶效果的影响 [J], 黄小龙;孙焕良;孟桂元;谢达平
5.南方亚麻微生物脱胶技术研究2.麻茎特性对亚麻脱胶的影响 [J], 陈灿;孙焕良;彭源德;刘正初;冯湘沅;汤清明
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麻类生物脱胶技术开发与应用方案一、实施背景随着中国纺织业的快速发展,麻类作物作为一种具有优良性能的天然纤维,被广泛应用于服饰、家居等领域。
然而,当前麻类脱胶技术存在环境污染大、资源消耗高、生产效率低等问题,严重制约了麻类纺织产业的发展。
因此,开发高效、环保的麻类生物脱胶技术对推动麻类纺织产业升级具有重要意义。
二、工作原理麻类生物脱胶技术主要利用微生物酶的生物催化作用,对麻类纤维进行高效脱胶。
具体来说,该技术包括以下步骤:1.选取适合的微生物酶:根据麻类纤维的化学组成和结构特点,筛选出能够高效分解纤维素的微生物酶。
2.优化微生物酶的发酵条件:通过控制发酵温度、湿度、营养物质等参数,提高微生物酶的生产效率和活性。
3.生物脱胶工艺流程:将微生物酶与麻类原料混合,在适宜的温度和湿度条件下进行发酵,使纤维素在微生物酶的作用下分解为可溶性糖类,从而实现脱胶。
4.残胶处理:将脱胶后的溶液进行分离、洗涤、干燥等处理,得到精制麻纤维和可利用的残胶物质。
5.纺织加工:将精制麻纤维进行纺织加工,得到各类麻制品。
三、实施计划步骤1.开展市场调研:了解当前麻类纺织品的市场需求和主要生产工艺,明确生物脱胶技术的开发方向和目标。
2.筛选微生物酶种:通过实验室筛选和优化,确定适合麻类纤维生物脱胶的微生物酶种。
3.建立生物脱胶工艺流程:根据优化的微生物酶发酵条件和脱胶工艺参数,建立完整的生物脱胶工艺流程。
4.调试设备与设施:根据工艺要求,选购或改造适合生物脱胶工艺的设备与设施。
5.试制样品:按照建立的工艺流程进行小批量试制,对试制品进行性能检测和评估。
6.中试生产:在试制样品成功的基础上,进行中试生产,进一步验证工艺流程的稳定性和可行性。
7.产业化推广:根据中试生产的结果和市场反馈,制定产业化推广计划,将生物脱胶技术应用于麻类纺织生产中。
四、适用范围本方案适用于各种麻类作物的脱胶加工,包括但不限于亚麻、大麻、黄麻等。
同时,该技术还可应用于其他具有类似纤维结构的天然或人造纤维材料的脱胶加工。
国内苎麻脱胶技术1. 引言苎麻,又称亚麻、亚麻麻等,是一种重要的经济作物,具有很高的经济价值和广泛的应用前景。
苎麻纤维具有优异的力学性能和耐久性,广泛用于纺织、建筑、医疗等领域。
然而,在苎麻纤维应用过程中,需要进行脱胶处理,以去除纤维表面的胶质和杂质,提高纤维的质量和纯度。
国内苎麻脱胶技术的发展已经取得了长足的进步,本文将对国内苎麻脱胶技术进行全面详细、完整深入的介绍。
2. 脱胶技术的意义脱胶技术是苎麻纤维加工的关键环节之一,对于提高苎麻纤维的质量和纯度具有重要作用。
主要意义如下:2.1 提高纤维质量通过脱胶技术,可以有效去除苎麻纤维表面的胶质和杂质,提高纤维的质量和纯度。
脱胶后的苎麻纤维具有较高的强度、韧性和耐久性,适用于各种纺织加工和应用领域。
2.2 降低生产成本脱胶技术可以减少后续加工过程中的能耗和劳动力成本,提高生产效率。
同时,脱胶后的苎麻纤维可以更好地吸收染料和化学药剂,降低了染色和后续处理过程中的用量和成本。
2.3 促进苎麻产业发展苎麻是一种重要的农作物,苎麻产业的发展对于农民收入和农村经济的发展具有重要意义。
脱胶技术的应用可以提高苎麻纤维的附加值,促进苎麻产业的发展,推动农村经济的转型升级。
3. 国内脱胶技术的发展现状国内苎麻脱胶技术的发展经历了多年的探索和实践,取得了一系列重要成果。
目前,主要的脱胶技术包括机械脱胶、化学脱胶和生物脱胶等。
3.1 机械脱胶技术机械脱胶技术是最常用的脱胶方法之一,通过物理摩擦和冲击力去除纤维表面的胶质和杂质。
常用的机械脱胶设备包括刀式脱胶机、锤式脱胶机等。
机械脱胶技术具有操作简便、能耗低、对环境无污染等优点,但脱胶效果受纤维质量和设备性能的影响较大。
3.2 化学脱胶技术化学脱胶技术是利用化学药剂对苎麻纤维进行处理,去除胶质和杂质。
常用的化学脱胶方法包括碱法脱胶、酶法脱胶等。
化学脱胶技术具有脱胶效果好、操作灵活、适用范围广等优点,但需要注意对环境的影响和化学药剂的安全性。
亚麻脱胶技术亚麻纤维包埋于茎秆的韧皮部,必须经过“脱胶”,去除果胶、半纤维素和木质素等非纤维素物质(统称为胶质),才能获得用于轻纺的纤维,实现其使用价值。
脱胶是连接亚麻种植与纺织加工的桥梁和纽带,是亚麻产业中的关键环节,脱胶质量的好坏直接影响着亚麻纤维的产量、质量乃至农民、企业的经济收入。
目前,生产上普遍采用雨露沤麻法和生物脱胶法,均利用微生物及其酶对亚麻的胶质进行降解,下面简单介绍技术方法特点等。
1 雨露沤麻1.1 传统雨露沤麻法雨露沤麻是应用好气性真菌,在适宜温度下分解果胶使纤维束脱离木质部的沤麻方法。
雨露麻的色泽及其它物理性状与好气性真菌的种类有关,其所需的最适温度是18℃,相对湿度50~60%。
雨露麻沤制过程简单,不需要特殊设备。
其纤维较水浸沤制的纤维易漂白和纺织。
其特点是需要较长的沤麻时间,气候条件直接影响干茎沤制程度和纤维质量。
技术要点:根据年加工量选定草地、麦地、收获后的麻茬地做沤麻场,将亚麻按原茎等级分别进行沤制,以提高成麻品质和出麻率。
铺麻要均匀一致,麻层厚度一般在2~2.5厘米为宜。
麻趟间距15~20厘米。
沤麻时间根据气候条件而定,应越早越好,东北地区一般是8月5日开始,最晚不能超过8月末沤制。
隔年沤制的亚麻原茎应妥善保管,最好第二年6月份气温上升后进行沤制,不宜过早。
沤麻时间一般为15~20天。
干茎鉴定方法:迎着太阳看,沤好的麻茎发出银白色的亮光,亚麻茎秆外表长满了细小黑色斑点,用手敲打麻茎飞出黑色灰尘。
1.2 鲜茎雨露沤麻法此法是传统雨露沤麻法的改进,使困扰亚麻业多年的原茎保存问题得以解决。
鲜茎沤麻是亚麻拔下就沤,充分利用亚麻收获季节的高温多雨,沤制速度快,时间短,田间损失小。
同时麻率、麻质得以相对提高,以机械收获为主,生产成本低。
技术要点:亚麻原茎拔掉后就地沤制,所以必须注意麻层与地面接触情况,若遇连续降雨麻层下部与地面接触易发生霉烂,应马上翻麻。
铺麻要均匀一致,麻沤完后脱粒。
麻类脱胶方法
一般在麻茎上剥取的麻皮就是这类物质组成的纤维束层及其表皮、角质层、木栓组织等包覆组织的总称。
因此显得粗硬。
这种粗麻皮除少数直接用于制作绳索等用途外,必须经过剥制或脱胶等过程,才能作为纺织原料,以及制作渔网、麻线等。
麻类初步加工的好坏直接影响到产品的产量、品质和使用价值,因不同种类、不同用途以及当地条件和习惯等而有不同的加工方法。
主要有生物脱胶、化学脱胶和机械脱胶等方法。
1.生物脱胶生物脱胶是利用微生物分泌的果胶分解酶,使生麻中除纤维以外的物质溶解或分离的过程。
在自然界中许多细菌和真菌,都能分泌出一种果胶酶,称为果胶分解菌,它们具有一定的选择性,因此各种麻类都有它最优良的果胶分解菌品种。
生物脱胶的方法可分为露浸法、堆积发酵法、冷水浸渍法、温水浸渍法、人工培养细菌法和酵素浸渍法等。
冷水浸渍法是利用天然水域和麻皮上细菌分泌的酵素进行脱胶的,广泛用于汉制红麻、黄麻、大麻等,是利用天然河、湖、池沼及人工建筑汉麻池驱麻。
2.化学脱胶麻类的化学脱胶,主要是使韧皮纤维中所含非纤维素物质和半纤维素、果胶、木质素、脂肪及蜡等溶解于碱或酸溶液并漂白、通氯,使非纤维素分子和纤维素分离,从而使精麻适于纺织。
化学脱胶过程,一般先将原料放于碱液中在高压或常压下蒸煮,再经过打纤、浸酸、水洗、脱水、浸油软化和去色,最后日晒或烘干。
化学脱胶适用于工业化生产。
3.机械脱胶主要是利用机械的作用使麻茎的包覆组织(韧皮纤维作物)或叶肉(叶纤维作物)与维分离的加工过程。
如兰麻的初加工,一般先剥取麻皮,再刮去麻壳和部分胶质,即可供手工织造。
目前已有多种类型的机械用于脱胶。
万方数据第2l卷第l期2004年2月生物学杂志JOURNAI.OFBIoIOGYV01.2lNo.1Feb.2004原糖所需酶量定义为一个酶活性单位。
2结果与分析2.1天然水沤麻过程中果胶分解菌数量和脱胶酶变化天然水沤麻是利用麻茎和天然水中存在的微生物产生各种脱胶酶分解果胶等胶杂质,释放韧皮纤维束的过程。
一般认为果胶分解菌是麻类微生物脱胶的重要脱胶菌群。
图l是亚麻水沤法脱胶过程中果胶分解菌的数量变化曲线。
从图1可以看出,天然水沤麻液中存在数量众多的果胶分解菌,其数量随着沤麻时间的推移呈现由低到高再下降的变化趋势。
由图2可以得知,沤麻过程中脱胶酶变化差异明显,果胶酶浓度始终高于木聚糖酶和纤维素酶。
其变化规律与微生物数量变化相似.但高峰期明显滞后于菌体数量,脱胶60h达最高值,然后缓慢下降。
木聚糖酶、纤维素酶变化较平稳,随着沤麻的进程有逐渐增强的趋势,可能是麻茎韧皮纤维中的果胶质被果胶酶分解的同时,半纤维素和纤维素逐步暴露出来,诱导微生物产生木聚糖酶和纤维素酶,三者协调作用共同脱除胶质。
8t6—5毛‘。
3212108642O田1天然水沤麻过程中粜肢分解菌变化012243648607284田2天然承沤麻过程中脱肢酶变化规律2.2菌种的初筛结果田3:A.蕾水解圈圈4:Bl苗水解圈取沤麻至60h(主生物期)的沤麻液,做适当稀释涂布于以果胶为唯一碳源的分离培养基上,好氧培养2—3天,根据菌落生长情况及透明圈大小选出七个菌株,做进一步复筛。
2.3菌种的复筛结果将初筛的七个菌株点种于双层水解圈测定平板,获得两株生长迅速,水解圈与菌落直径比值较大的菌株.编号为Al菌和BI菌。
将Al菌和BI菌分别接种于脱胶培养基,进行摇瓶振荡脱胶实验,结果表明,A,菌和Bl菌主要产生果胶酶和木聚糖酶,它们主要分解的是果胶和半纤维素。
其中A1菌几乎不产纤维素酶,不会伤害纤维素,这些特征对亚麻脱胶十分有利;B1菌酶活较高,摇瓶脱胶速度快,50h能完成脱胶(如表1)。
亚麻微生物脱胶技术的研究阿拉伯芝(Alhagi sp.)是一类众多植物中被广泛用于食品行业的优质物质,主要作为食品原料或食用添加剂使用。
与其他一些植物一样,阿拉伯芝含有大量的多糖,其中的阿拉伯糖是多糖类的主要成分,它主要是由木聚糖、胶原聚糖和凝胶聚糖组成的,是一种极有用的饮料增稠剂。
然而,由于凝胶聚糖的特殊性,对凝胶聚糖进行回收和分离一直是一个挑战。
随着阿拉伯花传粉作物在食品工业中的应用需求越来越高,回收和分离阿拉伯芝多糖的研究也受到了广泛关注。
在回收和分离这种多糖过程中,技术参数比如温度、pH值以及添加溶剂等可以影响多糖的溶解能力。
在市场上有不同的回收和分离阿拉伯披碱草多糖的方法,但大多数都具有低效率、简单的应用程序的缺点。
近年来,基于其可持续性和低环境污染的特点,亚麻微生物脱胶已成为回收和分离阿拉伯披碱草多糖的主要技术。
亚麻微生物脱胶是一种基于亚麻叶过氧化物酶转化活性多糖的技术。
该技术可以以低影响环境的方式提取特定多糖,并分离出多种类型的多糖,包括木聚糖、胶原聚糖和凝胶聚糖。
亚麻叶蛋白酶可以水解蛋白质形成的分子束,从而获得溶解的多糖溶液。
遵循几乎相同的步骤,这些多糖溶液可以被沉淀,并在相应的pH和温度条件下分离出比较纯度较高的多糖混合物。
亚麻微生物脱胶过程非常简单,而且无需添加有害物质,它可以有效分离各种类型的多糖。
此外,它还能在短时间内分离出低毒性、低异味的多糖样本。
亚麻微生物脱胶在阿拉伯芝多糖提取领域具有巨大的潜力,可以为食品工业提供高纯度和高品质的食品添加剂。
综上所述,亚麻微生物脱胶是一种绿色的、低影响环境的、高效的分离技术,它在回收和分离阿拉伯披碱草多糖方面有巨大的潜力。
因此,进一步的研究和实践将为阿拉伯芝多糖回收和分离提供有效而安全的技术方法。