CN114294905B - 利用红外或微波干燥聚羟基脂肪酸酯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及聚羟基脂肪酸酯的干燥技术领域，公开了一种利用红外或微波干燥聚羟基脂肪酸酯的方法，该方法包括将固液分离所得聚羟基脂肪酸酯进行预干燥，得到预干燥产物，然后将预干燥产物进行红外干燥或微波干燥。采用本发明的方法干燥固液分离所得聚羟基脂肪酸酯可降低聚羟基脂肪酸酯的含水率，并避免资源浪费和能源消耗。

Description

利用红外或微波干燥聚羟基脂肪酸酯的方法

技术领域

本发明涉及聚羟基脂肪酸酯的干燥技术领域，具体地涉及一种利用红外或微波干燥聚羟基脂肪酸酯的方法。

背景技术

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类完全由微生物合成的高分子聚酯的统称。PHA具有生物可降解性和生物相容性，因而被认为是环境友好型材料，有助于解决日益严重的环境污染问题。虽然PHA的使用能够有效地避免石化塑料对环境造成的危害，但PHA存在于细菌体内，成分复杂，且PHA颗粒极小，提取、干燥困难，成本高。为提高经济效益，开发低成本、高效率、高回收率的分离和干燥方法是产业化的必经之路。

已有的PHA干燥工艺，基本采用的都是喷雾干燥，但是喷雾干燥出来的产品含水率高，长期储存容易发臭，无法达到下游共混、改性和纺丝要求，且喷雾干燥本体设备大，附属设备多，能耗高，粉尘污染大，爆炸风险高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述技术问题，提供一种利用红外或微波干燥聚羟基脂肪酸酯的方法。该方法进一步降低了聚羟基脂肪酸酯的含水率，使得所得产品更好的为下游共混改性所用，还解决应用喷雾干燥过程中需要额外加水稀释的问题。

本发明的发明人在研究过程中发现，喷雾干燥对进口物料的浓度有较为严格的要求，通常情况下，都需要将固液分离得到的聚羟基脂肪酸酯重新加水稀释，才能满足喷雾干燥的条件，造成了资源的浪费；干燥过程中又需要将水分蒸发，造成了能源的浪费。本发明的发明人在研究过程中进一步发现，先将固液分离所得聚羟基脂肪酸酯进行预干燥以降低水含量，再采用红外或微波进行干燥，不仅降低了聚羟基脂肪酸酯的含水率，还避免了反复加水造成的资源浪费和能源消耗。

基于如上的研究成果，本发明提供了一种干燥聚羟基脂肪酸酯的方法，该方法包括将固液分离所得聚羟基脂肪酸酯进行预干燥，得到预干燥产物，然后将预干燥产物进行红外干燥或微波干燥。

采用本发明的方法干燥固液分离所得聚羟基脂肪酸酯可降低聚羟基脂肪酸酯的含水率，并避免资源浪费和能源消耗，还可以防止聚羟基脂肪酸酯长期存储过程中发生的发臭现象；同时避免喷雾干燥过程中存在的粉尘污染和爆炸风险。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明第一方面提供了一种干燥聚羟基脂肪酸酯的方法，该方法包括将固液分离所得聚羟基脂肪酸酯进行预干燥，得到预干燥产物，然后将预干燥产物进行红外干燥或微波干燥。

根据本发明，优选地，所述固液分离所得聚羟基脂肪酸酯直接进行预干燥，不包括加水稀释的步骤。

根据本发明，本发明对预干燥的条件并没有特别的限制，可以为本领域常规操作，为了进一步提高干燥的效果，优选地，所述预干燥的条件使得预干燥产物的水分含量在2-20重量%，优选为2-10重量%。

根据本发明一种优选的实施方式，为使预干燥产物的水分含量在上述所述范围内，所述预干燥使用管束干燥机或滚筒刮板干燥机；更优选地，所述预干燥的温度为70-180℃，例如，可以为70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃，更优选为70-150℃。

根据本发明，所述预干燥还可以采用喷雾干燥的方式，更优选地，所述喷雾干燥的条件使得预干燥产物的水分含量在2-20重量%。在预干燥时采用喷雾干燥的方式同样能够降低了聚羟基脂肪酸酯的含水率。当预干燥采用喷雾干燥的方式时，需要将固液分离所得聚羟基脂肪酸酯与水混合，使用水的体积为固液分离所得聚羟基脂肪酸酯体积的1-8倍，优选为1-5倍。

根据本发明，优选地，所述红外干燥使用的红外线的波长为0.7-1000μm，例如，可以为0.7μm、1μm、5μm、10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm、1000μm，优选为5-500μm。

根据本发明，优选地，所述微波干燥使用的微波的波长为1mm-1m，例如，可以为1mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1m，优选为5-500mm。

根据本发明一种优选的实施方式，所述红外干燥或微波干燥的时间使得聚羟基脂肪酸酯的含水量低于1重量%。

根据本发明，为使聚羟基脂肪酸酯的含水量低于1重量%，优选地，所述红外干燥的时间为5-300min。

根据本发明，为使聚羟基脂肪酸酯的含水量低于1重量%，优选地，所述微波干燥的时间为10-600min。

根据本发明一种优选的实施方式，所述固液分离所得聚羟基脂肪酸酯的获得方式包括：

（1）将含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞进行破壁，得到含聚羟基脂肪酸酯的浆液；

（2）将浆液进行卧螺离心分离，得到上清液和所述固液分离所得聚羟基脂肪酸酯。

根据本发明，所述破壁的条件可以在较宽的范围内进行选择，优选地，为了提高干燥的效果，所述破壁的温度为60-150℃，例如，可以为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃，更优选为80-140℃；所述破壁的压力为0.1-0.6MPa，例如，可以为0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa、0.6 MPa；所述破壁的时间为5-120min，例如，可以为5min、15min、20min、30min、35min、40min、45min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min；所述破壁在pH≥8的条件下进行。可以通过加入碱（如碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠）来控制破壁的pH。

根据本发明，优选地，所述卧螺离心分离的条件包括：温度为20-50℃，例如，可以为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃，差转速2-100rpm。“差转速”是指卧螺离心分离机中内螺旋与外转鼓之间的转速差。

根据本发明，优选地，在步骤（1）中，所述含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞以菌悬液形式存在；更选地，制备所述菌悬液使用水的体积与所述菌体细胞的体积比为1-20：1，优选为2-10：1。

根据本发明一种优选的实施方式，所述卧螺离心分离的方法包括：

（2-1）将浆液进行第一卧螺离心分离得到第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第一上清液；

（2-2）将第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相进行第二卧螺离心分离得到第二富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第二上清液。

根据本发明，优选地，第一卧螺离心分离的温度为20-50℃，差转速8-60rmp。

根据本发明，优选地，第二卧螺离心分离的温度为20-50℃，差转速8-60rmp。

根据本发明，优选地，步骤（2-2）还包括将第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相与水混合得到悬浊液进行第二卧螺离心分离，制备所述悬浊液使用水的体积与第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相体积比为1-10：1。

根据本发明，优选地，将第二富含聚羟基脂肪酸酯的浓相重复步骤（2-2）的操作，得到富含聚羟基脂肪酸酯的浓相（即所述固液分离所得聚羟基脂肪酸酯）。更优选的，重复步骤（2-2）的次数为1-5次。

根据本发明，优选地，重复步骤（2-2）的次数使得所述富含聚羟基脂肪酸酯的浓相中的聚羟基脂肪酸酯的纯度大于等于90%。

根据本发明，优选地，步骤（1）中，所述含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞由以下方法得到：将聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行碟片式离心分离，得到所述含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞和发酵上清液。

根据本发明，优选地，所述碟片式离心分离的条件使得所得菌体细胞的水含量为40-90重量%，更优选为50-85重量%。

根据本发明，优选地，将所述聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行碟片式离心分离的方法包括：

（a）将聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行第一碟片式离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第一菌体细胞和第一发酵上清液；

（b）将第一发酵上清液进行第二碟片式离心分离得到含聚羟基脂肪酸酯的第二菌体细胞和第二发酵上清液；

（c）将所得的第一菌体细胞和第二菌体细胞进行第三碟片式离心分离，得到所述含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞。

根据本发明，优选地，在进行所述第三碟片式离心分离之前，先将所得第一菌体细胞和第二菌体细胞与水混合，所用水的体积为第一菌体细胞和第二菌体细胞的体积1-10倍。

根据本发明，优选地，所述第一碟片式离心分离、第二碟片式离心分离和第三碟片式离心分离的条件各自独立地包括：温度为20-50℃，转速1000-13000rpm。

根据本发明一种特别优选的实施方式，所述聚羟基脂肪酸酯的干燥方法包括以下步骤：

（1）将聚羟基脂肪酸酯发酵液在35-40℃和转速9000-10000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第一菌体细胞和第一发酵上清液。

（2）将第一发酵上清液在35-40℃和转速9000-10000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第二菌体细胞和第二发酵上清液。

（3）将第一菌体细胞和第二菌体细胞与水混合，所述水的体积为第一菌体细胞和第二菌体细胞的体积2-4倍，然后在35-40℃和转速9000-10000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第三菌体细胞和第三发酵上清液。

（4）使含聚羟基脂肪酸酯的第三菌体细胞重复步骤（3）的操作得到含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞和第四发酵上清液，其中，菌体细胞的水含量为65-67重量%。

（5）将步骤（4）得到的含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞与水混合形成菌悬液，制备菌悬液使用水的体积与菌体细胞的体积比为3.5-4：1，然后在加入氢氧化钠调节pH为9-10，在100-110℃和0.4-0.5MPa下进行破壁得到含聚羟基脂肪酸酯的浆液，破壁时间为80-90min。

（6）将浆液通过换热器降温后进入浆液暂存罐中，然后在40-45℃、差转速为25-30rmp的条件下进行卧螺离心分离，得到第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第一上清液。

（7）将第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相与水混合得到悬浊液，制备悬浊液使用水的体积与第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相的体积比为4-5：1；然后在40-45℃、差转速为25-30rmp的条件下进行卧螺离心分离，得到第二富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第二上清液。

（8）重复步骤（7）得到富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第三上清液，其中，浓相中PHA纯度大于等于96%，含水率低于35%。

（9）将步骤（8）得到的富含聚羟基脂肪酸酯的浓相在120-130℃下进行预干燥，得到水分含量低于6重量%的预干燥产物，然后进行红外干燥得到的聚羟基脂肪酸酯产品，红外干燥的条件包括：波长为300-400μm，时间为1-2h。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，

碟片式离心机购自南京华盛分离机械技术有限公司，型号DR203；

卧螺离心机购自宜兴华鼎机械有限公司，型号WL350；

管束干燥机购自沈阳一通创业干燥设备有限公司，型号GZG300；

滚筒刮板干燥机购自常州力马干燥科技有限公司公司，型号HG-500

红外干燥器购自上海善志仪器设备有限公司公司，型号：YHG-300；

微波干燥器购自济南创鑫工业微波设备有限公司公司，型号HY-MF3016；

PHA的回收率和纯度的检测方法参考文献（Engineering self-flocculatingHalomonas campaniensis for wastewaterless open and continuous fermentation[J], Biotechnology and Bioengineering,2019,116:805-815）；

发酵液中盐单胞菌生物量以OD₆₀₀值表示。

发酵菌种

盐单胞菌( Halomonas sp.)TD01，其保藏编号为CGMCC NO.4353（CN201010578858.8）。

种子培养基

5g/L的酵母粉、10g/L的蛋白胨以及60g/L的氯化钠。

初始发酵培养基

氯化钠50g/L，葡萄糖50g/L，玉米浆粉15g/L，尿素2g/L，硫酸镁0.2 g/L，磷酸二氢钾5g/L，微量元素母液I 10mL/L，微量元素母液II 3mL/L。所述微量元素母液I和II，参照引用专利CN201010578858.8。

补料培养基

葡萄糖浓度600g/L，玉米浆粉40g/L。

制备例1

本制备例用于说明聚羟基脂肪酸酯发酵液的制备

将盐单胞菌接种于种子培养基中在37℃和200rpm的条件下进行一级活化培养，培养至OD₆₀₀达到4左右，得到一级种子液；

将所述一级种子液以10体积%的接种量接种于种子培养基中，在37℃和200rpm的条件下进行二级活化培养，培养至OD₆₀₀达到4左右，得到二级种子液，得到发酵种子液。

然后将10体积％的接种量将二级种子液接入到初始发酵培养基中，发酵体系不灭菌直接发酵。控制温度37℃，转速控制600-1000rpm，通风量0.5-2.0vvm，初始溶氧控制在30%以上；发酵过程中通过补料控制糖浓度在5-20g/L之间，用NaOH控制发酵pH为8-9之间，发酵48小时。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

（1）将制备例1制备的聚羟基脂肪酸酯发酵液转移至连续排渣式碟片离心机在40℃和转速9000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第一菌体细胞和第一发酵上清液。

（2）将第一发酵上清液转移至间歇排渣式碟片离心机在40℃和转速9000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第二菌体细胞和第二发酵上清液。

（3）将第一菌体细胞和第二菌体细胞与水混合，所述水的体积为第一菌体细胞和第二菌体细胞的体积4倍，搅拌均匀后，转移至连续式碟片离心机在40℃和转速9000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第三菌体细胞和第三发酵上清液。

（4）使含聚羟基脂肪酸酯的第三菌体细胞重复步骤（3）的操作4次得到含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞（菌体细胞的水含量为65重量%）和第四发酵上清液。步骤（2）、步骤（3）和步骤（4）得到的发酵上清液排至污水处理系统经处理达标后排放。

（5）将步骤（4）得到的含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞与水混合形成菌悬液，制备菌悬液使用水的体积与菌体细胞的体积比为4：1，然后在加入氢氧化钠调节pH为9，在110℃和0.5MPa下进行破壁得到含聚羟基脂肪酸酯的浆液，破壁时间为90min。

（6）将浆液通过换热器降温至45℃后进入浆液暂存罐中，然后输送至卧螺离心机在45℃、差转速为25rmp的条件下进行卧螺离心分离，得到第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第一上清液，浓相进入聚羟基脂肪酸酯暂存罐中，上清液进入上清液暂存罐中。

（7）将第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相与水混合得到悬浊液，制备悬浊液使用水的体积与第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相的体积比为4：1；搅拌均匀后输送至卧螺离心机在45℃、差转速为30rmp的条件下进行卧螺离心分离，得到第二富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第二上清液。

（8）重复步骤（7）3次得到富含聚羟基脂肪酸酯的浓相（浓相中PHA纯度96%，含水率30%）和第三上清液，富含聚羟基脂肪酸酯的浓相进入精品暂存罐。将步骤（6）、步骤（7）和步骤（8）得到的上清液送入上清液暂存罐中。

（9）将步骤（8）得到的富含聚羟基脂肪酸酯的浓相输送至管束干燥机在120℃下进行预干燥，得到水分含量为5重量%的预干燥产物，然后送入红外干燥器进行红外干燥得到的高品质聚羟基脂肪酸酯，红外干燥的条件包括：波长为300μm，时间为1h。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

（1）将制备例1制备的聚羟基脂肪酸酯发酵液转移至连续排渣式碟片离心机在25℃和5000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第一菌体细胞和第一发酵上清液。

（2）将第一发酵上清液转移至间歇排渣式碟片离心机在25℃和5000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第二菌体细胞和第二发酵上清液。

（3）将第一菌体细胞和第二菌体细胞与水混合，所述水的体积为第一菌体细胞和第二菌体细胞的体积3倍，搅拌均匀后，转移至连续式碟片离心机在25℃和5000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第三菌体细胞和第三发酵上清液。

（4）使含聚羟基脂肪酸酯的第三菌体细胞重复步骤（3）的操作3次得到含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞（菌体细胞的水含量为70重量%）和第四发酵上清液。步骤（2）、步骤（3）和步骤（4）得到的发酵上清液排至污水处理系统经处理达标后排放。

（5）将步骤（4）得到的含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞与水混合形成菌悬液，制备菌悬液使用水的体积与菌体细胞的体积比为3：1，然后在加入氢氧化钠调节pH为10，在120℃和0.6MPa下进行破壁得到含聚羟基脂肪酸酯的浆液，破壁时间为40min。

（6）将浆液通过换热器降温至50℃后进入浆液暂存罐中，然后输送至卧螺离心机在50℃、差转速为15rmp的条件下进行卧螺离心分离，得到第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第一上清液，浓相进入聚羟基脂肪酸酯暂存罐中，上清液进入上清液暂存罐中。

（7）将第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相与水混合得到悬浊液，制备悬浊液使用的水的体积与第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相的体积比为1：1；搅拌均匀后输送至卧螺离心机在50℃、差转速为18rmp的条件下进行卧螺离心分离，得到第二富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第二上清液。

（8）重复步骤（6）1次得到富含聚羟基脂肪酸酯的浓相（浓相中PHA纯度92%，含水率45%）和第三上清液，富含聚羟基脂肪酸酯的浓相进入精品暂存罐，将步骤（6）、步骤（7）和步骤（8）得到的上清液送入上清液暂存罐中。

（9）将步骤（8）得到的富含聚羟基脂肪酸酯的浓相输送至管束干燥机在150℃下进行预干燥，得到水分含量为5重量%的预干燥产物，然后送入红外干燥器进行红外干燥得到的高品质聚羟基脂肪酸酯，红外干燥的条件包括：波长为500μm，时间为2h。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

（1）将制备例1制备的聚羟基脂肪酸酯发酵液转移至连续排渣式碟片离心机在30℃和12000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第一菌体细胞和第一发酵上清液。

（2）将第一发酵上清液转移至间歇排渣式碟片离心机在30℃和13000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第二菌体细胞和第二发酵上清液。

（3）将第一菌体细胞和第二菌体细胞与水混合，所述水的体积为第一菌体细胞和第二菌体细胞的体积5倍，搅拌均匀后，转移至连续式碟片离心机在30℃和12000rpm的条件下进行离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第三菌体细胞和第三发酵上清液。

（4）使含聚羟基脂肪酸酯的第三菌体细胞重复步骤（3）的操作5次得到含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞（菌体细胞的水含量为55重量%）和第四发酵上清液。步骤（2）、步骤（3）和步骤（4）得到的发酵上清液排至污水处理系统经处理达标后排放。

（5）将步骤（4）得到的含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞与水混合形成菌悬液，制备菌悬液使用水的体积与菌体细胞的体积比为5：1，然后在加入氢氧化钠调节pH为11，在80℃和0.3MPa下进行破壁得到含聚羟基脂肪酸酯的浆液，破壁时间为120min。

（6）将浆液通过换热器降温至30℃后进入浆液暂存罐中，然后输送至卧螺离心机在30℃、差转速为60rmp的条件下进行卧螺离心分离，得到第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第一上清液，浓相进入聚羟基脂肪酸酯暂存罐中，上清液进入上清液暂存罐中。

（7）将第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相与水混合得到悬浊液，制备悬浊液使用的水的体积与第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相的体积比为6：1；搅拌均匀后输送至卧螺离心机在30℃、差转速为60rmp的条件下进行卧螺离心分离，得到第二富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第二上清液。

（8）重复步骤（6）5次得到富含聚羟基脂肪酸酯的浓相（浓相中PHA纯度94%，含水率30%）和第三上清液，富含聚羟基脂肪酸酯的浓相进入精品暂存罐，将步骤（6）、步骤（7）和步骤（8）得到的上清液送入上清液暂存罐中。

（9）将步骤（8）得到的富含聚羟基脂肪酸酯的浓相输送至滚筒刮板干燥机在100℃下进行预干燥，得到水分含量为3重量%的预干燥产物，然后送入微波干燥器进行微波干燥得到的高品质聚羟基脂肪酸酯，微波干燥的条件包括：波长为10mm，时间为10min。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

按照实施例1的方法进行聚羟基脂肪酸酯的干燥，不同的是，将步骤（4）得到的含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞与水混合形成菌悬液，制备菌悬液使用水的体积与菌体细胞的体积比为1：1，然后在加入氢氧化钠调节pH为7，在180℃和1.2MPa下进行破壁得到含聚羟基脂肪酸酯的浆液，破壁时间为5min。

实施例5

本实施例用于说明本发明提供的聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

按照实施例1的方法进行聚羟基脂肪酸酯的干燥，不同的是，步骤（6）和步骤（7）中卧螺离心机在70℃、差转速为120rmp的条件下进行卧螺离心分离。

实施例6

本实施例用于说明本发明提供的聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

按照实施例1的方法进行聚羟基脂肪酸酯的分离，不同的是，步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）中的碟片式离心分离替换为卧螺离心分离，且在45℃、差转速为30rmp的条件下进行卧螺离心分离。

实施例7

本实施例用于说明本发明提供的聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

按照实施例1的方法进行聚羟基脂肪酸酯的干燥，不同的是，步骤（9）中红外干燥的条件包括：波长为1000μm，时间为6h。

对比例1

本对比例用于说明聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

按照实施例1的方法进行聚羟基脂肪酸酯的干燥，不同的是，步骤（9）中不包括预干燥的步骤。

对比例2

本对比例用于说明聚羟基脂肪酸酯的干燥方法

（1）-（8）同实施例1。

（9）将步骤（8）得到的富含聚羟基脂肪酸酯的浓相送入喷雾干燥器中进行喷雾干燥得到高品质聚羟基脂肪酸酯，进气（空气）温度为160℃，出气（空气）温度为70℃。

测试例1

对上述实施例和对比例所得高品质聚羟基脂肪酸酯的含水量、收率、纯度和重均分子量进行测定，结果如表1所示。

表1

通过表1可知，采用本发明提供的方法进行聚羟基脂肪酸酯的干燥可以获得聚羟基脂肪酸酯具有较高的收率、纯度和重均分子量，且聚羟基脂肪酸酯的含水量较低。特别优选地，采用本发明实施例1-3的方法获得的聚羟基脂肪酸酯可以在保证产品纯度大于等于93重量%的情况下，使聚羟基脂肪酸酯收率大于等于83%，聚羟基脂肪酸酯的重均分子量大于等于550KDa，含水量小于等于0.6重量%。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种干燥聚羟基脂肪酸酯的方法，其特征在于，该方法包括将固液分离所得聚羟基脂肪酸酯进行预干燥，得到预干燥产物，然后将预干燥产物进行红外干燥或微波干燥；

所述固液分离所得聚羟基脂肪酸酯的获得方式包括：(1)将含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞进行破壁，得到含聚羟基脂肪酸酯的浆液；(2)将浆液进行卧螺离心分离，得到上清液和所述固液分离所得聚羟基脂肪酸酯；所述卧螺离心分离的条件包括：温度为20-50℃，差转速2-100rmp；

所述固液分离所得聚羟基脂肪酸酯直接进行预干燥，不包括加水稀释的步骤；所述预干燥的条件使得预干燥产物的水分含量在2-10重量％；所述红外干燥使用的红外线的波长为5-500μm，红外干燥的时间为5-300min；所述微波干燥使用的微波的波长为1mm-1m，微波干燥的时间为10-600min。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预干燥使用管束干燥机或滚筒刮板干燥机。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预干燥的温度为70-180℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述红外干燥或微波干燥的时间使得聚羟基脂肪酸酯的含水量低于1重量％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述破壁的条件包括：温度为60-150℃，压力为0.1-0.6MPa，时间为5-120min，pH≥8。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞以菌悬液形式存在；制备所述菌悬液使用水的体积与所述菌体细胞的体积比为1-20：1。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(1)中，制备所述菌悬液使用水的体积与所述菌体细胞的体积比为2-10：1。

8.根据权利要求1-7中任意一种所述的方法，其中，所述卧螺离心分离的方法包括：

(2-1)将浆液进行第一卧螺离心分离得到第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第一上清液；

(2-2)将第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相进行第二卧螺离心分离得到第二富含聚羟基脂肪酸酯的浓相和第二上清液。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，第一卧螺离心分离的温度为20-50℃，差转速8-60rmp。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，第二卧螺离心分离的温度为20-50℃，差转速8-60rmp。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(2-2)还包括将第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相与水混合得到悬浊液进行第二卧螺离心分离，制备所述悬浊液使用水的体积与第一富含聚羟基脂肪酸酯的浓相体积比为1-10：1。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，将第二富含聚羟基脂肪酸酯的浓相重复步骤(2-2)的操作，得到富含聚羟基脂肪酸酯的浓相。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，重复步骤(2-2)的次数使得所述富含聚羟基脂肪酸酯的浓相中的聚羟基脂肪酸酯的纯度大于等于90％。

14.根据权利要求1-7中任意一种所述的方法，其中，步骤(1)中，所述含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞由以下方法得到：将聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行碟片式离心分离，得到所述含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞和发酵上清液。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤(1)中，所述碟片式离心分离的条件使得所得菌体细胞的水含量为40-90重量％。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤(1)中，所述碟片式离心分离的条件使得所得菌体细胞的水含量为50-85重量％。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，步骤(1)中，将所述聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行碟片式离心分离的方法包括：

(a)将聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行第一碟片式离心分离，得到含聚羟基脂肪酸酯的第一菌体细胞和第一发酵上清液；

(b)将第一发酵上清液进行第二碟片式离心分离得到含聚羟基脂肪酸酯的第二菌体细胞和第二发酵上清液；

(c)将所得的第一菌体细胞和第二菌体细胞进行第三碟片式离心分离，得到所述含聚羟基脂肪酸酯的菌体细胞。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，步骤(1)中，在进行所述第三碟片式离心分离之前，先将所得第一菌体细胞和第二菌体细胞与水混合，所用水的体积为第一菌体细胞和第二菌体细胞的体积1-10倍。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，步骤(1)中，所述第一碟片式离心分离、第二碟片式离心分离和第三碟片式离心分离的条件各自独立地包括：温度为20-50℃，转速1000-13000rpm。