一種生物基凝固膠制造技術

本發明專利技術公開了一種生物基凝固膠，屬于生物技術領域。本發明專利技術對木醋桿菌進行活化，再超高壓預處理，對菌種進行誘變，添加透明質酸作為發酵培養基的成分，提供了很好的傳送載體，生物纖維素和海藻酸鈉大分子之間的氫鍵作用，提高粘結力，對藤壺進行斜面培養，以明膠、卵磷脂等作為培養基料，提高分子離子級的粘接效果，提供強大的內聚力及抗生物降解性能；本發明專利技術所用貽貝粘蛋白為貽貝足絲腺所分泌，DOPA中的一些酚羥基即可氧化成醌，冷凝后的水因壓力瞬間降低而快速溢出，使蛋白結構得以展開，表面活性官能團數量增多，使得本發明專利技術的穩定性和膠合強度得到有效提升。本發明專利技術解決了目前常用生物基凝固膠內部機械性能及粘結力差的問題。

A Bio-based Coagulant

The invention discloses a bio-based coagulant, which belongs to the field of biotechnology. The invention activates Acetobacter xylinum, then pretreats it with ultra-high pressure, mutagens the strain, adds hyaluronic acid as the component of fermentation medium, provides a good carrier, hydrogen bond between biocellulose and sodium alginate macromolecules, improves the cohesion, obliquely cultures barnacle, uses gelatin, lecithin and other media to improve the molecular ion level. The adhesive effect of the invention provides strong cohesion and biodegradability; the mussel mucin used in the invention is secreted by the mussel foot silk gland, some phenolic hydroxyl groups in DOPA can be oxidized to quinone, and the condensed water quickly overflows due to the instantaneous decrease of pressure, so that the protein structure can be expanded, the number of surface active functional groups increased, and the stability and bonding strength of the invention can be effectively improved. Promote. The invention solves the problems of poor internal mechanical properties and bonding force of commonly used biological-based solidifying glue at present.

【技術實現步驟摘要】
一種生物基凝固膠
本專利技術屬于生物
，具體涉及一種生物基凝固膠。
技術介紹
膠乳的生物凝固是指通過添加微生物繁殖所需的糖類物質，使割膠后污染的微生物或后來人為接種微生物的活性增強，并在較短時間內大量繁殖，從而加速了膠乳自然凝固的過程。研究資料表明，采用生物凝固工藝能改進生膠的內在性能，可以廣泛用于生產。作為一個天然橡膠的生產大國，同時又是一個天然橡膠的的消耗大國，目前，標準天然橡膠的產量已占天然橡膠產量的85%。標準橡膠存在著強伸性能低、一致性能差、硫化速度慢等缺點，不能適應子午線輪胎工業生產的要求。據研究資料表明，生物凝固工藝可改進生膠的內在性能，所得產品具有較快的硫化速度，較好的拉伸性能和較低的生熱性。膠乳的生物凝固是指通過添加微生物繁殖所需的糖類物質，使割膠后污染的微生物或后來人為接種微生物的活性增強，并在較短時間內大量繁殖，從而加速了膠乳自然凝固的過程。但采用生物凝固法凝固膠乳時，所得生膠的P0和門尼粘度較高，而過高的P0及門尼粘度反映生膠可塑性小，塑混煉工藝困難；當然PRI值高橡膠的抗氧化性能就越好。恒粘天然橡膠是一種粘度恒定的生膠，在貯存和運輸過程中可保持門尼粘度的穩定，從而可以穩定混煉和擠出工藝，縮短混煉時間，保證產品質量，提高生產效率。但是，傳統的生物凝固膠還存在著機械性能不佳以及粘結力差的問題，所以還需對其加以進一步研究。因此需開發一種粘結力及機械性能強的生物基凝固膠。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題：針對目前常用生物基凝固膠內部機械性能及粘結力差的問題，提供一種生物基凝固膠。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下所述的技術方案是：一種生物基凝固膠，包括如下組分：2~5份苯甲酸鈉、4~8份聚丙烯酰胺、3~7份甘油、1~4份助劑，還包括：20~40份生物膠料、15~30份復合作用料。所述生物膠料的制備方法，包括如下步驟：（1）于28~33℃，取木醋桿菌粉按5%的接種量接種至活化培養基，振蕩培養，得活化菌液，取活化菌液置于鋁箔聚丙烯袋密封，于23~28℃、200MPa下保持15~20min，得預處理菌液，取預處理菌液按質量比1：10~15加入生理鹽水混合，得稀釋菌液；（2）取稀釋菌液按5~10%的接種量接種至發酵培養基，密封，于25~32℃靜置發酵3~5天，出料，得發酵料，取發酵料按質量比3：1：7~12加入海藻酸鈉、無菌水混合攪拌，保溫，冷卻，抽濾，取濾渣干燥，得發酵處理料；（3）取藤壺幼蟲于斜面培養，斜面平鋪藤壺幼蟲2~5倍質量的培養基料，控制溫度為27~35℃、濕度為60~75%，每隔4~7h噴淋藤壺幼蟲質量2~4倍的促進液，培養5~8天，將培養基料連同藤壺取出，得混料，取混料加入混料質量3~5倍的熱水混合，保溫靜置，去除藤壺，得混合膠液，于28~32℃，取混合膠液按質量比5~8：2：0.1加入發酵處理料、輔料混合攪拌，即得生物膠料。所述步驟（1）中的活化培養基：按質量份數計，取30~50份葡萄糖、12~25份馬鈴薯、6~10份酵母粉、1~4份磷酸二氫鉀、600~800份水混合，滅菌，即得活化培養基。所述步驟（2）中的發酵培養基：按質量份數計，取5~8份透明質酸、20~40份西瓜汁、3~5份蛋白胨、1~3份磷酸氫二鈉、1~3份磷酸二氫鉀、0.8~1.5份檸檬酸、4~7份酵母膏、800~1000份水混合，滅菌，即得發酵培養基。所述步驟（3）中的培養基料：于50~65℃，按質量比1：3~7：20~40取明膠、山梨醇、水混合攪拌，降溫至28~40℃，加入明膠質量20~35%的卵磷脂混合，即得培養基料。所述步驟（3）中的促進液：取大米按質量比1：4~8加入水混合攪拌，靜置，過濾，取淘米水按質量比12~18：1：0.3加入橘子皮、山楂搗碎勻漿，即得促進液。所述步驟（3）中的輔料：按質量比3~6：1取十二烷基三甲基溴化銨、甜菊糖混合，即得輔料。所述復合作用料的制備，包括如下步驟：S1.按質量比15~20：1取貽貝粘蛋白、甘油混合，按球料質量比20~35：1加入氧化鋯球磨珠，球磨，得球磨料，取球磨料汽爆處理，泄壓，出料，得汽爆料；S2.取汽爆料干燥，得干燥料，按重量份數計，取20~30份干燥料、2~5份乙二醇、0.1~0.4份消泡劑、8~14份十二烷基苯磺酸鈉、40~60份水，先于75~85℃，取水、十二烷基苯磺酸鈉、乙二醇混合攪拌，升溫至90~100℃，加入消泡劑和干燥料混合攪拌，即得復合作用料。所述步驟S2中的消泡劑：按質量比3~5：1取二甲基硅油、蓖麻油混合，即得消泡劑。所述助劑：助劑：按質量比7~14：1取對苯二甲醛、硫代硫酸鈉混合，即得助劑。本專利技術與其他方法相比，有益技術效果是：（1）本專利技術對木醋桿菌進行活化，再超高壓預處理，對菌種進行誘變，提高生物纖維體的含量，配合發酵制得具有精細納米三維網絡的結構，透氣性強，且具有良好的生物相容性，可以與生物膠成分、復合作用料復配，可改善內部的和易性，添加透明質酸作為發酵培養基的成分，提供了很好的傳送載體，可搭載多種活性成分進行，使得發酵物表面網孔有透明質酸覆蓋，生物纖維與透明質酸粘結過程中，可提高內部的活性及聯結力，海藻酸鈉的加入有利于生物纖維素大分子鏈的規整排列，使其結晶發生變化，使得組分間形成的復合膜拉伸強度變大，改善本凝固膠的機械性能，生物纖維素和海藻酸鈉大分子之間的氫鍵作用，使得大分子排列較緊密，親水基團與水分子形成氫鍵而使分子鏈產生網狀結構，提高粘結力，對藤壺進行斜面培養，以明膠、卵磷脂等作為培養基料，方便收集培養過程中，藤壺產生的生物膠質，又可對生物膠進行包裹，充分發揮其作用，提高分子離子級的粘接效果，提供強大的內聚力及抗生物降解性能；（2）本專利技術所用貽貝粘蛋白為貽貝足絲腺所分泌，可形成強韌的蛋白絲，其蛋白肽鏈片段中有10%的DOPA基團，pH值較高時，DOPA中的一些酚羥基即可氧化成醌，氧化的DOPA和未氧化的DOPA交聯，形成高分子網狀聚合物，提高粘附性，而用甘油和貽貝粘蛋白球磨混合的過程中，甘油滲透進入蛋白結構內部，有利于貽貝粘蛋白在后續處理過程中被潤濕，在蒸汽爆破過程中，在加壓過程中，水蒸氣滲透進入其內部，在泄壓過程中，冷凝后的水因壓力瞬間降低而快速溢出，使蛋白結構得以展開，表面活性官能團數量增多，配合較高溫度使蛋白質發生降解，分子量降低，活性基團數量進一步增多，再輔以表面活性劑的修飾作用，使體系粘度降低，使得本專利技術的穩定性和膠合強度得到有效提升，且兩者縮合的反應產物具有優異的抗氧化和抑菌性能，有利于貯存穩定性的提高和長期使用。具體實施方式活化培養基：按質量份數計，取30~50份葡萄糖、12~25份馬鈴薯、6~10份酵母粉、1~4份磷酸二氫鉀、600~800份水混合，于121℃滅菌15~20min，即得活化培養基。發酵培養基：按質量份數計，取5~8份透明質酸、20~40份西瓜汁、3~5份蛋白胨、1~3份磷酸氫二鈉、1~3份磷酸二氫鉀、0.8~1.5份檸檬酸、4~7份酵母膏、800~1000份水混合，于121℃滅菌15~20min，即得發酵培養基。助劑：按質量比7~14：1取對苯二甲醛、硫代硫酸鈉混合，即得助劑。培養基料：于水浴50~65℃，按質量比1：3~7：20~40取明膠、山梨醇、去離子水于容器混合，以4本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種生物基凝固膠，按質量份數計，包括如下組分：2~5份苯甲酸鈉、4~8份聚丙烯酰胺、3~7份甘油、1~4份助劑，其特征在于，還包括：20~40份生物膠料、15~30份復合作用料。

【技術特征摘要】
1.一種生物基凝固膠，按質量份數計，包括如下組分：2~5份苯甲酸鈉、4~8份聚丙烯酰胺、3~7份甘油、1~4份助劑，其特征在于，還包括：20~40份生物膠料、15~30份復合作用料。2.根據權利要求1所述一種生物基凝固膠，其特征在于，所述生物膠料的制備方法，包括如下步驟：（1）于28~33℃，取木醋桿菌粉按5%的接種量接種至活化培養基，振蕩培養，得活化菌液，取活化菌液置于鋁箔聚丙烯袋密封，于23~28℃、200MPa下保持15~20min，得預處理菌液，取預處理菌液按質量比1：10~15加入生理鹽水混合，得稀釋菌液；（2）取稀釋菌液按5~10%的接種量接種至發酵培養基，密封，于25~32℃靜置發酵3~5天，出料，得發酵料，取發酵料按質量比3：1：7~12加入海藻酸鈉、無菌水混合攪拌，保溫，冷卻，抽濾，取濾渣干燥，得發酵處理料；（3）取藤壺幼蟲于斜面培養，斜面平鋪藤壺幼蟲2~5倍質量的培養基料，控制溫度為27~35℃、濕度為60~75%，每隔4~7h噴淋藤壺幼蟲質量2~4倍的促進液，培養5~8天，將培養基料連同藤壺取出，得混料，取混料加入混料質量3~5倍的熱水混合，保溫靜置，去除藤壺，得混合膠液，于28~32℃，取混合膠液按質量比5~8：2：0.1加入發酵處理料、輔料混合攪拌，即得生物膠料。3.根據權利要求2所述一種生物基凝固膠，其特征在于，所述步驟（1）中的活化培養基：按質量份數計，取30~50份葡萄糖、12~25份馬鈴薯、6~10份酵母粉、1~4份磷酸二氫鉀、600~800份水混合，滅菌，即得活化培養基。4.根據權利要求2所述一種生物基凝固膠，其特征在于，所述步驟（2）中的發酵培養基：按質量份數計，取5~8份透明質酸、20~40份西瓜汁、3~5份蛋白胨...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡次兵，陳建春，龐成榮，
申請(專利權)人：佛山市森昂生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44