CZ2014384A3 - Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty - Google Patents
Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2014384A3 CZ2014384A3 CZ2014-384A CZ2014384A CZ2014384A3 CZ 2014384 A3 CZ2014384 A3 CZ 2014384A3 CZ 2014384 A CZ2014384 A CZ 2014384A CZ 2014384 A3 CZ2014384 A3 CZ 2014384A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- biomass
- polyhydroxyalkanoates
- extractant
- pha
- extraction
- Prior art date
Links
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 title claims abstract description 155
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 75
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 17
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 claims description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 claims 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- REKYPYSUBKSCAT-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypentanoic acid Chemical compound CCC(O)CC(O)=O REKYPYSUBKSCAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 2
- 241000481518 Ralstonia eutropha H16 Species 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000021306 genetically modified maize Nutrition 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000012258 stirred mixture Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 208000037534 Progressive hemifacial atrophy Diseases 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- AVIYEYCFMVPYST-UHFFFAOYSA-N hexane-1,3-diol Chemical compound CCCC(O)CCO AVIYEYCFMVPYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012017 passive hemagglutination assay Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/88—Post-polymerisation treatment
- C08G63/90—Purification; Drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/06—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/62—Carboxylic acid esters
- C12P7/625—Polyesters of hydroxy carboxylic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů (PHA) z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími PHA a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující PHA, u kterého se z biomasy, která se, pokud je fermentovaná, nejprve zahustí izolací z fermentačního média na obsah sušiny alespoň 20 %, PHA extrahují do extračního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku separuje extrakt, ze kterého se odstraní extrakční činidlo a vysráží PHA. Před extrakcí PHA se z biomasy extrakčním činidlem na bázi alkylalkoholu s 2 až 4 atomy uhlíku v řetězci, které se k biomase přidá v hmotnostním poměru 1 : 0,5 až 1 : 5, extrahují složky biomasy jiné než PHA, přičemž tato extrakce probíhá po dobu 5 až 90 minut, při teplotě 20 až 120 .degree.C, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí extrakt obsahující tyto složky biomasy, z pevné fráze se destilací z vodného roztoku nebo stripováním vodní párou nebo sušením odstraní zbytky extrakčního činidla. Z takto předčištěné pevné fáze se extrakčním činidlem na bázi chlorovaného uhlovodíku, které se k ní přidá v hmotnostním poměru 1 : 5 až 1 : 20, extrahují PHA, přičemž tato extrakce probíhá po dobu 5 až 90 minut, při teplotě 20 až 120 .degree.C, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí extrakt obsahující PHA, který se zavede/zavádí do cirkulační smyčky vyplněné vodou o teplotě 20 až 120 .degree.C, případně směsí vody a až 20 % hmotn. extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku použitého pro extrakci PHA, čímž se z tohoto extraktu odstraní extrakční činidlo a vysráží PHA.
Description
Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty Oblast techniky
Vynález se týká způsobu izolace polyhydroxyalkanoátů (PHA) z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty, u kterého se polyhydroxyalkanoáty extrahují z biomasy do extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku separuje extrakt, ze kterého se polyhydroxalkanoáty následně vysráží.
Dosavadní stav techniky
Polyhydroxyalkanoáty (PHA) se stále více prosazují jako alternativa konvenčních plastů, neboť mají výhodné mechanické vlastnosti, na rozdíl od jiných biopolymerů se chovají jako termoplasty, a je možné získat je z obnovitelných zdrojů, např. biomasy - a to buď z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími při svém životním cyklu PHA jako svoji potravní a energetickou zásobu, nebo z biomasy vytvořené nebo obsahující alespoň jednu plodinu produkující PHA, jako např. geneticky modifikovanou kukuřici. V prvním případě lze navíc volbou kmene mikroorganismů a/nebo zdroje uhlíku pro kultivaci (sacharidy/tuky) dosáhnout různého složení PHA, a navozením vhodných podmínek kultivace použitých mikroorganismů až 90% obsahu PHA v jejich buňkách. Při použití bakterií kmene Cupriavidusnecator H16 lze navíc jako zdroj uhlíku během fermentace spotřebovávat odpadní jedlé oleje z tepelné přípravy pokrmů, jejichž výhodou je jejich nízká cena a dobrá dostupnost na trhu. Nejznámějším zástupcem PHA je polyhydroxybutyrát (PHB) a jeho kopolymery s 3-hydroxyvalerátem a 3-hydroxyhexanolátem.
V současné době je známá řada způsobů izolace PHA z biomasy obsahující PHA, při nichž se používají různá rozpouštědla, jako například částečně halogenované uhlovodíky (viz např. EP 0015123 a US 4324907), karbonáty (viz např. US 4101533 a US 4140741), vyšší alkoholy a jejich estery (viz např. US 2007/0161096, WO 97/07229 a WO 2009/114464) a další látky, • f · · «*·· 9 ·
.........PS3962CZ jako např. estery dikarboxylových a trikarboxylových kyselin a gamabutyrolakton (viz např. US 4968611), atd., která extrahují PHA z biomasy, a ze kterých se PHA následně vhodným způsobem separují. Nevýhodou těchto postupů je, že vzhledem k charakteru používaných rozpouštědel probíhají za vyšší teploty, která současně způsobuje tepelnou degradaci izolovaných PHA.
Z tohoto hlediska je nejvýhodnější použití extrakčních činidel na bázi chlorovaných uhlovodíků, neboť to umožňuje separaci PHA z nich za nižších teplot (obecně cca do 100 až 120 °C), při kterých ještě k tepelné degradaci PHA nedochází (viz. např. US 4310684, EP 0014490, US 4562245, US 4705604 a US 5213976). Při testování těchto způsobů se však zjistilo, že extrakční činidla na bázi chlorovaných uhlovodíků z biomasy kromě PHA extrahují i jiné její složky, které se při následné separaci vysrážením do vody vysráží společně s PHA a podstatným způsobem sníží jejich finální čistotu. Ta díky tomu dosahuje maximálně cca kolem 90 % (viz např. Srovnávací příklad 1 níže). U způsobu dle US 5213976 pak navíc PHA díky nedostatečné turbulenci vody při jejich vysrážení vytváří velké částice, které je nutno dodatečně dezintegrovat.
Alternativou, při které se znečištění PHA nežádoucími složkami biomasy eliminuje, je vysrážení PHA do organického rozpouštědla. To je však vykoupeno vysokými náklady na recyklaci tohoto organického rozpouštědla (které se používá ve velkém přebytku), a také tím, že se PHA vysráží ve formě gelu s vysokou vlhkostí, takže je nutno je dále vysušovat.
Cílem vynálezu je navrhnout způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty, který by vedl k jejich izolaci s vysokou čistotou, a případně i ve formě co nejmenších částic.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu se dosáhne způsobem izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty podle vynálezu, u kterého se z biomasy, která se, pokud je fermentované, nejprve zahustí izolací z fermentačního média na obsah 'pssgežcz sušiny alespoň 20%, polyhydroxyalkanoáty extrahují do extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku separuje extrakt, ze kterého se odstraní extrakční činidlo a vysráží polyhydroxyalkonáty, jehož podstata spočívá vtom, že před extrakcí polyhydroxyalkanoátů se z biomasy extrakčním činidlem na bázi alkylalkoholů s 2 až 4 atomy uhlíku v řetězci, které se k biomase přidá v hmotnostním poměru 1:0,5 až 1:5, s výhodou 1:2 až 1:3, extrahují složky biomasy jiné než polyhydroxylakanoáty, přičemž tato extrakce probíhá po dobu 5 až 90 minut, s výhodou 20 až 40 minut, při teplotě 20 až 120 °C. Poté se z takto vytvořeného extrakčního roztoku filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí extrakt obsahující tyto složky biomasy a z pevné fáze se destilací z vodného roztoku nebo stripováním vodní parou nebo sušením pevné fáze odstraní zbytky extrakčního činidla. Z takto předčištěné pevné fáze se extrakčním činidlem na bázi chlorovaného uhlovodíku, které se k ní přidá v hmotnostním poměru 1:5 až 1:20, extrahují polyhydroxyalkanoáty, přičemž tato extrakce probíhá po dobu 5 až 90 minut, s výhodou 20 až 40 minut, při teplotě 20 až 120 °C, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí extrakt obsahující polyhydroxyalaknoáty. Tento extrakt se pak zavede nebo průběžně zavádí do cirkulační smyčky vyplněné vodou o teplotě 20 až 120 °C, případně směsí vody a až 20 % hmotnostních extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku použitého pro extrakci polyhydroxyalkanoátů, čímž se z tohoto extraktu odstraní extrakční činidlo a vysráží polyhydroxyalkanoáty. Čistota polyhydroxylakanoátů izolovaných tímto způsobem přitom přesahuje 99 %, s výtěžkem 97 a více %. Velikost částic polyhydroxylakanoátů pak dosahuje cca 1 mm.
Extrakce extrakčním činidlem na bázi alkylalkoholů s 2 až 4 atomy uhlíku může pro dosažení vyšší čistoty PHA probíhat ve více stupních, z nichž každý probíhá po dobu 5 až 90 minut, při teplotě 20 až 120 °C, a před každým následujícím stupněm se extrakt z předchozího stupně koncentruje dekantací a/nebo filtrací a/nebo odstředěním.
Vhodným extrakčním činidlem na bázi alkylalkoholů je přitom ethanol, propanol, isopropylalkohol, butanol, isobutylalkohol, terc.butylalkohol, nebo libovolná směs alespoň dvou z nich.
PS3962CZ
Extrakce extrakčním činidlem na bázi na bázi chlorovaného uhlovodíku může pro dosažení vyšší výtěžnosti polyhydroxylakanoátů probíhat ve více stupních, z nichž každý probíhá po dobu 5 až 90 minut, při teplotě 20 až 120 °C, a před každým následujícím stupněm se extrakt z předchozího stupně koncentruje dekantací a/nebo filtrací a/nebo odstředěním.
Vhodným extrakčním činidlem na bázi chlorovaného uhlovodíku je dichlormethan, chloroform, tetrachlormetan, dichlorethan, nebo libovolná směs alespoň dvou z nich.
Z hlediska úspory použitého extrakčního činidla (jak činidla na bázi alkylalkoholů s 2 až 4 atomy uhlíku, tak i činidla na bázi chlorovaných uhlovodíků) je výhodné, pokud se jednotlivé stupně extrakce provozují v navzájem protiproudém uspořádání, kdy se extrakt z každého následujícího stupně přivede do předchozího stupně, a „čisté“ extrakční činidlo se přivádí pouze do posledního stupně.
Pokud se pro odstranění zbytků extrakčního činidla na bázi alkylalkoholů s 2 až 4 atomy uhlíku z pevné fáze použije proces destilace, je výhodné, pokud se předtím pevná fáze naředí v hmotnostním poměru 1:2 až 1:10 vodou, a destilace pak probíhá v rektifikační koloně při tlaku 0,1 až 6 bar.
Pokud se pro odstranění zbytků extrakčního činidla na bázi alkylalkoholů s 2 až 4 atomy uhlíku z pevné fáze použije stripování vodní parou, provádí se toto stripování v rektifikační koloně při tlaku 0,1 až 6 bar.
Pro intenzivnější vysrážení PHA je pak výhodné, pokud se extrakt obsahující PHA před zavedením do cirkulační smyčky zkoncentruje odpařením extrakčního činidla na koncentraci polyhydroxyalkanoátů 5 až 10 %. Kondenzační teplo získané při tomto procesu je pak možné využít pro odpaření extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku v cirkulační smyčce.
Příklady uskutečnění vynálezu
U způsobu izolace polyhydroxyalkanoátů (PHA) z biomasy fermentované mikroorganismy, které při svém životním cyklu produkují PHA jako svoji potravní a energetickou zásobu (např. bakteriemi kmene Cupriavidusnecator H16, atd.) a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující PHA (např. geneticky modifikovanou kukuřici, apod.) podle vynálezu, se před
PS3962CZ extrakcí PHA z biomasy odstraní její složky, které by mohly PHA znečistit, a teprve poté se z takto předčištěné biomasy do extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku extrahují PHA. Extrakt obsahující PHA se poté zavede, případně kontinuálně zavádí do cirkulační smyčky, kde se z něj odstraní extrakční činidlo a vysráží PHA.
Pro odstranění nežádoucích složek biomasy se použije extrakční činidlo na bázi alkylalkoholu s 2 až 4 atomy uhlíku v řetězci, jako např. ethanol, propanol, isopropylalkohol, butanol, isobutylalkohol, terc.butylalkohol, nebo libovolná směs alespoň dvou z nich, které se k biomase přidá v hmotnostním poměru 1:0,5 až 1:5, s výhodou pak v hmotnostním poměru 1:2 až 1:3. Extrakce přitom probíhá po dobu 5 až 90 minut, s výhodou 20 až 40 minut, při teplotě 20 až 120 °C, s výhodou při teplotě o 5 °C nižší než je teplota varu daného extrakčního roztoku - čím vyšší je teplota, tím vyšší je i podíl extrahovaných složek biomasy a díky tomu i finální čistota PHA. Během této extrakce se do extrakčního činidla na bázi alkylalkoholu z biomasy extrahují nežádoucí složky, které by se jinak extrahovaly během extrakce PHA, aniž se přitom současně extrahovalo PHA a snižovala se jeho koncentrace v biomase. Po ukončení extrakce se z vytvořeného extrakčního roztoku filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí extrakt obsahující nežádoucí složky biomasy, a z pevné fáze se odstraní zbytky použitého extrakčního činidla, které tvoří podstatnou část její vlhkosti. To je možné provést např. naředěním pevné fáze vodou a následným vyvařením extrakčního činidla v rektifikační koloně při tlaku 0,1 až 6 bar (tj. destilací z vodného roztoku), přičemž naředění pevné fáze musí být dostatečné, tj. v rozmezí cca 1:2 až 1:10 hmotnostně, aby nedošlo k zablokování rektifikační kolony. Během experimentů se přitom překvapivě zjistilo, že tento postup má současně pozitivní vliv na rychlost následné extrakce PHA do extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku.
Jinými použitelnými metodami odstranění zbytků extrakčního činidla z pevné fáze je také stripováním vodní parou v rektifikační koloně při tlaku 0,1 až 6 bar, nebo její usušení.
Extrakt oddělený z extrakčního roztoku představuje odpad způsobu izolace PHA podle vynálezu. Přitom je výhodné, pokud se z něj např. destilací z vodného roztoku, recykluje v něm obsažené extrakční činidlo. Přitom dochází
PS3962CZ s poklesem koncentrace tohoto extrakčního činidla k vysrážení extrahovaných složek biomasy. Ty pak lze separovat např. filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním.
Extrakce s využitím extrakčního činidla na bázi alkylalkoholu s 2 až 4 atomy uhlíku může pro dosažení vyšší čistoty PHA probíhat ve více stupních (s výhodou např. dvou až pěti, případně i více), z nichž každý probíhá po výše uvedenou dobu a za výše uvedené teploty, přičemž se před každým následujícím stupněm extrakční roztok z předchozího stupně koncentruje filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním. Podmínky jednotlivých stupňů extrakce přitom mohou být stejné, nebo alespoň jeden stupeň může od ostatních lišit teplotou a/nebo dobou extrakce. Jednotlivé stupně se přitom s výhodou provozují v protiproudém uspořádání, tj. extrakt z každého následujícího stupně se přivede do předchozího stupně, přičemž „čisté“ extrakční činidlo bez extrahovaných látek se přivádí pouze do posledního stupně. Tím se dosáhne stejného efektu, jako kdyby se jednotlivé stupně provozovaly vsouproudém uspořádání, avšak při výrazné úspoře extrakčního činidla.
Pro extrakci PHA z takto připravené a předčištěné pevné fáze, resp. biomasy se použije extrakční činidlo na bázi chlorovaného uhlovodíku, které se k ní přidá v hmotnostním poměru 1:5 až 1:20. Vzhledem k tomu, že obsah PHA v extrakčním roztoku má podstatný vliv na viskozitu tohoto roztoku a na následné oddělování extraktu od pevné fáze, je výhodné volit poměr extrakčního činidla k pevné fázi tak, aby výsledný extrakční roztok měl koncentraci PHA 1 až 10 %, s výhodou 3 až 5 %. Důležitým parametrem je přitom i obsah vody v pevné fázi, který má vliv na rychlost extrakce - při nízkém obsahu vody v biomase je obtížné extrahovat PHA do extrakčního činidla, naopak vyšší obsah vody v biomase extrakci PHA usnadňuje, takže není žádoucí vodu oddestilovávat. Výhodný obsah vody je přitom cca 40 až 70 %. Extrakce PHA pak probíhá po dobu 5 až 90 minut, s výhodu 20 až 40 minut, při teplotě 20 až 120 °C s výhodou však o 5 °C nižší než je teplota varu daného extrakčního roztoku.
Z takto připraveného extrakčního roztoku se filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí extrakt obsahující PHA, který se zavede, případně kontinuálně zavádí do cirkulační smyčky vyplněné vodou o teplotě 20 až 120
PS3962CZ °C, do které se z této extrakční fáze uvolní extrakční činidlo a vysráží PHA. Postupem času se tak z vody v cirkulační smyčce stává směs vody a extrakčního činidla s až 20% koncentrací tohoto extrakčního činidla (kdy však ještě nebrání vysrážení PHA). Cirkulační smyčka je přitom tvořena potrubím ve tvaru písmene “U“, jejíž vzestupná část je zavedena do boku odlučovače kapaliny, a její sestupná část je vyvedena ze dna tohoto odlučovače. Cirkulace kapaliny se v této cirkulační ve smyčce dosáhne sifonovým efektem způsobeným částečným odparem extrakčního činidla při kontaktu extraktu s kapalinou ve smyčce. Nástřik se přitom zavádí do spodní části vzestupné části cirkulační smyčky. Tento postup umožňuje dosáhnout v cirkulační smyčce vysoké turbulence, přičemž rychlost kapaliny v její vzestupné části je 5 až 10 m/s, což způsobuje vysrážení PHA ve formě malých částic, které není třeba následně dezintegrovat.
Před zavedení extraktu obsahujícího PHA do cirkulační smyčky je přitom výhodné, pokud se tento extrakt zkoncentruje na koncentraci PHA 5 až 10 %. To se dosáhne např. odparem extrakčního činidla, s výhodou za zvýšeného tlaku (1 až 6 bar, s výhodou 2 až 4 bar), přičemž kondenzační teplo par je možné dále využít (viz níže).
Tuhá fáze oddělená z extrakčního roztoku představuje odpad způsobu izolace PHA podle vynálezu. Přitom je výhodné, pokud se z ní např. jejím naředěním vodou a následným vyvařením (tj. destilací) odstraní zbytky extrakční činidla. Tento postup přitom lze s výhodou realizovat v rektifikační koloně, přičemž naředění tuhé fáze vodou musí být dostatečné, tj. v rozmezí 1:2 až 1:10, aby nedocházelo k zablokování této kolony. Tímto způsobem lze snížit obsah chlorovaných látek v této tuhé fázi až pod 1 ppm. Vyvařené tuhé zbytky pak lze separovat filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním.
Extrakce s využitím extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku může pro dosažení vyšší výtěžnosti PHA probíhat ve více stupních (s výhodou např. dvou až pěti, případně i více), z nichž každý probíhá po výše uvedenou dobu a za výše uvedené teploty, přičemž před každým následujícím stupněm se z extrakčního roztoku filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí tuhá fáze. Podmínky jednotlivých stupňů extrakce přitom mohou být stejné, nebo alespoň jeden stupeň může od ostatních lišit teplotou a/nebo dobou
PS3962CZ extrakce. Jednotlivé stupně se přitom s výhodou provozují v protiproudém uspořádání, tj. extrakt z každého následujícího stupně se přivede do předchozího stupně, přičemž „čisté“ extrakční činidlo bez extrahovaných látek se přivádí pouze do posledního stupně. Tím se dosáhne stejného efektu, jako kdyby se jednotlivé stupně provozovaly v souproudém uspořádání, avšak při výrazné úspoře extrakčního činidla. Extrakty oddělené v jednotlivých stupních extrakce se následně smíchají a zavedou do cirkulační smyčky.
Výhodou tohoto postupu je, že umožňuje využít na odpaření extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku z extraktu kondenzační teplo par tohoto extrakčního činidla získané při zkoncentrování extraktu obsahující PHA, které se dodává do cirkulační smyčky přes tepelný výměník zařazený v její vzestupné části. To výrazně snižuje celkové provozní náklady izolace PHA. Jinou variantou zdroje tepla je pak např. parní kondenzát.
Z cirkulační smyčky se PHA odvádí ve formě suspenze, s výhodou přes filtrační odstředivku, na které je možné dosáhnout nízké vlhkosti produktu v rozmezí cca 10 až 20 %. Poté se tento produkt případně dále suší.
Před zahájením způsobu izolace PHA podle vynálezu je výhodné, zkoncentrovat biomasu, resp. fermentační roztok vytvoření její fermentací na koncentrát s obsahem sušiny 20 až 80 % s výhodou 40 až 60 %. Vhodným způsobem zkoncentrování je přitom např. dekantace, neboť ta současně umožňuje z biomasy odstranit případně i nespotřebovaný odpadní jedlý olej, který při fermentací biomasy sloužil jako zdroj uhlíku. Kromě toho však lze použít i filtraci a/nebo odstředění.
Níže jsou popsány 2 konkrétní příklady způsobu izolace PHA z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími PHA způsobem podle vynálezu. Přitom je však z podstaty věci jasné, že při použití jiných látek (zejména extrakčních činidel), resp. parametrů jednotlivých extrakcí, resp. stupňů extrakcí, případně jiných technik použitých v jednotlivých krocích, uvedených výše, a v patentových nárocích, bude výsledek izolace PHA stejný, nebo v podstatě stejný.
PŠ3962CZ
Příklad 1
K 20 kg biomasy získané odstředěním fermentačního roztoku s koncentrací sušiny 45 %, s obsahem PHA v sušině 75 % se přidalo 40 kg 80% vodného roztoku isopropylalkoholu (hmotností poměr 1:1,6), čímž se vytvořil extrakční roztok. Extrakce složek biomasy jiných než PHA pak probíhala za stálého míchání po dobu 30 minut při teplotě 75 °C. Poté se tento extrakční roztok zkoncentroval odstředěním a k 19,1 kg izolované pevné fáze se přidalo dalších 40 kg 80% vodného roztoku izopropylalkoholu (hmotností poměr 1:1,68). Druhý stupeň extrakce pak probíhal za stejných podmínek jako první, a po jeho ukončení se extrakční roztok zkoncentroval odstředěním.
K 18 kg získané pevné fáze se následně přidalo 150 kg vody (hmotností poměr 1:8,3) a vytvořená směs se důkladně rozmíchala. Poté se tato rozmíchaná směs nastřikovala do hlavy rektifikační kolony s orientovanou výplní s 10 teoretickými patry, do které se současně ze spodu zaváděla pára. Odstředěním patového proudu z rektifikační kolony se získalo 16 kg pevné fáze s obsahem sušiny 49,5 % a obsahem PHA v sušině 85,1 %. Obsah isopropylalkoholu v ní přitom byl pod 1 ppm.
K 10 kg takto získané pevné fáze se následně přidalo se 120 kg chloroformu (hmotností poměr 1:12), čímž se vytvořil extrakční roztok. Extrakce PHA do chloroformu pak probíhala za stálého míchání po dobu 30 minut při teplotě 50 °C. Po jejím ukončení se extrakční roztok odstředil a k 8,1 kg pevné fáze se přidalo dalších 120 kg chloroformu (hmotností poměr 1:14,8). Druhý stupeň extrakce PHA přitom probíhal za stejných podmínek jako první. Po jeho ukončení se odstředěním extrakčního roztoku získalo 6,8 kg pevné fáze, jejímž sušením při teplotě 80 °C se dále získáno 0,78 kg nerozpustných zbytků s obsahem 10,8 % PHA.
Extrakty obsahující PHA získané v jednotlivých stupních extrakce se spojily a odpařením chloroformu se zkoncentrovaly na koncentraci PHA 5 %. Takto získaný extrakt se poté kontinuálně zaváděl do spodní části cirkulační smyčky naplněné vodou předehřátou na teplotu 70 °C, která měla ve své vzestupné části zařazený vertikální výměník tepla temperovaný vodou o teplotě 85 °C. Rychlost kapaliny v sestupné části cirkulační smyčky byla 2,5 m/s, ve vzestupné části cirkulační smyčky 8 m/s. Přitom se v této kapalině z extraktu
PS3962CZ vysrážely částice PHA o průměrné velikosti cca 1 mm. Výsledná suspense se následně filtrovala na nuči a odfiltrované částice PHA se sušily při teplotě 80 °C, čímž se získalo 4,15 kg PHA s čistotou 99,2 % (což představuje výtěžek 98 %).
Příklad 2
K 16 kg biomasy získané odstředěním fermentačního roztoku s koncentrací sušiny 47 % a s obsahem PHA v sušině 76 % se přidalo 25 kg 90% vodného roztoku ethanolu (hmotností poměr 1:1,4), čímž se vytvořil extrakční roztok. Extrakce složek biomasy jiných než PHA pak probíhala za stálého míchání po dobu 30 minut při teplotě 65 °C. Poté se tento extrakční roztok zkoncentroval odstředěním a k 15,3 kg izolované pevné fáze se přidalo dalších 25 kg 90% vodného roztoku etanolu (hmotností poměr 1:1,47). Druhý stupeň extrakce pak probíhal za stejných podmínek jako první, a po jeho ukončení se extrakční roztok zkoncentroval odstředěním.
K 15 kg získané pevné fáze se následně přidalo 150 kg vody (hmotností poměr 1:10) a vytvořená směs se důkladně rozmíchala. Poté se tato rozmíchaná směs nastřikovala do hlavy rektifikační kolony s orientovanou výplní s 10 teoretickými patry, do které se současně ze spodu zaváděla pára. Odstředěním patového proudu z rektifikační kolony se získalo 13 kg pevné fáze s obsahem sušiny 49,5 % a obsahem PHA v sušině 87,2 %. Obsah ethanolu v ní přitom byl pod 1 ppm.
K 5 kg takto získané pevné fáze se následně přidalo 50 kg tetrachlormethanu (hmotnostní poměr 1:10), čímž se vytvořil extrakční roztok. Extrakce PHA do tetrachlormethanu pak probíhala za stálého míchání po dobu 30 minut při teplotě 60 °C. Po jejím ukončení se extrakční roztok odstředil a ke 4 kg pevné fáze se přidalo dalších 50 kg tetrachlormetanu (hmotností poměr 1:12,5). Druhý stupeň extrakce PHA přitom probíhal za stejných podmínek jako první. Po jeho ukončení se odstředěním extrakčního roztoku získalo 3,1 kg pevné fáze, jejímž sušením při teplotě 80 °C se dále získáno 0,33 kg nerozpustných zbytků s obsahem 19,9 % PHA.
Extrakty obsahující PHA získané v jednotlivých stupních extrakce se spojily a odpařením tetrachlormethanu se zkoncentrovaly na koncentraci PHA 5 %. Takto získaný extrakt se poté kontinuálně zaváděl do spodní části cirkulační ^2396202 smyčky naplněné vodou předehřátou na teplotu 70 °C, která měla ve své vzestupné části zařazený vertikální výměník tepla temperovaný vodou o teplotě 85 °C. Rychlost kapaliny v sestupné části cirkulační smyčky byla 2,5 m/s, ve vzestupné části cirkulační smyčky 8 m/s. Přitom se v této kapalině z extraktu vysrážely částice PHA o průměrné velikosti cca 1 mm. Výsledná suspense se následně filtrovala na nuči a odfiltrované částice PHA se sušily při teplotě 80 °C, čímž se získalo 2,14 kg PHA s čistotou 99,4 % (což představuje výtěžek 97 %).
Srovnávací příklad 1 - způsob dle US 5213976
Při testování a ověřování způsobu izolace PHA z biomasy podle US patentu 5213976 se zjistilo, že extrakční činidla na bázi chlorovaných uhlovodíků mají schopnost extrahovat z biomasy kromě PHA i další její složky, které se při následném vysrážení do vody vysráží společně s PHA, čímž PHA znečišťují. Čistota PHA pak v tomto případě dosahuje maximálně cca 92 %.
K 3,5 kg biomasy získané odstředěním fermentačního roztoku s koncentrací sušiny 47 % a s obsahem PHA v sušině 76 % se přidalo 40 kg chloroformu (hmotností poměr 1:11,4), čímž se vytvořil extrakční roztok. Extrakce PHA do chloroformu pak probíhala za stálého míchání po dobu 30 minut při teplotě 50 °C. Poté se tento extrakční roztok zkoncentroval odstředěním, čímž se získalo 1,9 kg vodné fáze, 4,5 kg fáze nerozpustných zbytků a 37 kg extraktu obsahujícího PHA. Sušením fáze nerozpustných zbytků při teplotě 80 °C se získalo 0,42 kg nerozpustných zbytků s obsahem 32,1 % PHA.
Extrakt obsahující PHA se tryskou nastřikoval do míchané nádoby o objemu 200 I s vodou vyhřátou na teplotu 80 °C, ve které se vysrážely PHA ve formě vloček o průměrné velikosti cca 7 mm. Výsledná suspense se následně filtrovala na nuči a odfiltrované částice se sušily při teplotě 80 °C, čímž se získalo 1,15 kg PHA s čistotou 90,6 % (což představuje výtěžek 88 %).
Z výše uvedených příkladů je zřejmé, že způsob izolace PHA z biomasy podle vynálezu vede k podstatně vyšší čistotě PHA (cca o 8 až 9 %), s podstatně vyšším výtěžkem (cca o 10 %), a současně při něm PHA vytváří
PS3962CZ podstatně menší průměr).
částice, které není třeba dále dezintegrovat (cca 7 x menší
7(/ ~ X/7 (/ ······ ·· · · · · • · · ··· · · » ·· · · · · · · · · · • · ··· ·· · · · · · · · ···· ···· · ·
.........VS3§62CZ
Claims (14)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty, u kterého se z biomasy, která se, pokud je fermentované, nejprve zahustí izolací z fermentačního média na obsah sušiny alespoň 20%, polyhydroxyalkanoáty extrahují do extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku separuje extrakt, ze kterého se odstraní extrakční činidlo a vysráží polyhydroxyalkonáty, vyznačující se tím, že před extrakcí polyhydroxyalkanoátů se z biomasy extrakčním činidlem na bázi alkylalkoholu s 2 až 4 atomy uhlíku v řetězci, které se k biomase přidá v hmotnostním poměru 1:0,5 až 1:5, extrahují složky biomasy jiné než polyhydroxylakanoáty, přičemž tato extrakce probíhá po dobu 5 až 90 minut, při teplotě 20 až 120 °C, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí extrakt obsahující tyto složky biomasy a z pevné fáze se destilací z vodného roztoku nebo stripováním vodní parou nebo sušením pevné fáze odstraní zbytky extrakčního činidla, a z takto předčištěné pevné fáze se extrakčním činidlem na bázi chlorovaného uhlovodíku, které se k ní přidá v hmotnostním poměru 1:5 až 1:20, extrahují polyhydroxyalkanoáty, přičemž tato extrakce probíhá po dobu 5 až 90 minut, při teplotě 20 až 120 °C, načež se z takto vytvořeného extrakčního roztoku filtrací a/nebo dekantací a/nebo odstředěním oddělí extrakt obsahující polyhydroxyalkanoáty, který se zavede/zavádí do cirkulační smyčky vyplněné vodou o teplotě 20 až 120 °C, případně směsí vody a až 20 % hmotnostních extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku použitého pro extrakci polyhydroxyalkanoátů, čímž se z tohoto extraktu odstraní extrakční činidlo a vysráží polyhydroxyalkanoáty.
- 2. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle nároku 1, vyznačující se tím, že extrakce extrakčním činidlem na bázi alkylalkoholu s 2 až 4 atomy uhlíku probíhá v alespoň dvou stupních, z nichž každý probíhá po dobu 5 až 90 minut, při teplotě 20 až 120 °C, přičemž před každým *^S3962CZ následujícím stupněm se extrakt z předchozího stupně koncentruje dekantací a/nebo filtrací a/nebo odstředěním.
- 3. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle nároku 2, vyznačující se tím, že jednotlivé stupně extrakce se provozují v navzájem protiproudém uspořádání.
- 4. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že extrakční činidlo na bázi alkylalkoholu s 2 až 4 atomy uhlíku v řetězci, které se k biomase přidá v hmotnostním poměru 1:2 až 1:3.
- 5. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že extrakce extrakčním činidlem na bázi alkylalkoholu s 2 až 4 atomy uhlíku v řetězci probíhá po dobu 20 až 40 minut.
- 6. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že extrakční činidlo na bázi alkylalkoholu je tvořeno extrakčním činidlem ze skupiny ethanol, propanol, isopropylalkohol, butanol, isobutylalkohol, terc.butylalkohol, směsi alespoň dvou z nich.
- 7. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že extrakce extrakčním činidlem na bázi chlorovaného uhlovodíku probíhá v alespoň dvou stupních, z nichž každý probíhá po dobu 5 až 90 minut, při teplotě 20 až 120 °C, přičemž po každém stupni se z extrakčního roztoku dekantací a/nebo filtrací a/nebo odstředěním oddělí nerozpustné zbytky.
- 8. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle nároku 7, vyznačující se tím, že jednotlivé stupně extrakce se provozují v navzájem protiproudém uspořádání.PS3962CZ
- 9. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že extrakce extrakčním činidlem na bázi chlorovaného uhlovodíku probíhá po dobu 20 až 40 minut.
- 10. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že extrakční činidlo na bázi chlorovaného uhlovodíku je tvořeno extrakčním činidlem ze skupiny dichlormethan, chloroform, tetrachlormetan, dichlorethan, směsi alespoň dvou z nich.
- 11. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pevná fáze se před destilací extrakčního činidla naředí v poměru 1:2 až 1:10 vodou a destilace z tohoto vodného roztoku se provádí v rektifikační koloně při tlaku 0,1 až 6 bar.
- 12. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že stripování vodní parou se provádí v rektifikační koloně při tlaku 0,1 až 6 bar.
- 13. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že extrakt obsahující polyhydroxyalkanoáty se před zavedením do cirkulační smyčky zkoncentruje odpařením extrakčního činidla na koncentraci polyhydroxyalkanoátů 5 až 10 %.
- 14. Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy podle nároku 13, vyznačující se tím, že pro odpaření extrakčního činidla na bázi chlorovaného uhlovodíku v cirkulační smyčce se použije kondenzační teplo par extrakčního činidla získané při zkoncentrování extraktu obsahujícího polyhydroxyalkanoáty.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-384A CZ307015B6 (cs) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty |
| US15/315,895 US9944748B2 (en) | 2014-06-03 | 2015-06-02 | Method of isolation of polyhydroxyalkanoates (PHAs) from biomass fermented by microorganisms producing polyhydroxyalkanoates (PHAs) and/or from biomass containing at least one crop-plant producing polyhydroxyalkanoates |
| PCT/CZ2015/000056 WO2015185024A1 (en) | 2014-06-03 | 2015-06-02 | Method of isolation of polyhydroxyaikanoates (phas) from biomass fermented by microorganisms producing polyhydroxyaikanoates (phas) and/or from biomass containing at least one crop-plant producing polyhydroxyaikanoates |
| SG11201609623VA SG11201609623VA (en) | 2014-06-03 | 2015-06-02 | Method of isolation of polyhydroxyaikanoates (phas) from biomass fermented by microorganisms producing polyhydroxyaikanoates (phas) and/or from biomass containing at least one crop-plant producing polyhydroxyaikanoates |
| CN201580030269.7A CN106687502B (zh) | 2014-06-03 | 2015-06-02 | 分离pha的方法 |
| EP15744865.5A EP3152246B1 (en) | 2014-06-03 | 2015-06-02 | Method of isolation of polyhydroxyaikanoates (phas) from biomass fermented by microorganisms producing polyhydroxyaikanoates (phas) and/or from biomass containing at least one crop-plant producing polyhydroxyaikanoates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-384A CZ307015B6 (cs) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2014384A3 true CZ2014384A3 (cs) | 2015-12-16 |
| CZ307015B6 CZ307015B6 (cs) | 2017-11-15 |
Family
ID=53765009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-384A CZ307015B6 (cs) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9944748B2 (cs) |
| EP (1) | EP3152246B1 (cs) |
| CN (1) | CN106687502B (cs) |
| CZ (1) | CZ307015B6 (cs) |
| SG (1) | SG11201609623VA (cs) |
| WO (1) | WO2015185024A1 (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2982064T3 (es) | 2020-05-18 | 2024-10-14 | Venvirotech Biotechnology Sl | Proceso para aislar PHA de una biomasa bacteriana rica en PHA |
| CN111500650B (zh) | 2020-06-30 | 2020-10-23 | 中粮营养健康研究院有限公司 | 一种高效生产pha的方法 |
| CN117446981A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-01-26 | 湖北大学 | 一种原位修复氯代烃污染场地的方法及其应用 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4140741A (en) | 1976-01-14 | 1979-02-20 | Agroferm A.G. | Use of cyclic carbonic acid esters as solvents for poly-(β-hydroxybutyric acid) |
| CH618455A5 (cs) | 1976-01-14 | 1980-07-31 | Agroferm Ag | |
| FR2446859A1 (fr) | 1979-01-22 | 1980-08-14 | Solvay | Procede de separation de poly-b-hydroxybutyrates d'une biomasse |
| 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 |
| US4324907A (en) * | 1979-05-08 | 1982-04-13 | Imperial Chemical Industries Limited | Extraction process |
| GB8311677D0 (en) | 1983-04-28 | 1983-06-02 | Ici Plc | Extraction process |
| FR2567149B1 (fr) | 1984-07-06 | 1986-12-05 | Solvay | Procede pour l'extraction de poly-beta-hydroxybutyrates au moyen d'un solvant a partir d'une suspension aqueuse de micro-organismes |
| AT390068B (de) | 1988-07-07 | 1990-03-12 | Danubia Petrochemie | Extraktionsmittel fuer poly-d(-)-3-hydroxybuttersaeure |
| AT395319B (de) * | 1990-10-05 | 1992-11-25 | Danubia Petrochem Polymere | Verfahren zur gewinnung eines polyhydroxyalkanoates aus dem zellmaterial eines mikroorganismus und polyhydroxyalkanoatflocken |
| AU704379B2 (en) | 1995-08-21 | 1999-04-22 | Procter & Gamble Company, The | Solvent extraction of polyhydroxyalkanoates from biomass facilitated by the use of a marginal nonsolvent for PHA |
| DE69837914T2 (de) * | 1997-04-15 | 2008-02-21 | Metabolix, Inc., Cambridge | Hochtemperatur-PHA Extraktion mit schlecht-lösenden Lösungsmittel für PHA |
| AU2004293501B2 (en) | 2003-11-28 | 2009-10-29 | Phb Industrial S.A. | Process for recovering polyhydroxialkanoates ("PHAs") from cellular biomass |
| US20060105440A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Koichi Kinoshita | Method of producing polyhydroxyalkanoate |
| WO2009114464A1 (en) | 2008-03-12 | 2009-09-17 | Archer-Daniels-Midland Company | Process for recovery of polyhydroxyalkanoates from biomass |
| MY157646A (en) * | 2008-12-18 | 2016-07-15 | Univ Putra Malaysia | A method of extracting and purifying polyhydroxyalkanoate bioplastic |
| WO2013016558A1 (en) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Micromidas Inc. | Methods of extracting and purifying polyhydroxyalkanoates from pha-containing bacterial cells |
-
2014
- 2014-06-03 CZ CZ2014-384A patent/CZ307015B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-06-02 EP EP15744865.5A patent/EP3152246B1/en not_active Not-in-force
- 2015-06-02 SG SG11201609623VA patent/SG11201609623VA/en unknown
- 2015-06-02 WO PCT/CZ2015/000056 patent/WO2015185024A1/en active Application Filing
- 2015-06-02 CN CN201580030269.7A patent/CN106687502B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-06-02 US US15/315,895 patent/US9944748B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9944748B2 (en) | 2018-04-17 |
| CN106687502A (zh) | 2017-05-17 |
| EP3152246B1 (en) | 2018-06-13 |
| CZ307015B6 (cs) | 2017-11-15 |
| WO2015185024A1 (en) | 2015-12-10 |
| US20170107324A1 (en) | 2017-04-20 |
| EP3152246A1 (en) | 2017-04-12 |
| SG11201609623VA (en) | 2016-12-29 |
| CN106687502B (zh) | 2019-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101130191B1 (ko) | 세포 바이오매스로부터 폴리하이드록시알카노에이트(˝ｐｈａｓ˝) 를 회수하는 방법 | |
| KR101225161B1 (ko) | 세포 바이오매스로부터 폴리하이드록시알카노에이트를 추출및 회수하는 방법 | |
| KR101554934B1 (ko) | 고온 리그닌 분리 공정 | |
| US9650326B2 (en) | Process for treating reaction solution containing long chain dicarboxylate | |
| EP4116352B1 (en) | Process for the extraction of cutin from tomato processing waste | |
| US10512855B2 (en) | Method for extracting oil from a water and solids composition, method for the production of ethanol, and ethanol production facility | |
| JP2005516069A (ja) | トール油ピッチからのフィトステロール及びフィトスタノールの抽出及び精製の方法 | |
| WO2019157334A1 (en) | Methods of refining a grain oil composition to make one or more grain oil products, and related systems | |
| US6610831B1 (en) | Methods and apparatus for recovering zein from corn | |
| CZ2014384A3 (cs) | Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty | |
| EP3114103A1 (en) | Energy efficient batch recycle method for the production of biomolecules | |
| US20170158595A1 (en) | Method to purify ferulc acid and/or salts thereof | |
| KR20170105497A (ko) | 단백질이 풍부한 미세조류의 바이오매스의 성분들을 분별하는 방법 | |
| US20160368850A1 (en) | Method for removing mineral acid from levulinic acid | |
| JP7714521B2 (ja) | 長鎖脂肪酸の製造方法およびその利用 | |
| LT et al. | Verfahren zur Isolierung von Polyhydroxyalkanoaten (PHAs) aus Bakterienzellen durch Lösungsmittelextraktion Procédé d’isolement de polyhydroxyalkanoates (PHAs) à partir de cellules bactériennes par l’extraction par solvant | |
| TH83069A (th) | กรรมวิธีสำหรับสกัดและนำพอลิไฮดรอกซิแอลคานอเอท (PHAs) กลับคืนจากชีวมวลของเซลลูลาร์ | |
| BRPI0405622B1 (pt) | PROCESSO PARA RECUPERAÇÃO DE POLIHIDROXIALCANOATOS (PHAs) DE BIOMASSA CELULAR | |
| TH62912B (th) | กรรมวิธีสำหรับสกัดและนำพอลิไฮดรอกซิแอลคานอเอท (PHAs) กลับคืนจากชีวมวลของเซลลูลาร์ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20230603 |