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本文主要对细菌纤维素的静态发酵培养基优化、清洁生产、结构分析及其在造纸中的应用进行了研究。 将假丝酵母菌Y-7、胚乳杆菌L-1和细菌纤维素产生菌A.xylinumX-2在蔗糖和茶水培养基中混合发酵3天,生产细菌纤维素。将发酵液经调配制成饮料,实现无污排放。经研究发现,发酵液液高和气液表面积对细菌纤维素产量有影响,液高在2~4cm较合适。 通过纸层析、X-射线衍射和固体CP/MAS 13C NMR等方法对细菌纤维素进行了定性分析。并通过对衍射图和NMR谱分析,表明细菌纤维素结晶度高,cellulose Iα/Iβ比例大。通过细菌纤维素干膜渗透性的研究,发现干膜透气性小、透湿性大,这说明其结构致密,含有大量极性基团。 研究了细菌纤维素湿膜的打浆分散方法和苇浆中配加细菌纤维后在造纸过程中的行为。苇浆纸张强度随着细菌纤维配加量的增加而显著增大,透气度明显下降。这可能是因为:1)细菌纤维素的微纤维交织成特殊的网状结构,有较大表面积,增加氢键作用位点,增大纤维间的结合力;2)细菌纤维本身有较大的强度。 将Plackett-burman设计、响应面分析和最速增长途径法联用,对A.xylinum X-2静态发酵培养基进行优化。在确定初始浓度远离最优水平后,寻找到最优区域。发酵培养基在最优区域时,A.xylinum X-2细菌纤维素产量达4.6g/L,相比其初始区域提高了一倍。