CN1152943A - 利用离心分级回收聚羟基链烷酸酯的方法 - Google Patents
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Abstract
含有聚羟基链烷酸酯的生物原料中回收聚羟基链烷酸酯的方法,其步骤包括:a)粉碎生物原料;b)将粉碎后的生物原料悬浮在液体中;c)通过离心分级将聚羟基链烷酸酯与生物原料中的其它组分分离,形成固-固分离;d)回收聚羟基链烷酸酯。
Description
技术领域
本发明涉及从其它生物质成份中回收特定的树脂的方法。更具体地说,本发明涉及利用离心分级,从例如植物或细菌之类生物体系中回收聚羟基链烷酸酯的方法。
背景
日用聚合物通常是利用众所周知的合成方法从石油化工原料制得的。但是,最新的技术发展开辟了日用聚合物的新来源。尤其有希望的是利用活生物体来生产塑料树脂(“生物塑料”),这些生物体包括为了生产聚合物如聚羟基链烷酸酯(PHA)而被基因修饰过的细菌和农作物;许多天然产PHA的细菌也是很有希望的PHA来源。(例如参见,“新的可生物降解的微生物聚合物”NOVEL BIODEGRADABLE MICROBIAL POLYMERS,E.A.Dawes,编,NATOASI系列,系列E:《应用科学》(Applied Sciences)-第186卷,Kluwer学术出版社(Kluwer Academic Publishers)(1990);Poirier,Y.,D.E.Dennis,K.Klomparens和C.Somerville,“聚羟基丁酸酯,在转基因植物中生产的一种可生物降解的热塑料”(“Polyhydroxybutyrate,a biodegradable thermoplastic,produced in transgenic plants”),《科学》(SCIENCE),第256卷,pp.520-523(1992))。在大规模生产中,例如农业生产中,从生物质碎片中收获和纯化这些生物塑料是决定这类技术实际可行性的关键步骤。
从大量的生物原料例如某种农作物中分离PHA之类的聚合脂是一项艰巨的任务。广泛用于低分子量脂提取中的常规分离方法不能实际应用于树脂分离工艺。例如,简单的机械压榨就不适用,因为,不象从油料作物种子中分离植物油,利用机械压榨无法将固体树脂从农作物中挤压出来。
由于许多原因,溶剂萃取也不适用。聚合物溶液即使在较低的浓度也具有极高的粘度,这使得溶液极难处理。而且,从聚合物上清除溶剂也是一个缓慢而困难的过程。用于从细菌中萃取PHA的常用溶剂是氯仿,但是,这些溶剂一旦泄漏将对健康和环境构成潜在威胁,所以不适宜在收获区域附近大量使用。
在理论上,用沉降法分离PHA是可行的。但是,实际上,在液体悬浮液中进行简单的重力沉降(1-G力)很不可行。沉降速度极慢。此外,如此慢的沉降易被PHA颗粒周围悬浮液分子的热波动引起的细小PHA颗粒的布朗运动所干扰。而且,沉降很细小的PHA颗粒需要很长的时间,由此带来了细菌污染及由此造成颗粒悬浮液的生物降解问题。
根据以上所述,需要一种用于从大量生物原料中回收生物塑料的、简单而经济的方法。这种方法最好易于成为生物塑料农业生产整体中的一部分。
所以,本发明的目的是提供一种从生物原料中回收生物塑料的方法。概要
本发明涉及从含有聚羟基链烷酸酯的生物原料中回收聚羟基链烷酸酯的方法,此方法为:a)将生物原料粉碎;b)将粉碎后的生物原料悬浮在某种液体中;c)利用离心分级,将聚羟基链烷酸酯与生物原料中的其它成份分离,形成固-固分离;d)回收聚羟基链烷酸酯。详细说明
本发明满足了对用于从生物原料中回收生物塑料的方法的需求。
以下是本文所用术语的定义。
“g/sec”表示克每秒。
“g/min”表示克每分钟。
“μ”表示微米。
“psi”表示磅每平方英寸。
“Mpa”表示兆帕,相当于约145psi。
“分级”指从混合物中分离组分。本发明因不同组分间的密度和/或颗粒大小差异而获得了较好的分级效果。
“固-固分离”和“固-固分级”指样品各组分的分离情况为,每一份组分都为固态的组分。例如,由悬浮于液体介质中的PHA颗粒构成的组分与由其它不溶性生物质构成的组分的分离被认为是固-固分离。
“液-固分离”和“液-固分级”指样品中各组分的分离情况为,至少一份组分为以液态形式的固态组分,至少一份组分为固态组分。例如,PHA溶解于某种溶剂构成的组分与其它由不溶性生物质构成的组分的分离被认为是液-固分离。
其中的R宜为烷基或链烯基,m是1或2,n是一整数。括号中所包围的结构通常被称为重复单元。聚羟基链烷酸酯(PHA)包括具有一个或多个不同重复单元的聚合物。可利用本发明方法回收的较好的PHA实例有美国专利申请号08/187,969,Noda,申请于1994年1月28日;08/188,27,Noda,申请于1994年1月28日1;08/189,029,Noda,申请于1994年1月28日;欧洲专利申请号533,144,Shiotani和Kobayashi,公开于1993年3月24日。
“从生物原料中回收聚羟基链烷酸酯”除了指回收由产生一种PHA的生物原料产生的颗粒PHA外,还指在生物原料产生一种以上PHA时回收一种或多种PHA。
“链烷基”指含碳链,可以是直链、支链或环状的;取代(单取代或多取代)或未取代的;而且是饱和的。
“烯基”指含碳链,可以是直链、支链或环状的;取代(单取代或多取代);单不饱和(即,碳链中有一个双键或三键)或多不饱和(即,在碳链中有两个或两个以上双键,两个或两个以上三键,或一个或多个双键和一个或多个三键)的。
“包括”表示可以加入不影响最终结果的其它步骤和其它组分。该术语还包括了“由…构成”和“主要由…构成”的意思。
若非另作说明,所有的百分比都是占组合物总重的重量百分比。
本发明涉及从含有聚羟基链烷酸酯的生物原料中回收(即分离)聚羟基链烷酸酯的方法,此方法包括将生物原料离心分级,使得聚羟基链烷酸酯通过固-固分离与生物原料中的其它组分分离。
当悬浮于常用液体介质中时,生物体系(如常用的或基因工程细菌或基因工程植物)中的PHA组分会以不同于蛋白质和糖等其它细胞组分的速度沉降。沉降速度的差异使得混合颗粒在空间上分隔成多层(分离组分),每一份中主要含一种单一组分。
根据Stoke′s沉降理论,影响颗粒沉降速度的有两个主要因素:悬浮颗粒的密度与大小。这些因素分别控制着分级过程的分离效率。
密度是待分离物质的固有特性。通常,没有简便的方法可调节单独待分离组分的密度。组合物中颗粒间的密度差异并不总是大到足以将一种组分与其它组分完全分离。在各组分的密度存在足够的差异时,能够获得高度的分离,尤其是使用具有中间密度的悬浮介质时。PHA的密度与蛋白质和糖等其它生物质组分存在足够的差异,可获取一定程度的分级。
颗粒大小的差异也对分级过程的效率具有重要的影响。PHA通常以很细小的颗粒形式(直径约为1μ)储存在生物体系中。所以,与裂解细胞释放出的其它细胞组分相比,PHA颗粒的大小要小得多。此外,利用粉碎或胶磨等收获后工艺可进一步调节颗粒的大小。下文将就特定的生物原料种类和方法进行更为详细地论述。生物原料
通过本发明的方法从中回收PHA的生物原料包括细菌或真菌等单细胞生物和植物等高等生物(本文中统称“生物原料”或“BSM”)。虽然这些BSM可以是野生型生物,但较好的是特别为了生产培育者感兴趣的特定PHA而基因修饰过的种类。这些基因修饰过的生物是通过引入生产PHA的必需遗传信息来产生的。通常,这种遗传信息分离自天然产PHA的细菌。
用于本发明的植物包括为生产PHA而设计的各种基因工程植物。较好的植物包括谷物颗粒、油料种子和块茎植物;尤其是鳄梨、大麦、甜菜、蚕豆、荞麦、胡萝卜、椰子、干椰子核、玉米、棉籽、葫芦、扁豆、青豆、小米、绿豆、燕麦、油棕榈、豌豆、花生、土豆、西葫芦、油菜籽、稻子、芦粟、黄豆、糖甜菜、甘蔗、向日葵、甜薯、烟草、小麦和薯蓣。用于本发明方法的基因改造过的结果植物包括但不限于苹果、杏、香蕉、甜瓜、樱桃、葡萄、金橘、柠檬、酸柚、橙、木瓜、桃子、梨、菠萝、橘子、番茄和西瓜。较好的是,根据以下方法对植物进行基因工程产生PHA:Poirier,Y.,D.E.Dennis,K.Klomparens和C.Somerville,“聚羟基丁酸酯,在转基因植物中生产的一种可生物降解的热塑料”(“Polyhydroxybutyrate,a biodegradable thermoplastic,produced in transgenicplants”),《科学》(SCIENCE),第256卷,pp.520-523(1992));美国专利申请08/108,193,Somerville Nawrath和Poirier,申请于1993年8月17日;和美国专利申请07/732,243,Soerville,Poirier和Dennis,申请于1991年7月19日。尤其好的植物是为生产PHA而进行了基因工程的黄豆、土豆、玉米和椰子。
用于本发明的细菌包括各种生产PHA的基因工程菌。这种细菌的实例有以下文献所述的那些:“新的可生物降解的微生物聚合物”NOVELBIODEGRADABLE MICROBIAL POLYMERS,E.A.Dawes,编,NATO ASI系列,系列E:《应用科学》(Applied Sciences)-第186卷,Kluwer学术出版社(Kluwer Academic Publishers)(1990);美国专利378,155,Peoples和Sinskey,公布于1989年12月27日;美国专利5,250,430,Peoples和Sinskey,公布于1993年10月5日;美国专利5,245,023,Peoples和Sinskey,公布于1993年9月14日;美国专利5,229,279,Peoples和Sinskey,公布于1993年7月20日;和美国专利5,149,644,Lubitz,公布于1992年9月22日。
较好的是,BSM中含有足量的PHA,以使此方法具有理想的经济性。较好的是,原料中PHA的最初含量应该至少约占总干重的5%;至少约25%更好;至少约50%还要好;至少75%甚至更好。分离过程
本发明涉及以下单元操作步骤:预处理,减小体积,悬浮和离心分离。单元操作条件的最佳范围或各种设备将根据使用的BSM原料类型而不同。
为了去除易溶于合适溶剂的低分子量污染物,例如糖、油、有时是水份,最好对含有PHA的原料进行预处理。有许多用于食用农作物加工的标准预处理方法对本领域熟练技术人员来说是众所周知的,它们都可以用作本发明的预处理步骤。这种预处理步骤的实例有油萃取(例如参见,《BAILEY工业油和脂肪产品》(BAILEY′S INDUSTRIAL OIL AND FAT PRODUCTS),第三版,Johne Wiley和Sons:New York(1964),pp.663-713),水洗(例如参见,美国专利2,881,076,Sair,公告于1959年4月7日)和醇洗(例如参见,A.C.,W.J.Wolf,A.M.Nash和A.K.Smith,“大豆蛋白的醇洗”("Alcohol Washing ofSoybean Protein"),《农业及食品化学》(AGRICULTRIAL AND FOODCHEMISTRY),7月至8月,1963年,pp.323-328)。
然后,先利用常用振荡磨机或锤磨机将预处理过的含有PHA颗粒的物料粉碎(例如干磨)成小的碎片。原料,尤其是含有PHA的农作物植株的干磨粉碎能够较好的产生颗粒直径小于约500μ的谷物粉,更好的细于约300μ,还要好的细于约100μ。
然后,将粉碎后的原料分散在悬浮液中,例如水、氯代烃溶剂(如氯仿,三氯化物或二氯乙烷)、各种有机溶剂(例如乙醇、甲醇、丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、己烷、庚烷、戊烷或它们的混合物)、或超临界液体(例如二氧化碳或二氧化氮);以水为宜。如果悬浮液是水,最好将水加热,以不超过90℃为宜,从而促进某些非PHA组分在湿磨前的水合。如果需要一种密度介于PHA和其它生物质之间的悬浮介质,那么此悬浮介质最好是有机盐或无机盐的水溶液或是水溶性糖的水溶液。有用的有机盐包括但不限于乙醇酸钾、柠檬酸钾、乳酸钾、马来酸钾和酒石酸钾。有用的无机盐包括但不限于氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁和硫酸钙。有用的水溶性糖包括但不限于蔗糖、葡萄糖和棉籽糖。
利用胶磨机、超声粉碎机或均质机等设备进一步对物料进行湿磨,由此获得分散固体理想的颗粒大小分布。为了进行湿磨,将粉碎后的物料悬浮在液体中。较好的液体包括但不限于水、乙醇;有机盐、无机盐或糖的水溶液。湿磨应以产生平均颗粒大小小于约50μ的悬浮液为佳。
然后,用离心设备处理PHA和其它生物组分的混合物悬浮液,将富含PHA颗粒与其它生物质分离。较好的离心设备包括但不限于离心机,超速离心机或水力旋流分离器。为了分级PHA,可在本发明方法中使用工业规模的离心设备,只要该设备提供足够的“G”力(即,例如用相当的重力表示的离心效果产生的沉降力场)使得固体颗粒的沉降速度大于克服待沉降颗粒的布朗运动的必需速度。为了迅速而有效地将PHA与其它生物组分分离,用于本发明的离心力场以至少约10G(即比简单的重力沉降快10倍)为佳。更好的是,离心力场至少约100G,至少约1,000G更好,至少约10,000更好,至少约100,000还要好。
在本发明一实施例中,使用水力旋流器为离心设备。水力旋流器由一圆锥形腔体构成,其上有一个偏心入口和两个分别位于圆锥腔上部和下部的出口。由高速偏心射流产生的旋流产生离心力,使得重颗粒向圆锥腔的内壁沉降。较重的部分将主要从锥体较小的顶端排出,而较轻的部分将从锥体较宽的部分排出。水力旋流器中的离心力场随进料速度增加,随圆锥腔的直径降低。例如,在一典型的直径1cm的水力旋流器中,将悬浮液的进料速度保持在几十加仑每分钟以上,可获得大大高于100G的离心力。(例如参见,Day,R.W.,“水力旋流器在加工业和环保控制中的应用”("Hydrocyclones in Process and PllutionControl"),《化学工程技术进展》(CHEMICAL ENGINEERING PROGRESS),第69卷,pp.67-72(1973);和美国专利2,754,968,Vegter和Hage,公告于1956年7月17日;和《KIRK-OTHMER化学技术大全》(KIRK-OTHMERENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY),第三版,第12卷,pp.1-29,Jone Wiley和Sons,(1990))。用于本发明的水力旋流器可向许多制造商购得,其中包括Dorr-Oliver,Inc.(Milford,CT),Yardney Water Management Systems,Inc.(Riverside,CA),和Quality Solids Separation Co.(Houston,TX)。
在本发明的另一实施例中,可使用连续离心机为离心设备。连续离心机由一个高速旋转的筒体,筒体中有加入的悬浮液流。旋转产生离心力,由此促使较重的组分向旋转筒体的内壁沉降。利用某种收集机制连续收集沉淀,分离出作为流出物的上清液。转速为几千rpm的典型工业规模离心操作可方便地产生大大高于100G的离心力。(例如参见,Ambler,C.M.“离心性能的评价”("TheEvaluation of Centrifuge Performance"),《化学工程技术进展》(CHEMICALENGINEERING PROGRESS),第48卷,pp.150-158(1952);和《KIRK-OTHMER化学技术大全》(KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICALTECHNOLOGY),第三版,第12卷,pp.1-29,John Wiley和Sons,(1990))。用于本发明的离心机可向许多制造商购得,其中包括Humblodt Decanter Inc.(Atlanta,GA),Western States Machine Co.(Hamilton,OH),和Bird Machine Co.(South Walpole,MA)。
较好的是,本发明方法得到的原料中PHA至少约70%,至少约80%更好,至少约90%还要好。
较好的是,由本发明方法分离得到的富含PHA组分干重的至少约85%是PHA,至少约95%更好,至少约99%还要好。
由本发明方法回收的PHA可用于制成各种塑料制品,包括美国专利08/187,969,Noda,申请于1994年1月28日;美国专利08/188,271,Noda,申请于1994年1月28日;美国专利08/189,029,Noda,申请于1994年1月28日所公开的那些。这类塑料制品包括但不限于薄膜、片材、泡沫体、纤维、无纺织物、弹性体、胶粘剂和模制品。这些塑料制品可进而用在许多有用的产品中,这些产品包括但不限于家用清洁抹布;一次性卫生保健产品,如绷带、伤口绷带、创口清洁垫、外科罩袍、手术用覆盖物、外科床垫;其它规定的保健类一次性产品,如长袍、抹布、衬垫、床单和枕套等床上用品、泡沫垫子。
以下非限制性实施例说明本发明的方法。
实施例1从黄豆中分离聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基辛酸酯)
基因改变过的黄豆植株的黄豆中含有聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基辛酸酯),将其辊磨成薄片。通过压榨薄片初步去除薄片中的低分子量的脂和油。然后以己烷为溶剂萃取残留的低分子量的脂和油。干燥产生的脱脂黄豆片,用振动能磨机(Sweco,Florence,KY)将其粉碎成平均颗粒大小小于80μ的粉末。然后,粉末在65℃的水中水合30分钟,生成含固量7%(重量)的悬浮液。然后将此悬浮液通过胶磨机(Littleford Day,Florence,KY)一次,以确保充分混合。然后将悬浮液两次通过在8,000psi下运作的均质机(3M型,APV Gaulin,Willimington,MA),生成平均颗粒大小小于1μ的聚合物精细颗粒和含有蛋白质和糖等其它黄豆生物质碎片的混合物悬浮液。利用重型泵(4678-10S型,Northern Pump,Minneapolis,MN),在3Mpa的公称压下,以150g/sec的加料速度将黄豆的均质悬浮液加入水力旋流器(DOXIE A型,Dorr-Oliver,Milford,CT)。从水力旋流器的上部流出的物流中包含了大部分的聚合物颗粒。喷雾干燥这一部分悬浮液,用40%水/60%乙醇混合物洗去糖等可溶性残留组分,生成聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基辛酸酯)颗粒块,其纯度高于95%,相对起始原料的得率约为85%。
实施例2从玉米中分离聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)
基因改变过的玉米植株的玉米谷粒含有聚(3-羟基丁酸酯-共-羟基己酸酯),将其锤磨成片。先通过压榨玉米片去除其中低分子量的脂和油,再用40%水/60%乙醇混合物洗涤去除糖等其它可溶性组分。干燥由此生成的脱脂脱糖玉米片,用一振动能磨机(Sweco,Florence,KY)粉碎成平均颗粒大小小于80μ的粉末。然后,粉末在65℃的水中水合30分钟,生成含固量7%(重量)的悬浮液。然后将此悬浮液通过胶磨机(Littleford Day,Florence,KY)一次,以确保充分混合。然后将悬浮液两次通过在8,000psi下运作的均质机(3M型,APV Gaulin,Willimington,MA),生成平均颗粒大小小于1μ的聚合物精细颗粒和含有蛋白质和糖等其它黄豆生物质碎片的混合物悬浮液。将均质过的黄豆悬浮液以1,500g/min的速度加入连续离心机(6"Solid Bowl离心机,BirdMachine Co.,South Walpole,MA)中。由连续离心机流出的上清液物流经喷雾干燥生成聚(3-羟基丁酸酯-共-羟基己酸酯)颗粒块,其纯度高于98%,相对于起始原料的得率约为85%。
实施例3从烟草中分离聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)
基因改变过的烟草叶中含有聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯),将其锤磨成粉。先用水再用40%水/60%乙醇洗涤去除薄片中低分子量的可溶性组分,生成平均颗粒大小小于80μ的无水粉末。然后,粉末在65℃的水中水合30分钟,生成含固量7%(重量)的悬浮液。然后将此悬浮液通过胶磨机(LittlefordDay,Florence,KY)一次,以确保充分混合。然后将悬浮液两次通过在8,000psi下运作的均质机(3M型,APV Gaulin,Willimington,MA),生成平均颗粒大小小于1μ的聚合物精细颗粒和其它烟草生物质碎片的混合物悬浮液。将均质过的烟草悬浮液以1,500g/min的速度加入连续离心机(6"Solid Bowl离心机,Bird Machine Co.,South Walpole,MA)中。由连续离心机流出的上清液物流经喷雾干燥生成聚(3-羟基丁酸酯-共-羟基己酸酯)颗粒块,其纯度高于95%,相对于起始原料的得率约为85%。
实施例4从椰子中分离聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基癸酸酯)
基因改变过的椰子树的椰子中含有聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基癸酸酯),将其粉碎成薄片。以己烷为溶剂萃取薄片中低分子量的脂和油。并用40%水/60%乙醇混合物洗去可溶性糖。干燥生成的脱脂脱糖椰子片,用振动能磨(Sweco,Florence,KY)机粉碎成平均颗粒大小小于80μ的粉末。然后,粉末在65℃的水中水合30分钟,生成含固量7%(重量)的悬浮液。然后将此悬浮液通过胶磨机(Littleford Day,Florence,KY)一次,以确保充分混合。然后将悬浮液两次通过在8,000psi下运作的均质机(3M型,APV Gaulin,Willimington,MA),生成平均颗粒大小小于1μ的聚合物精细颗粒和其它椰子生物质碎片的混合物悬浮液。利用重型泵(4678-10S型,Northern Pump,Minneapolis,MN),在4Mpa的公称压下,以200g/sec的加料速度将椰子的均质悬浮液加入水力旋流器(DOXIE A型,Dorr-Oliver,Milford,CT)。从水力旋流器的上部流出的物流中包含了大部分的聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基癸酸酯)颗粒。喷雾干燥这一部分悬浮液,生成聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基癸酸酯)颗粒块,其纯度高于95%,相对起始原料的得率约为85%。
实施例5从土豆中分离聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基庚酸酯)
基因改变过的土豆植株的土豆制成的土豆片含有聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基庚酸酯),水洗后在65℃的水中水合30分钟,生成含固量7%(重量)的悬浮液,将此悬浮液通过胶磨机(Littleford,Day,Florence,KY)一次,以确保充分混合。然后将悬浮液两次通过在8,000psi下运作的均质机(3M型,Gaulin,Wilmington,MA),生成平均颗粒大小小于1μ的聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基庚酸酯)精细颗粒和其它土豆生物质碎片的混合物。以1,500g/min的速度将均质后的土豆悬浮液加入连续离心机(6"Solid Bowl Centrifuge,Bird Machine Co.,South Walpole,MA)。从连续离心机中流出的上清液经喷雾干燥生成聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基庚酸酯)颗粒块,其纯度高于95%,相对于起始原料的得率约为85%。
实施例6从真养产碱杆菌(A.eutrophus)中分离聚(3-羟基丁酸酯)
用超声粉碎机(Branson Ultrasonics Corp.,Danbury,CT)处理天然产聚(3-羟基丁酸酯)的真养产碱杆菌培养物,生成平均颗粒大小小于1μ的聚(3-羟基丁酸酯)精细颗粒和其它细菌生物质碎片的混合物,含固量约20%(重量)。用4Ma的重型泵压力将经均质的细菌组分悬浮液加入水力旋流器(Doxie A型,Dorr-Oliver,Milford,CT)中。从水力旋流器上部流出的物流中包含了大部分的聚(3-羟基丁酸酯)颗粒。这部分悬浮液经喷雾干燥生成聚(3-羟基丁酸酯)颗粒块,其纯度高于95%,相对于起始原料的得率约为90%。
实施例7从大肠杆菌(E.coli)中分离聚(3-羟基丁酸酯)
用超声粉碎机(Branson Ultrasonics Corp.,Danbury,CT)处理为生成聚(3-羟基丁酸酯)而基因修饰过的大肠杆菌培养物,生成平均颗粒大小小于1μ的聚(3-羟基丁酸酯)精细颗粒和其它细菌生物质碎片的混合物,含固量约5%(重量)。用4MPa的重型泵压力将经均质的细菌组分悬浮液加入水力旋流器(DoxieA型,Dorr-Oliver,Milford,CT)中。从水力旋流器上部流出的物流中包含了大部分的聚(3-羟基丁酸酯)颗粒。这部分悬浮液经喷雾干燥生成聚(3-羟基丁酸酯)颗粒块,其纯度高于95%,相对于起始原料的得率约为90%。
前文提及的所有公开文献及专利申请均在此作了完整的参考引用。
应将在此所描述的实施例和实施方式理解成只是为了说明目的,对本领域熟练技术人员来说,许多改进或改变显而易见,这些都属于本申请的精神和范围,以及后文权利要求的范围之内。
Claims (10)
1.从含有聚羟基链烷酸酯的生物原料中回收聚羟基链烷酸酯的方法,其特征在于,其步骤包括:
a.粉碎生物原料;
b.将粉碎后的生物原料悬浮在液体中;
c.利用离心分离将聚羟基链烷酸酯与生物原料中的其它组分分离,形成固-固分离;
d.回收聚羟基链烷酸酯。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中的生物原料是植物材料。
3.根据权利要求2所述的方法,其中的生物原料是鳄梨、大麦、甜菜、蚕豆、荞麦、胡萝卜、椰子、干椰子核、玉米、棉籽、葫芦、扁豆、青豆、小米、绿豆、燕麦、油棕榈、豌豆、花生、土豆、西葫芦、油菜籽、稻子、芦粟、黄豆、糖甜菜、甘蔗、向日葵、甜薯、烟草、小麦、薯蓣、苹果、杏、香蕉、甜瓜、樱桃、葡萄、金橘、柠檬、酸柚、橙、木瓜、桃子、梨、菠萝、橘子、番茄或西瓜。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,其中的生物原料是黄豆。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中的生物原料是细菌。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,其中的离心分级是利用一水力旋流器进行的。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,其中的离心分级是利用离心机进行的。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法回收得到聚羟基链烷酸酯。
9.根据权利要求1所述的方法回收得到的聚羟基链烷酸酯,其特征在于,其中的离心分级是利用水力旋流器进行的。
10.根据权利要求1所述的方法回收得到的聚羟基链烷酸酯,其特征在于,其中的离心分级是利用离心机进行的。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1070534C (zh) * | 1998-01-23 | 2001-09-05 | 清华大学 | 从细菌菌体中分离提纯细菌胞内聚羟基脂肪酸酯的方法 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19633475C2 (de) * | 1996-08-20 | 2002-03-14 | Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh | Verfahren zur Gewinnung von Polyhydroxyalkanoaten und deren Verwendung |
US6043063A (en) * | 1997-04-15 | 2000-03-28 | Monsanto Company | Methods of PHA extraction and recovery using non-halogenated solvents |
ATE364708T1 (de) * | 1997-04-15 | 2007-07-15 | Metabolix Inc | Hochtemperatur-pha extraktion mit schlecht- lösenden lösungsmittel für pha |
WO1999035278A1 (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-15 | Monsanto Company | Biosynthesis of medium chain length polyhydroxyalkanoates |
US6485775B1 (en) * | 1998-10-16 | 2002-11-26 | Basic American, Inc. | Starchy food-based fine particle fat substitute |
CN1444616A (zh) | 2000-06-09 | 2003-09-24 | 宝洁公司 | 减少胶乳暴露的方法和制品 |
US7335390B2 (en) * | 2003-03-06 | 2008-02-26 | Microsoy Corporation | Composition containing soybean flakes and potato flakes, method for making a food product therefrom, and said food product |
PT1687436E (pt) | 2003-11-28 | 2009-03-05 | Phb Ind Sa | Processo para recuperar poli-hidroxialcanoatos ( phas ) a partir de biomassa celular |
US7582456B2 (en) | 2003-12-19 | 2009-09-01 | Tianan Biologic Material Co., Ltd. Ningbo | Method for separating, extracting and purifying poly-β-hydroxyalkanoates (PHAs) directly from bacterial fermentation broth |
US7301000B2 (en) | 2004-09-15 | 2007-11-27 | The Procter & Gamble Company | Nucleating agents for polyhydroxyalkanoates |
US20070161097A1 (en) * | 2005-02-28 | 2007-07-12 | The Procter & Gamble Company | Deregulated bacteria with improved polyhydroxyalkanoate production |
US8076504B2 (en) * | 2007-12-31 | 2011-12-13 | The University Of North Dakota | Method for production of short chain carboxylic acids and esters from biomass and product of same |
CN102115994B (zh) * | 2010-01-06 | 2012-08-29 | 安琪酵母股份有限公司 | 一种木质纤维素原料的处理方法 |
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Family Cites Families (23)
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---|---|---|---|---|
US3036959A (en) * | 1960-09-26 | 1962-05-29 | Grace W R & Co | Process for preparing poly-beta-hydroxy-butyric acid |
US3275610A (en) * | 1964-03-24 | 1966-09-27 | Mobil Oil Corp | Microbial synthesis of polymers |
US3895003A (en) * | 1971-06-25 | 1975-07-15 | Procter & Gamble | Process for producing protein concentrate using air classification |
US3869438A (en) * | 1973-03-16 | 1975-03-04 | Us Agriculture | Process for isolating oil-seed proteins using liquid fluorocarbons |
US3828017A (en) * | 1973-03-16 | 1974-08-06 | Us Agriculture | Process for isolating proteins using liquid fluorocarbons and low density hydrocarbon solvents |
GB1561856A (en) * | 1977-01-24 | 1980-03-05 | Pfeifer & Langen | Method of preparing refined starch hydrolysates mainlyconsisting of monosaccharides disaccharides and higher saccharides from starch-containing cereals |
US4146534A (en) * | 1977-04-14 | 1979-03-27 | Ralston Purina Company | Liquid cyclone process |
US4175075A (en) * | 1978-07-07 | 1979-11-20 | The Procter & Gamble Company | Isolation of protein from vegetable seeds |
US4174315A (en) * | 1978-07-07 | 1979-11-13 | The Procter & Gamble Company | Isolation of protein from vegetable seed material |
US4174314A (en) * | 1978-07-07 | 1979-11-13 | The Procter & Gamble Company | Density fractionation process to recover vegetable seed proteins |
US4215040A (en) * | 1978-12-22 | 1980-07-29 | The Procter & Gamble Company | Density separation process |
EP0015123B1 (en) * | 1979-02-21 | 1982-12-22 | Imperial Chemical Industries Plc | A process for the extraction of poly-3-hydroxy-butyric acid from microbial cells |
EP0046335A3 (en) * | 1980-08-18 | 1982-03-10 | Imperial Chemical Industries Plc | Extraction of poly(beta-hydroxybutyric acid) |
CN1016177B (zh) * | 1988-11-05 | 1992-04-08 | 化学工业部晨光化工研究院一分院 | 耐高温高聚合度羟基苯甲酸系聚酯的制造方法 |
CA1334430C (en) * | 1989-04-06 | 1995-02-14 | Claude Chavarie | Separation of poly-.beta.-hydroxyalkanoic acids from microbial biomass |
US5334520A (en) * | 1990-05-25 | 1994-08-02 | Center For Innovative Technology | Production of poly-beta-hydroxybutyrate in transformed escherichia coli |
DE69032713T2 (de) * | 1989-07-10 | 1999-04-08 | Massachusetts Inst Technology | Verfahren zur Herstellung von Polyester-Biopolymeren |
WO1991013207A1 (en) * | 1990-02-21 | 1991-09-05 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | POLY-β-HYDROXYALKANOATES FOR USE IN FIBRE CONSTRUCTS AND FILMS |
US5451456A (en) * | 1990-02-21 | 1995-09-19 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | Latex of poly-β-hydroxyalkanoates for treating fiber constructs and coating paper |
GB9108756D0 (en) * | 1991-04-24 | 1991-06-12 | Ici Plc | Production of polyalkanoate in plants |
JP2777757B2 (ja) * | 1991-09-17 | 1998-07-23 | 鐘淵化学工業株式会社 | 共重合体およびその製造方法 |
US5281691A (en) * | 1992-06-19 | 1994-01-25 | Eastman Kodak Company | Poly(3-hydroxyalkanoates) |
ES2062955B1 (es) * | 1993-04-29 | 1995-06-16 | Repsol Quimica Sa | Procedimiento para la extraccion de polihidroxialcanoatos de bacterias halofilas que lo contienen. |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1070534C (zh) * | 1998-01-23 | 2001-09-05 | 清华大学 | 从细菌菌体中分离提纯细菌胞内聚羟基脂肪酸酯的方法 |
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