一种环保型天然橡胶加工方法与流程

1.本发明涉及天然橡胶技术领域，特别涉及一种环保型天然橡胶加工方法。


背景技术：

2.目前天然橡胶产品主要以技术分级橡胶为主，但技术分级橡胶因其工艺中的鲜胶乳加氨保存、加酸凝固、高温干燥等步骤影响产品性能，并且传统酸凝固得到的天然橡胶蛋白质含量较高，硫化速率较慢。为提高天然橡胶的性能，研究人员开始采用微生物方法凝固鲜胶乳，这种方法与以往方法相比不用氨酸等化学品，加工过程更加环保，产品拉伸性能可提高20％以上，但这种方法在凝块熟化堆放时会因蛋白质变质会释放出臭气，污染环境，对环保不利，而且产品性能仍有有待提高，故急需一种方法，无臭味、环保而且能够提高天然橡胶生胶产品品质。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明提出一种环保型天然橡胶加工方法，解决上述技术问题。
4.本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种环保型天然橡胶加工方法，包括以下步骤：
6.取鲜胶乳，加入复合菌液，该复合菌液由除臭菌液和凝固菌液按质量比为1：1～3组成，所述除臭菌液由醋酸杆菌、副干酪乳杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、乙醇假丝酵母和季也蒙毕赤酵母培养制得，所述凝固菌液由乳酸链球菌、乳酸杆菌和酵母菌培养制得，制得鲜胶乳凝胶块，将凝胶块静置堆放熟化，制成天然橡胶生胶产品。
7.进一步的，所述除臭菌液培养方法：将除臭菌株接种至复合发酵液中，所述除臭菌株的接种量为复合发酵液体积的1
‑
5％；静置密闭培养2
‑
3天，制得除臭菌液；所述除臭菌株由醋酸杆菌、副干酪乳杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、乙醇假丝酵母和季也蒙毕赤酵母组成。
8.进一步的，所述凝固菌液培养方法：将凝固菌株接种至复合发酵液中，所述凝固菌株的接种量为复合发酵液体积的1
‑
5％，静置密闭培养1
‑
2天，制得除臭菌液；所述凝固菌株由乳酸链球菌、乳酸杆菌和酵母菌组成。
9.进一步的，所述复合发酵液包括以下质量百分比的原料：蔗糖1.5
‑
2.5％、葡萄糖0.9
‑
1.5％、果糖0.3
‑
0.5％和酵母膏0.3
‑
0.5％和余量的水。
10.进一步的，所述除臭菌株由醋酸杆菌、副干酪乳杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、乙醇假丝酵母和季也蒙毕赤酵母按体积比8
‑
12：8
‑
12：25
‑
35：18
‑
22：25
‑
35组成。
11.进一步的，所述凝固菌株由乳酸链球菌、乳酸杆菌和酵母菌按体积比18
‑
22：25
‑
35：45
‑
55组成。
12.进一步的，按体积百分比计，所述除臭菌株由醋酸杆菌10％、副干酪乳杆菌10％、赖氨酸芽孢杆菌30％、乙醇假丝酵母20％和季也蒙毕赤酵母30％组成；按体积百分比计，所述凝固菌株由乳酸链球菌20％、乳酸杆菌30％和酵母菌50％组成。
13.进一步的，接入复合发酵液培养前，所述醋酸杆菌、副干酪乳杆菌、赖氨酸芽孢杆
菌、乙醇假丝酵母、季也蒙毕赤酵母、乳酸链球菌、乳酸杆菌、酵母菌均为菌液，活菌数均为1*106cfu/ml到1*108cfu/ml之间。
14.进一步的，所述复合菌液由除臭菌液和凝固菌液按质量比为1：3。
15.进一步的，所述复合菌液加入量为鲜胶乳质量5
‑
15％。
16.进一步的，所述熟化条件：置于20
‑
35℃温度条件下静置堆放熟化1
‑
15天。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明利用复配凝固、除臭复合菌制备鲜胶乳凝胶块并熟化，不但减轻凝胶块熟化过程中的臭味，而且加快天然橡胶硫化速率，还提高产品物理机械性能。
19.本发明采用由醋酸杆菌、副干酪乳杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、乙醇假丝酵母和季也蒙毕赤酵母培养除臭菌液，采用由乳酸链球菌、乳酸杆菌和酵母菌培养凝固菌，协同增效，提高了微生物对鲜胶乳中非胶组分的分解，使得蛋白质等大分子物质降解为氨基酸等小分子物质，成为天然硫化促进剂加快了天然橡胶的硫化速率，不但提高了天然橡胶产品的物理机械性能，而且减轻凝胶块熟化过程中的臭味。另外，比现行技术分级橡胶生产工艺相比，不使用氨酸化学试剂利用不同功能的微生物来参与天然橡胶生胶的制备，制备过程更加环保。
具体实施方式
20.为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
21.本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
22.本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
23.本发明实施例及对比例使用复合发酵液由以下质量百分比的原料制得：蔗糖2.0％、葡萄糖1.2％、果糖0.4％和酵母膏0.4％和余量的水。
24.实施例1
25.一种环保型天然橡胶加工方法，包括以下步骤：
26.(1)除臭菌液培养：将除臭菌株接种至复合发酵液中，静置密闭培养2天，制得除臭菌液；所述除臭菌株的接种量为复合发酵液体积的2％；
27.按体积百分比计，所述除臭菌株由醋酸杆菌10％、副干酪乳杆菌10％、赖氨酸芽孢杆菌30％、乙醇假丝酵母20％和季也蒙毕赤酵母30％组成，使用醋酸杆菌、副干酪乳杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、乙醇假丝酵母、季也蒙毕赤酵母均为菌液，其活菌数均约为1*107cfu/ml；
28.(2)凝固菌液培养：将凝固菌株接种至复合发酵液中，静置密闭培养1天，制得除臭菌液；所述凝固菌株的接种量为复合发酵液体积的2％；
29.按体积百分比计，所述凝固菌株由乳酸链球菌20％、乳酸杆菌30％和酵母菌50％组成，使用乳酸链球菌、乳酸杆菌、酵母菌均为菌液，其活菌数均约为1*107cfu/ml；
30.(3)取鲜胶乳，加入复合菌液，所述复合菌液加入量为鲜胶乳质量10％，所述复合菌液由上述除臭菌液和凝固菌液按质量比为1：3组成，制得鲜胶乳凝胶块，将凝胶块置于20
‑
35℃温度条件下静置堆放熟化15天后，再将其机械压片、脱水、干燥后，制成天然橡胶生胶产品。
31.实施例2
32.一种环保型天然橡胶加工方法，与实施例1区别在于，所述复合菌液由除臭菌液和
凝固菌液按质量比为1：1组成。
33.实施例3
34.一种环保型天然橡胶加工方法，与实施例1区别在于，所述复合菌液由除臭菌液和凝固菌液按质量比为1：2组成。
35.实施例4
36.一种环保型天然橡胶加工方法，与实施例1区别在于，
37.按体积百分比计，所述除臭菌株由醋酸杆菌8％、副干酪乳杆菌12％、赖氨酸芽孢杆菌35％、乙醇假丝酵母20％和季也蒙毕赤酵母25％组成。
38.按体积百分比计，所述凝固菌株由乳酸链球菌20％、乳酸杆菌25％和酵母菌55％组成。
39.实施例5
40.一种环保型天然橡胶加工方法，与实施例1区别在于，
41.按体积百分比计，所述除臭菌株由醋酸杆菌12％、副干酪乳杆菌8％、赖氨酸芽孢杆菌25％、乙醇假丝酵母20％和季也蒙毕赤酵母35％组成。
42.按体积百分比计，所述凝固菌株由乳酸链球菌20％、乳酸杆菌35％和酵母菌45％组成。
43.对比例1
44.本对比例与实施例1不同在于，没有使用复合菌液，仅使用凝固菌液。
45.具体地，取鲜胶乳，加入凝固菌液，所述凝固菌液加入量为鲜胶乳质量10％，制得鲜胶乳凝胶块，将凝胶块置于20
‑
35℃温度条件下静置堆放熟化15天后，再将其机械压片、脱水、干燥后，制成天然橡胶生胶产品。
46.对比例2
47.本对比例与实施例1不同在于，所述除臭菌液由醋酸杆菌和副干酪乳杆菌两种菌株培养制得。具体为：将除臭菌株接种至复合发酵液中，静置密闭培养2天，制得除臭菌液；按体积百分比计，所述除臭菌株由50％醋酸杆菌和50％副干酪乳杆菌组成；所述除臭菌株的接种量与实施例1一致，为复合发酵液体积的2％；醋酸杆菌和副干酪乳杆菌均为菌液，其活菌数均约为1*107cfu/ml。
48.对比例3
49.本对比例与实施例1不同在于，所述除臭菌液由赖氨酸芽孢杆菌和乙醇假丝酵母两种菌株培养制得。具体为：将除臭菌株接种至复合发酵液中，静置密闭培养2天，制得除臭菌液；按体积百分比计，所述除臭菌株由50％赖氨酸芽孢杆菌和50％乙醇假丝酵母组成；所述除臭菌株的接种量与实施例1一致，为复合发酵液体积的2％。赖氨酸芽孢杆菌和乙醇假丝酵母均为菌液，其活菌数均约为1*107cfu/ml。
50.对比例4
51.本对比例与实施例1不同在于，所述凝固菌液由单一酵母菌培养制得。具体为：将凝固菌株接种至复合发酵液中，静置密闭培养2天，制得除臭菌液；所述凝固菌株的接种量为复合发酵液体积的2％；该凝固菌株为酵母菌菌液，其活菌数约为1*107cfu/ml。
52.对比例5
53.本对比例与实施例1不同在于，该复合菌液由除臭菌液和凝固菌液按质量比为10：
1组成。
54.对照例1
55.采用自然凝固法：取鲜胶乳，置于20
‑
35℃温度条件下自然凝固，将凝胶块置于20
‑
35℃温度条件下静置堆放熟化15天后，再将其机械压片、脱水、干燥后，制成天然橡胶生胶产品。
56.对照例2
57.采用传统技术分级橡胶wf全乳胶制备方法：
58.含氨鲜胶乳(氨含量0.02
‑
0.05％)，事先取样按gb/t 8299、gb/t 8300测定干胶含及氨含量后，按下面公式准确计算凝固总用酸量后，
59.总用酸量(kg)＝中和用酸量(kg) 凝固用酸量(kg)
60.中和酸用量(kg)＝2.71
×
氨含量(％)
×
胶乳质量(kg)
61.凝固酸用量(kg)＝胶乳质量(kg)
×
干胶含量(％)
×
0.35％，
62.准确称量甲酸后用水将其稀释至总重量为胶乳总重量的10％，加入胶乳中，边加边搅拌均匀后静置待其凝固，24h后经压薄、三级压绉、造粒后泵入干燥车，110
‑
128℃下干燥4h后取出即成。
63.将上述实施例1
‑
5以及对比例1
‑
5制得的天然橡胶生胶产品，检测其硫化特性及物理机械性能。
64.表1：不同胶乳凝固方式对天然橡胶硫化特性的影响
[0065][0066][0067]
上述结果表明，相比传统自然凝固方式以及技术分级橡胶全乳胶(wf)，本发明制得天然橡胶生胶产品，天然橡胶的正硫化时间t90明显下降，硫化速度加快。采用本发明制备方法，提高对鲜胶乳中非胶组分的分解效率，促使更多的蛋白质等大分子物质降解为氨基酸等小分子物质，这些小分子物质又是天然的硫化促进剂，因此加快了天然橡胶的硫化速率。
[0068]
表2：不同胶乳凝固方式对凝固效果及凝块发臭情况的影响
[0069][0070]
【臭味等级：0级(无明显气味)、1级(微臭凝胶味)、2级(凝胶臭味)、3级(恶臭)】
[0071]
上述结果表明，相比传统自然凝固方式，本发明制备方法能够减轻凝胶块在熟化过程中的发臭情况，而且提高凝固效率。因为胶乳中非胶物质如蛋白质等在分解时同时会产生含硫含氮臭味物质，是除臭微生物的营养物质，可以被除臭微生物吸收代谢并消除异味，同时提高其凝固效果。本发明采用由醋酸杆菌、副干酪乳杆菌、赖氨酸芽孢杆菌、乙醇假丝酵母和季也蒙毕赤酵母培养除臭菌液，采用由乳酸链球菌、乳酸杆菌和酵母菌培养凝固菌，协同增效，充分兼顾凝固和除臭的效果。
[0072]
表3：对生胶物理机械性能的影响
[0073] 拉伸强度，mpa拉断伸长率，％撕裂强度，kn/m实施例126.3085230.96实施例224.2681328.87实施例325.3183729.30实施例423.5482728.58实施例524.0581028.39对比例121.7470326.75对比例222.5376227.52对比例322.2577727.49对比例422.4175327.53对比例522.8576527.46对照例123.3571327.81对照例219.1164325.29
[0074]
上述结果表明，相比传统自然凝固方式以及技术分级橡胶全乳胶(wf)，本发明制得天然橡胶生胶产品在拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率等关键性能上均大幅提高。
[0075]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。