FI122718B - Rasvan tuottaminen alkoholista - Google Patents
Rasvan tuottaminen alkoholista Download PDFInfo
- Publication number
- FI122718B FI122718B FI20075618A FI20075618A FI122718B FI 122718 B FI122718 B FI 122718B FI 20075618 A FI20075618 A FI 20075618A FI 20075618 A FI20075618 A FI 20075618A FI 122718 B FI122718 B FI 122718B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- lipid
- alcohol
- glycerol
- process according
- liquid phase
- Prior art date
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 34
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 308
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 77
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 52
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims description 47
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 30
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 29
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 29
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 24
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 17
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 11
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 9
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 8
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 claims description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 claims description 6
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims description 5
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 5
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 claims description 5
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 claims description 5
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 claims description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical group [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 4
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 claims description 2
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 claims description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 2
- 239000003531 protein hydrolysate Substances 0.000 claims description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 21
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 15
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 240000000073 Achillea millefolium Species 0.000 description 3
- 235000007754 Achillea millefolium Nutrition 0.000 description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 3
- 244000168141 Geotrichum candidum Species 0.000 description 3
- 235000017388 Geotrichum candidum Nutrition 0.000 description 3
- 241000223252 Rhodotorula Species 0.000 description 3
- 241000235015 Yarrowia lipolytica Species 0.000 description 3
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 150000002313 glycerolipids Chemical class 0.000 description 2
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 2
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- UZFMOKQJFYMBGY-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-TEMPO Chemical compound CC1(C)CC(O)CC(C)(C)N1[O] UZFMOKQJFYMBGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035404 Autolysis Diseases 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000273673 Carpha curvata Species 0.000 description 1
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000199913 Crypthecodinium Species 0.000 description 1
- 241001123633 Galactomyces Species 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001149698 Lipomyces Species 0.000 description 1
- 241001149691 Lipomyces starkeyi Species 0.000 description 1
- 239000004165 Methyl ester of fatty acids Substances 0.000 description 1
- 241000235575 Mortierella Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000206731 Phaeodactylum Species 0.000 description 1
- 229930186185 Polyprenol Natural products 0.000 description 1
- 229920001731 Polyprenol Polymers 0.000 description 1
- 241000377350 Puan Species 0.000 description 1
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 description 1
- 241000233671 Schizochytrium Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 230000000459 effect on growth Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000008172 hydrogenated vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000004668 long chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003096 polyprenols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 230000028043 self proteolysis Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 150000003408 sphingolipids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000005691 triesters Chemical class 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
-
- 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
- C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
- C12P7/6436—Fatty acid esters
- C12P7/649—Biodiesel, i.e. fatty acid alkyl esters
-
- 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
- C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
- C12P7/6436—Fatty acid esters
- C12P7/6445—Glycerides
- C12P7/6463—Glycerides obtained from glyceride producing microorganisms, e.g. single cell oil
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Description
RASVAN TUOTTAMINEN ALKOHOLISTA
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää lipidin tai lipidiseoksen muodostamiseksi lähtöaineesta, joka käsittää ainakin yhtä alkoholia ja saippuaa tai saippuan esiastetta. Keksinnön 5 eräs suoritusmuoto koskee myös menetelmää lipidin tai lipidiseoksen muodostamiseksi alkoholipitoisesta nestefaasista, joka käsittää ainakin yhtä alkoholia.
Keksinnön tausta 10 Biodiesel on pääasiassa rasvahappojen metyyliesteriä, jota syntyy pitkäketjuisten rasvahappojen transesteröinnillä alkoholin (metanolin) kanssa. Luonnon rasvojen rasvahappoes-terit koostuvat pääosin triglyserideistä, minkä johdosta transesteröinnissä vapautuu biodie-seliksi kelpaamaton vesiliukoinen glyseroli. Glyserolia syntyy teoreettisesti 10 paino-% triglyseridistä. Prosessiolosuhteista riippuen saippuan osuus voi vaihdella suuresti ja nousta 15 kymmeniin prosentteihin triglyseridin alkuperäisestä kokonaismäärästä. Koska saippuayh-disteet ovat dispergoituneet ja osin liuenneet syntyvän glyserolin vesiliuokseen, niiden erottaminen vesiliuoksesta on vaikeaa. Saippua rikkoo rasvaliukoisten rasvahappoesterei-den ja vesiliukoisen glyserolin välisen faasin ja pyrkii muodostamaan eriasteisia emulsioita, mikä erotusteknisesti muodostaa haastavan ongelman suurimittakaavaisissa prosesseis-20 sa. Alkoholin, kuten metanolin, poistaminen edellyttäisi myös kallista alipainetislausta.
Voidaan siis päätellä, että biodieselin valmistus edellä kuvatulla menetelmällä on nykyteknologialla raaka-aineen haaskausta. Prosessissa syntyvän glyserolin arvon kasvattaminen jo pelkästään sen edellyttämien puhdistusvaiheiden osalta on erityisen epätaloudellista.
C\J
o 25 Eräät mikrobit keräävät soluihinsa rasvaa. Tiedossa on myös ollut, että glyseroli voi toimia c\i 4 mikrobien hiililähteenä, jopa rasvaa kerääville mikrobeille (esim. Microbial Lipids, toim. o 5 C ^<kdg‘JaS G· ">'· '· Academic Press, 1988: Papanikolaou, S.jaAggelis, x G., Lipid production by Yarrow ia lipolytica growing on industrial glycerol in a single- Q_ stage continuous culture, Bioresource Technol. 82 (2002) 43-49.). Toisaalta, vuosikymme- 00 5 30 nien saatossa rasvaa kerääville mikrobeille ja niiden tuottamalle rasvalle ei ole kyetty luo- o maan läpimurtoa kuin korkeintaan joidenkin erikoisrasvojen pienimittakaavaiseen tuotta- ^ miseen. Ongelmaksi biodieselprosessista tulevan glyserolin hyödyntämisessä erityisesti rasvan muodostamiseen mikro-organismien avulla on koettu tämän glyserolin keskimäärin heikko laatu esim. sen sisältämien rasvahappojen alkalimetallisuolojen (myöh. saippuan) ja 2 alkoholin osalta. Saippua ja alkoholi estävät useimpien organismien kasvua ja niiden poistaminen onkin edellytys glyserolin mikrobiologiseksi hyödyntämiseksi.
Pääosa luonnon rasvoista sisältää alkoholisiin ryhmiin sitoutunutta hiilivetyketjua sisältä-5 vää rasvahappoa, joka muodostaa rasvojen energiarikkaimman osan. Tämä rasvojen ener-giarikkain osa voidaan vapauttaa muodostamalla niistä alkoholiestereitä. Prosessissa vapautuu glyserolin vesiliuosta sekoittuneena alkoholiin ja rasvan rasvahapoista muodostuneisiin saippuayhdisteisiin (myöhemmin saippua). Tämä glyserolia, alkoholia ja saippuaa sisältävä jae on vesiliukoinen ja sillä on etenkin saippuan osalta edelleen korkea energiasi-10 sältö. Tämä vesiliukoinen pääsääntöisesti glyserolia sisältävä jae muodostaa jo pelkästään glyserolin osalta teoreettisesti yli 10 %:n hukkasivuvirtaa rasvahappojen alkoholiestereiden valmistuksessa. Glyseroli sinällään on jo nykyisellään halpaa ja sen markkinat ovat valmiiksi saturoituneet. Siten rasvahappojen alkoholiestereiden valmistuksessa muodostuvalle epäpuhtaalle glyserolille ei ole nähtävissä luontaista energiatehokasta käyttöä ja nykytek-15 nologian valossa se muodostaa kustannuksia aiheuttavan ongelmasivuvirran, jolle lisäarvoa tuottavaa energiatehokasta ja siten kannattavaa teknologiaa ei ole olemassa.
Glyserolin tai siitä kemiallisin tekniikoin saatavien tuotteiden kaupallisesti kiinnostavia käyttömahdollisuuksia on tutkittu laajalti. Tästä huolimatta näköpiirissä ei ole taloudelli-20 sesti kestäviä ratkaisuja, joilla aikaisempaa merkittävästi suurempi glyserolin hyötykäyttö olisi mahdollista. Kattava yhteenveto glyserolin soveltuvuudesta kemianteollisuuden raaka-aineeksi ja sen käyttöön liittyvistä haasteista on koottu tutkimukseen Sarantila, Maiju: Glyserolin hyödyntäminen, diplomityö, Teknillinen korkeakoulu, 10.11.2006. Sen pohjalta seuraavassa on esitetty keskeisimmät glyserolin nykyisin tunnetut käyttömahdollisuudet
C\J
o 25 käyttöasteen ja jalostusarvon kasvattamiseksi.
S Glyserolimolekyylin happipitoisuus on korkeahkoja vastaavasti hiilipitoisuus alhainen.
x mistä seuraa heikko lämpöarvo. Glyserolillekin lämpötila on lisäksi alhaisempi kuin perin-
CL
teisillä fossiilisilla polttoaineilla. Käytännössä glyserolin polttamisen tiedetään vaativan oo S 30 myös erityisjärjestelyjä, koska se on saatettava hyvin pieneen pisarakokoon riittävän sekoi- o tuksen aikaan saamiseksi hapen kanssa. Lisäksi biopolttoaineen valmistuksessa vapautuva 0X1 glyseroli sisältää vettä.
3
Glyseroli voidaan derivatisoida kemiallisesti useilla eri tavoilla. Tunnettua on esimerkiksi glyserolin esteröinti, eetteröinti, asetiinien ja diolien valmistus sekä glyserolin polymeroin-ti ja hapetus. Näiden prosessien tuotteille ei pääsääntöisesti ole suuren mittakaavan käyttökohteita erityisesti huomioiden, että niiden valmistus edellyttää korkeaa glyserolin puh-5 tausastetta j a kallista ja energiaa vaativaa katalyytti- j a reaktoriteknologiaa.
Reformointi eli vedyn muodostaminen glyserolista on teknologia, jolla on mahdollista käsitellä suuriakin glyserolimääriä. Reformointi edellyttää kuitenkin erikoislaitteistoja, runsasta energiapanostusta ja prosessi itsessään vaatii kalliita katalyyttejä.
10
Glyserolilla on jonkin verran käyttöä maataloudessa. Glyseroli voi toimia energianlähteenä eläinrehun komponenttina. Se ei kuitenkaan sisällä proteiinia, rasvaa eikä hiilihydraatteja. Hivenaineidenkin osalta teollinen glyseroli on köyhää, joten se voi muodostaa vain vähäisen osakomponentin rehuseoksissa. Lisäksi eloperäisen polttoaineen valmistuksessa synty-15 vä glyseroli sisältää metanolia ja saippuaa, mikä edellyttää rehun kokonaiskustannusraken-teeseen nähden suhteettomia puhdistustoimenpiteitä, kuten alipainetislausta alkoholin poistamiseksi tai erillistä rasvanpoistoa.
On siten ilmeistä, että liiketaloudellisesti edullisia ratkaisuja ei ole olemassa glyserolin ja 20 erityisesti glyserolia ainesosana sisältävien heterogeenisten seosten muuttamiseksi kaupallisiksi tuotteiksi, jotka merkittävästi voisivat lisätä glyserolin kysyntää. Tämän teknolo-giavajauksen merkitys korostuu erityisesti kiinnostuksen kasvaessa uusiutuviin energia-raaka-ainelähteisiin fossiilisten raaka-aineiden rinnalla.
C\J
o 25 Keksinnön lyhyt kuvaus
(M
O
g Esillä oleva keksintö koskee menetelmää lipidin tai lipidiseoksen muodostamiseksi lähtö- x aineesta, j oka käsittää ainakin yhtä alkoholia ja saippuaa tai saippuan esiastetta.
□_ 00 S 30 Esillä olevan keksinnön eräs suoritusmuoto koskee myös menetelmää lipidin tai lipidiseok- o sen muodostamiseksi alkoholipitoisesta nestefaasista, joka käsittää ainakin yhden alkoho- ^ Iin, jonka menetelmän mukaan saatetaan lipidiä tuottava mikro-organismi kasvatusalustal le, joka sisältää mainittua alkoholipitoista nestefaasia, sallitaan mikro-organismin tuottaa lipidiä ja solumassa tai solujen tuottamat lipidit otetaan talteen.
4 Täsmällisemmin sanottuna esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
5 Keksinnön mukaiselle käytölle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksissa 19 ja 20.
Keksintö tuo uuden ratkaisun ongelmaan, joka liittyy prosessiin, jossa vakiintuneen menetelmän mukaisesti valmistetaan rasvahappojen estereitä lipideistä, kuten glyserolipideistä, 10 käsittelemällä niitä alkalimetallialkoksideilla. Menetelmässä syntyy glyserolia ja sivureaktiona vapautuu alkoholia sekä hiilivetyketjua sisältävää vesiliukoista rasvahappojen alka-limetallisuolaa, saippuaa. Prosessin keskeisenä ongelmana on epäpuhtaan glyserolin hyödyntäminen ja hyödyntämisen edellyttämä glyserolin puhdistaminen turvalliseksi ja käyttökelpoiseksi yhdisteeksi.
15
Keksinnön kokonaisvaltaisena etuna on, että sillä voidaan tuottaa yksinkertaisin prosessi-vaihein, energiatehokkaasti ja ympäristöystävällisesti energiarikasta kemiallista yhdistettä, lipidiä, biologista alkuperää olevista vähemmän energiaa sisältävistä yhdisteistä, kuten useampiarvoisesta alkoholista ja yksiarvoisesta alkoholista.
20
Eloperäisten lipidien sisältämien rasvahappoestereiden transesteröinnissä vapautuva ener-giataloudellisesti vaikeasti hyödynnettävä epäpuhdas alkoholisia yhdisteitä ja esteröimä-töntä rasvahappojen suolaa sisältävä sivuvirta voidaan muuntaa jakeeksi, joka soveltuu rasvahapoista koostuvan glyserolipidin tuottamiseen, joka glyserolipidi on käytettävissä
CM
o 25 sellaisenaan tai kierrätettävissä muuhun biologista alkuperää olevaan glyserolipidiä sisältä- 4 vään materiaaliin. Mikro-organismiin muodostuneen lipidin käsittely halutuiksi estereiksi o g voi tapahtua ilman edeltävää mikro-organismisolujen hajotusta ja sitä seuraavaa rasvan x eristysvaihetta.
CL
00 5 30 Keksinnön etuihin kuuluu myös, että menetelmään tarvittava laitteisto on yksinkertainen ja o siihen liittyvä teknologia valmistuksen ja käytön osalta tunnettua. Keksinnön mukainen
C\J
menetelmä ei ole sidottu tuotantomittakaavaan, vaan se on helposti skaalattavissa käsiteltävän useampiarvoisen alkoholin jakeen edellyttämän määrän mukaiseksi. Menetelmän suorittaminen ei edellytä energiaa vaativaa lämmitystä, paineistettuja yksikköoperaatioita 5 tai kemiallisia katalyyttejä ja toimiakseen edellyttää vain sellaisten kemikaalien käyttöä tai sellaisen biomateriaalin prosessointia, joka on liitettävissä keksinnön mukaisen menetelmän sisäiseen kiertoon. Menetelmä ei myöskään edellytä kustannuksia kasvattavaa useam-piarvoisen alkoholin jakeen esipuhdistusta tai veden poistoa. Menetelmän kokonaistalou-5 dellisuutta parantaa se, että siinä syntyvää lipidivapaata biomassaa voidaan sisäisen kierron lisäksi käyttää moniin eri tarkoituksiin, kuten yksittäisten aineosien tuottamiseen tai täydentävänä kasvatusalustana mikro-organismin tuottamiseen.
Keksinnöllä voidaan eliminoida myös yleisesti tunnetut pinta-aktiivi sen yhdisteen läsnä-10 olosta aiheutuvat ongelmat. Tunnetusti pinta-aktiivi set yhdisteet, kuten rasvahappojen saippuat, estävät mikro-organismin kasvua ja toimivat vain harvoilla mikro-organismeilla hiililähteenä. Saippuan läsnäolo mikro-organismin tuottoprosessissa laskee kasvatusalustan pinta-aktiivisuutta, aiheuttaa vaahtoamista ja vaikeuttaa solujen erotusta liuoksesta niiden ominaispainoon perustuvilla menetelmillä. Saippuan läsnäolo vettä ja veteen liukenema-15 tonta öljyä sisältävässä seoksessa estää myös vesi- ja öljyfaasien erottumista toisistaan. Saippuan kaltaisia yhdisteitä sisältävä useampiarvoinen alkoholi soveltuu siten heikosti lipidin tuottamiseen mikrobiologisin keinoin samalla kun biodieselprosessissa syntyvän saippuaa sisältävän alkoholisivuvirran kokonaishyödyntäminen estyy tai heikkenee. Keksinnön avulla voidaan muuttaa esimerkiksi rasvahappoestereiden valmistuksessa syntyvän 20 glyserolivaltaisen sivujakeen sisältämät orgaaniset yhdisteet takaisin lipidiksi prosessilla, joka yhdistää kemiallisia käsittelyjä mikrobiologisen lipidituoton aikaan saamiseksi.
Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan erityinen joustavuus lipidin tuottamiseen mikrobiologisesti. Useampiarvoista alkoholia sisältävä jae ilman kasvua estäviä haitta-
C\J
o 25 komponentteja on luontainen hiililähde useimmille mikro-organismeille. Menetelmän etu- 4 na on siten myös, että mikro-organismin valinta voidaan tehdä laajoissa rajoissa, kuten o i cv lipidin tuottokyvyn, biomassan tuoton, kasvatustavan tai kasvatusolosuhteiden perusteella, o x Mikro-organismin muut aineosat kuin lipidi voidaan käyttää energiataloudellisesti usealla
CL
eri tavalla siten keksinnön mukaisen prosessin kokonaistaloudellisuutta parantaen, oo cd 30 tn o Tunnettuun tekniikkaan verrattuna keksintö täten täyttää kestävän kehityksen periaatteet, ^ vähentämällä rasvaraaka-aineen kokonaistarvetta muista lähteistä, ja omaa edellytykset tuotantokustannusten saattamiseksi kuluttajien hyväksymälle tasolle.
6
Seuraavaksi keksintö kuvataan tarkemmin oheisten piirustusten ja yksityiskohtaisen selityksen avulla.
Piirustusten lyhyt kuvaus 5
Kuviossa 1 on kuvattu keksinnön mukaisen menetelmän pääsuoritusvaiheet.
Kuvio 2 on graafinen esitys hiivojen kasvusta keksinnön mukaisella lähtöaineella tai alkoholipitoisella nestefaasilla, jossa esiintynyt saippua on keksinnön mukaisesti poistettu.
10
Kuvio 3 on graafinen esitys hiivojen kasvusta puhtaalla glyserolilla (valmistaja J.T.Baker, USA).
Kuvio 4 on graafinen esitys hiivojen kasvusta alustalla, jossa on sekä glyserolia että me-15 tanolia. Kuviossa 4a kuvataan Yarrow ia lipolytica -hiivan kasvua alustalla, jossa 5/10 % glyserolia joko metanolilisäyksen kanssa (2 paino-% glyserolin määrästä) tai ilman sitä, ja kuviossa 4b kuvataan Rhodotorula glutinis -hiivan kasvua vastaavilla alustoilla.
Kuvio 5 on graafinen esitys hiivojen kasvusta saippuaa sisältämättömällä glyserolijakeella, 20 jota on käytetty YNB (Yeast Nitrogen Base) -alustassa 5, 12,5 tai 25 %.
Kuvio 6 on graafinen esitys hiivojen rasvapitoisuudesta eri ajanhetkillä, kun kasvatusalustassa (YNB) on saippuaa sisältämätöntä biodiesel-glyserolijaetta 5 tai 12,5 %. Kuviossa 6a tämä rasvapitoisuus on esitetty R. glutinis -hiivalle, ja kuviossa 6b vastaavasti V lipolytica
CM
o 25 -hiivalle.
CM
O
g Kuvio 7 on graafinen esitys Galactomyces geotrichum -homeen kasvusta alustoilla, joissa x hiilenlähteenä on glukoosi (A), puhdas glyseroli (B) tai saippuaa sisältämätön glyserolijae (C). Kuviossa 7a esitetään homeen kasvukäyrä ja kuviossa 7b homesolujen rasvapitoisuus.
cd 30
LO
i^.
o o
CM
7
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää lipidin tai lipidiseoksen muodostamiseksi lähtöaineesta, joka käsittää ainakin yhtä alkoholia ja saippuaa tai saippuan esiastetta, jonka me-5 netelmän mukaan lähtöaineeseen lisätään metalli-ionin muodostavaa ainetta, jolloin muodostuu seos, joka sisältää liukenemattoman faasin ja nestefaasin, - liukenematon faasi erotetaan nestefaasista, - saatetaan lipidiä tuottava mikro-organismi kosketuksiin nestefaasin kanssa kasva- 10 tusalustalla, jolloin mikro-organismi solut alkavat tuottaa lipidiä, ja - otetaan lipidit talteen.
Keksinnön eräs suoritusmuoto koskee myös menetelmää lipidin tai lipidiseoksen muodostamiseksi alkoholipitoisesta nestefaasista, joka käsittää ainakin yhtä alkoholia, jonka mene-15 telmän mukaan saatetaan lipidiä tuottava mikro-organismi kosketuksiin alkoholipitoisen nestefaasin kanssa kasvatusalustalla, jolloin mikro-organismisolut alkavat tuottaa lipidiä, ja - otetaan lipidit talteen.
20 Erityisesti esillä oleva keksintö koskee menetelmää lipidin tai lipidiseoksen muodostamiseksi mainitusta lähtöaineesta, jossa alkoholien määrä on vähintään puolet lähtöaineesta, edullisesti 70 - 99 paino-%, tai alkoholipitoisesta nestefaasista, jossa alkoholien määrä on 36- 100 paino-% faasista.
c\i o 25 Esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan, menetelmässä lipidin tai lipi-
<M
4 diseoksen muodostamiseksi käytetään lähtöaineena glyserolipidistä koostuvan lipidin nat-o cm riummetoksidilla suoritetun transesteröinnin tuloksena syntynyttä alkoholia käsittävää jaet- x ta.
tr
CL
00 5 30 Termi ’’lipidi” tarkoittaa rasva-ainetta, jonka molekyylin osana on yleensä alifaattinen hii- o livetyketju, joka liukenee orgaanisiin liuottimiin mutta on veteen heikkoliukoinen.
C\l
Esillä olevassa keksinnössä mikro-organismeissa muodostuvat lipidit ovat pääosin triasyy-liglyseroleja, eli glyserolin ja rasvahappojen muodostamia triestereitä (triglyseridi), tai 8 sterolin estereitä, mutta soluissa voi myös muodostua muita lipidejä, kuten fosfolipidejä, steroleja, polyprenoleja, sfingolipidejä, glykolipidej ä j a difosfatidyyliglyserolia.
Esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan alkoholipitoisesta nestefaasista 5 muodostetaan triglyseridiä tai triglyseridejä käsittävä seos, jossa myös voi olla läsnä suuriakin määriä komponentteja, kuten steroleja ja vapaita happoja.
Termi ” saippua” tarkoittaa rasvahapon suolaa.
10 Keksintö käsittää pääosin luonnonmukaisiin osavaiheisiin perustuvan menetelmän, jolla tuotetaan pitkäketjuista rasvahappoa sisältävää rasvaa (lipidiä) glyserolin, muiden alkoholien ja orgaanisen saippuan seoksista. Keksintöä voidaan siten käyttää pitkälle hapettuneiden orgaanisten yhdisteiden muuntamiseksi korkean energiasisällön omaaviksi pelkistyneiksi lipideiksi, jotka jatkojalostamalla soveltuvat käytettäväksi eri energiantuotantomuo-15 töihin.
Glyseroli ja yksiarvoinen alkoholi soveltuvat mikro-organismien hiililähteiksi, erityisesti koska on osoittautunut, että ne seoksena tehostavat kummankin hiililähteen käyttöä, ja sopivalla mikro-organismin valinnalla nämä yhdisteet voidaan biosynteesin avulla muuttaa 20 mikro-organismi-peräiseksi rasvahapoista koostuvaksi lipidiksi ja muuksi biomateriaaliksi, jota voidaan käyttää hyödyksi, kuten ravinteeksi prosessin sisäisesti, kaupallisesti kiinnostavien yhdisteiden eristämiseen tai käyttää biomassa muihin yleisiin käyttökohteisiin, kuten rehuksi ja ravintoaineeksi.
C\J
o 25 Rasvahappoesterien happokatalyyttisessä valmistuksessa muodostuva saippua muodostaa
CVJ
4- mikrobiperäisen lipidin tuotolle ongelmia. Saippua hidastaa tai jopa kokonaan estää mikro- 0 c\i organismin kasvua ja siten lipidien biosynteesiä. Saippua myös vaikeuttaa solujen erotta- 1 mistä kasvatusalustasta. cc
CL
00 S 30 Esillä olevan keksinnön menetelmän mukaan rasvahappoja sisältävää lipidiä voidaan tuot- o taa mikrobiologisesti saippuaa sisältävästä epäpuhtaasta glyserolisivuvirrasta yhdistämällä 0X1 kemiallisia ja mikrobiologisia prosesseja, joissa glyserolia ja muita yhdisteitä sisältävä jae käytetään lipidiä syntetisoivan mikro-organismin tuottamiseen ja josta mikro-organismista 9 näin muodostunut lipidi voidaan käyttää uudelleen esimerkiksi rasvahappojen alkoholieste-reiden valmistukseen.
Keksinnössä yhdistetään uudella tavalla teolliseen käyttöön soveltuvia kemiallisia ja biolo-5 gisia reaktioita prosessikokonaisuudeksi, jonka avulla rasvahappoesterien happokatalyytti-sessä valmistuksessa muodostuvan glyseroliliuoksen sisältämä glyseroli, alkoholi ja muut orgaaniset yhdisteet voidaan energiatehokkaalla tavalla muuttaa rasvahappoja sisältäväksi lipidiksi.
10 Esillä oleva keksintö sisältää edullisesti vaiheet, joissa glyserolijakeesta poistetaan mahdolliset kiintoainekomponentit suodattamalla, minkä jälkeen glyserolijakeen happamuus säädetään tarvittavalla määrällä happoa, edullisesti hapolla, josta muodostuva suola voi toimia mikro-organismin hiililähteenä, edullisimmin etikkahapolla, muurahaishapolla tai maitohapolla. Suodattaminen voi tapahtua esimerkiksi siihen tarkoitettua kangasta käyttämällä.
15
Edullisen suoritusmuodon mukaan menetelmä lipidin tai lipidiseoksen muodostamiseksi käsittää vaiheet, joissa lähtöaineeseen valinnaisesti lisätään happoa, edullisesti orgaanista happoa, edullisemmin etikkahappoa, muurahaishappoa tai maitohappoa, pH:n säätämiseksi ar-20 voon 3-8, edullisesti arvoon 6-8, lisätään seokseen metalli-ionin muodostavaa ainetta, kuten maa-alkalimetallin mi-neraalisuolaa, edullisesti Ca2+:n tai Mg2+:n muodostavaa ainetta, edullisemmin kal-siumkloridia tai magnesiumkloridia, sopivimmin kalsiumkloridia, kiinteänä tai liuoksena (kuten vesiliuoksena), määränä, joka saostaa vähintään 40 % saippuasta,
C\J
5 25 edullisesti määränä, jolla muodostuu stoikiometrinen määrä metalli-ionia saippuan
(M
4 määrään nähden, edullisimmin 10 paino-%:n stoikiometrinen ylimäärä, jolloin o (M muodostuu liukenematon faasi ja nestefaasi, jossa liukenematon faasi käsittää saip- o x puan ja nestefaasi käsittää useampiarvoista tai yksiarvoista alkoholia sisältävän ai-
CL
koholipitoisen liuoksen, eli edellä mainitun nestefaasin, oo to 30 - liukenematon faasi, jossa mahdollisesti esiintynyt saippuan esiaste on reagoinut LT) o saippuaksi, erotetaan nestefaasista edullisesti suodattamalla tai dekantoimalla tai ^ muulla yleisesti sakan talteen ottamiseen käytettävällä menetelmällä, 10 - nestefaasi ja lipidiä tuottava mikro-organismi saatetaan kasvatusalustalle, alusta täydennetään lipidin tuottoon tarvittavilla ravintoaineilla tai näitä aineita sisältävällä rikotulla mikro-organismimassalla, sallitaan mikro-organismi solujen tuottaa lipidiä, jolloin lipidiä kerääntyy mikro-5 organismi solujen sisälle tai niiden ulkopuolelle, - valinnaisesti rikotaan mikro-organismisolut, - valinnaisesti erotetaan lipidi faasierotuksella tai uuttamalla, otetaan solumassa tai solujen tuottamat lipidit talteen edullisesti joko suodattamalla tai ominaispainoeroihin perustuvilla menetelmillä, kuten sentrifugoimalla, ja sen 10 jälkeen erottamalla muodostuneet jakeet, kuten erottamalla talteen otetun solumas- san soluista lipidi, lipidiä sisältävä jae tai lipidiseos, ja edullisesti käytetään solumassa tai sen jakeita lipidinä.
Erityisen edullisesti valinnaisesti suodatetussa glyserolijakeessa oleva vesiliukoinen saip-15 pua muutetaan veteen liukenemattomaksi saippuaksi lisäämällä seokseen kaksiarvoisen maa-alkalimetallin, edullisesti Ca2+:n mineraalisuolaa, edullisimmin CaCka Sekoitusai-kaa säädellään, kunnes saostuman muodostus on oleellisesti pysähtynyt. Muodostunut liukenematon jae (sakka) erotetaan nestemäisestä jakeesta (nestefaasi) suodattamalla tai de-kantoimalla tai muilla yleisesti sakan talteen ottamiseen käytettävillä menetelmillä. Neste-20 mäinen glyserolijae sen mahdollisesti sisältämine muine yhdisteineen käytetään sekoittamalla sitä mikro-organismin kasvatusalustaan sen lipidintuotolle soveltuvana pitoisuutena. Saippuasaostuman erottamisen jälkeen sen sisältämät C^ää suuremmat hiilivetyjakeet voidaan käsitellä usealla eri tavalla, edullisesti vapaiden rasvahappojen tuottamiseen, edullisimmin rasvahappoestereiden tuottamiseen.
c\i o 25
CVJ
•4 Menetelmän eri vaiheissa lisättävät yhdisteet, kuten etikkahappo tai kaksiarvoiset maa- o i cvj alkalimetallisuolat, kuten CaCl2 tai näistä muodostuvat sivujakeet eivät NaCka ja hiilidiok- o x sidia lukuun ottamatta poistu kokonaan prosessista, vaan niitä edullisesti kierrätetään pro-
CL
sessin sisäisesti tai muodostavat erillisiä taloudellisesti hyödynnettävissä olevia jakeita ja co cö 30 siten parantavat prosessin kokonaistaloudellisuutta.
l'-- o o
Poistamalla pinta-aktiivi siä yhdisteitä alkoholipitoisesta transesteröinnissä muodostuneesta sivujakeesta luodaan edellytykset tämän jakeen käyttämiseksi mikro-organismin kasvattamiseen ja yksisolulipidin tuottoon.
11
On kuitenkin yllättäen osoittautunut, että reagenssipuhdas glyseroli ei sinällään ole kovin tehokas hiililähde. Sen sijaan metanoli tehostaa glyserolin käyttöä, eli metanolin poistoon ei ole tarvetta vaan se voidaan hyödyntää mikrobiperäisen rasvan tuottamiseen.
5
Edellä kuvattu merkitsee, että epäpuhtaasta, runsaasti hyödyntämätöntä hiilivetyketjua sisältävästä glyserolijakeesta voidaan hyödyntää olennaisesti kaikki, jo suhteellisen hapettuneella asteella olevat orgaaniset hiiliyhdisteet sillä tehokkuudella, kuin mikro-organismit kykenevät tämän seoksen hyödyntämään lipidiksi.
10
Keksinnössä käytetty useampiarvoinen alkoholi valitaan vähintään 3 hiiltä sisältävistä useampi arvoisista alifaattisista alkyylialkoholeista. Edullisesti useampiarvoinen alkoholi on glyseroli, fosfolipideistä muodostunut alkoholi tai steroli. Sopivimmin useampiarvoinen alkoholi on glyseroli. Yksiarvoinen alkoholi puolestaan valitaan 1-4 hiiltä sisältävistä 15 alkyylialkoholeista, edullisesti metanolista, etanolista tai 1-propanolista. Sopivimmin yksiarvoinen alkoholi on metanoli.
Mikro-organismi valitaan luonnollisista tai modifioiduista, rasvaa keräävistä mikro-organismeista, edullisesti hiivoista, homeista, bakteereista ja levistä, edullisemmin hiivois-20 ta ja homeista, sopivimmin hiivoista. Olennaista on, että kyseinen mikro-organismi kykenee tuottamaan lipidiä.
Keksintöön soveltuvat rasvaa keräävät hiivasuvut käsittävät seuraavia: • Candida (mm. C. curvata)
C\J
0 25 · Yarrow ia (mm. Y. lipolytica) g · Lipomyces (mm. L. starkeyi) i g · Rhodotorula (mm. R. glntinis) 1 CC Q.
qq Vastaavasti keksintöön soveltuvat rasvaa keräävät homesuvut käsittävät seuraavia: ^ 30 · Mortierella i^.
o · Muco
CM
• Galactomyces 12
Vastaavasti rasvaa keräävät bakteerisuvut käsittävät seuraavia: • Rhodococcus • Oscillatoria 5 Samoin rasvaa keräävät mikroleväsuvut käsittävät seuraavia: • Crypthecodiniumi • Ulkenia • Schizochytrium 10 Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan lipidien synteesiin käytetään mikro-organismeja, jotka syntetisoivat soluihinsa rasvahappoja sisältävää lipidiä määränä, joka edullisesti on 12- 60 paino-% solujen kuivapainosta.
Keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mukaan lipidien synteesiin käytetään mikro-15 organismeja, jotka kykenevät käyttämään glyserolia ja lyhytketjuisia alkoholeja hiililäh-teenä.
Keksinnön erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan kasvatusalustaan käytetään ravinteina keksinnössä muodostuvaa lipidivapaata biomassaa mikro-organismille soveltuvalla 20 tavalla käsiteltynä. Kasvatusalustaa voidaan näiden komponenttien lisäksi täydentää käytettävälle mikro-organismille edullisilla komponenteilla. Tuottaakseen lipidiä mikro-organismi yleisesti tarvitsee muun muassa hiililähteen, jonka se esillä olevassa keksinnössä saa lähtöaineesta, typpilähteen, kuten epäorgaanisen ammoniumsuolan (esim. ammonium-^ sulfaatti) tai orgaanisen typpilähteen (esim. aminotyppi, hiivauute, tai hydrolysoitu solu- ^ 25 massa), ja hivenainelähteen, kuten fosfaatti-, sulfaatti-, kloridi-, vitamiini- tai kationiläh- § teen (esim. Mg-, K-, Na-, Ca-, Fe- tai Cu-ionilähteen), jolloin näitä komponentteja tarvitta- essa voidaan lisätä alustalle. Sovellettaessa esillä olevan keksinnön menetelmää, kasvain tusalustan alkoholipitoisuus on edullisesti 2-36 paino-%.
Q_ 00 ^ 30 Lipidien talteen ottamiseksi mikro-organismista, solut ensin kerätään talteen ja sitten joko h-· o rikotaan ne tai ne rikkoutuvat esimerkiksi autolyysin seurauksena, jolloin lipidit erotetaan
(M
vesipitoisesta faasista öljyfaasina, tai, vaihtoehtoisesti, mikro-organismimassa sellaisenaan tai siitä eri tunnetuilla menetelmillä saatua jaetta käytetään lipidinä. Mikro-organismien 13 sisältämä tai tuottama rasvahappoja sisältävä lipidi voidaan transesteröidä ilman edeltävää lipidien erotusta soluista tai solut rikotaan ja solumurskeesta uutetaan lipidi orgaanisella liuottimella. Keksintöön soveltuvia lipidin talteenottomenetelmiä kuvataan esimerkiksi Z. Jacobin julkaisussa: Yeast Lipids: Extraction, Quality Analysis, and Acceptability, Critical 5 Reviews in Biotechnology, 12(5/6); 463-491 (1992).
Soluissa muodostuvan lipidin määrä voi esillä olevaa menetelmää käyttämällä kasvaa jopa 60 %:iin solujen kuiva-aineesta.
10 Esillä olevan keksinnön menetelmän mukaan tuotettua lipidiä tai lipidiseosta voidaan hyödyntää monessa eri sovelluksessa. Edullisesti lipidille, lipidi seokselle, lipidiä sisältäville soluille tai niiden jakeelle suoritetaan esteröinti, kuten transesteröinti, tai vetykäsittely.
Esillä olevan keksinnön erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan, tuotettua lipidiä käy-15 tetään rasvahappojen alkoholiestereiden valmistukseen. Sopivimmin nämä rasvahappojen alkoholiesterit käytetään edelleen biopolttoaineiden, kuten biodieselin, valmistuksessa. Vastaavasti, esillä olevan keksinnön menetelmässä käytetty lähtöaine saadaan edullisesti esim. biodieselin valmistuksessa syntyvästä metanolia sisältävästä glyserolijakeesta, joka yleisesti sisältää noin 2 - 10 % saippuaa. Veden (ja yksiarvoisen alkoholin, kuten me-20 tanolin) määrä minimoidaan reaktiossa, koska vesi aiheuttaa saippuoinnin.
Dieselpolttoaineiden raakamateriaalina on yleisesti käytetty kasviöljyä ja eläinrasvoja, jotka käsittävät rasvahappojen triglyseridejä. Näiden raakamateriaalien muuntaminen polttoaineeksi käsittää prosesseja kuten transesteröintiä, katalyyttistä vetykäsittelyä, hydrokrak-
CM
o 25 kausta, katalyyttistä krakkausta ja lämpökrakkausta. Tyypillisesti triglyseridejä ei ole käy- 4 tetty sellaisenaan, vaan ne on muunnettu vastaaviksi rasvahappoestereiksi transesteröinti-o cm reaktiossa, o
X
cc Q_
Esillä olevan keksinnön tuote soveltuu esimerkiksi raaka-aineeksi viimeksi mainittuun oo 5 30 reaktioon, edullisesti syötöksi rasvahappojen esteröinnissä tai prosesseissa, joissa kasvi- tai o eläinperäisiä lipidejä vetykäsitellään, edullisimmin syötöksi prosesseissa, joissa valmiste-
CM
taan ns. HVO:ta (’’hydrogenated vegetable oil”).
14
Transesteröinneissä käytettävät esillä olevan keksinnön mukaiset tuotteet sisältävät edullisesti kaksoissidoksia lopputuotteen, eli polttoaineen, edullisten kylmävirtausominaisuuksi-en saavuttamiseksi.
5 Esillä olevassa keksinnössä syntyvät lipidit voivat sisältää vapaita rasvahappoja 0-40 paino-%, joita muodostuu esimerkiksi triglyseridien entsymaattisessa hydrolyysissä tai rasvojen puhdistuksen yhteydessä. Myös näitä rasvahappoja voidaan hyödyntää biopolttoaineiden valmistuksessa joko sellaisenaan, tai hapot ja triglyseridit voidaan esteröidä me-tyyliestereiksi, jotka puolestaan voidaan käyttää biodieselissä.
10
Mikro-organismista muodostuva, lipidien erottamisessa jäljelle jäävä biomassa on käsiteltävissä ja hyödynnettävissä monin eri tavoin, kuten käyttämällä sitä uudestaan mikro-organismin kasvuun tarvittavassa kasvatusalustassa sellaisenaan tai entsymaattisen, kemiallisen tai fysikaalisen, mukaan lukien mekaanisen, prosessoinnin jälkeen. Vaihtoehtoisesti 15 lipidivapaa solumassa jaetaan eri ainejakeisiin. Edullinen vaihtoehto on suorittaa happoka-talyyttinen hydrolyysi suoraan solumassalle, minkä jälkeen lipidi voidaan erottaa muusta hydrolysoituneesta solumassasta esimerkiksi faasierottumisella ja käyttää jäljelle jäänyt biomassa mikro-organismin kasvatukseen. Vaihtoehtoista on myös käyttää lipidivapaata solumassaa kaupallisesti merkittävien komponenttien eristämiseen. Tällaisia ovat proteii-20 nit, proteiinihydrolysaatit, proteiineista peräisin olevat peptidit, ja erityisesti hiivaa käytettäessä edellisten lisäksi beeta-glukaanit, ksantaanit, vitamiinit, vitamiinien esiasteet ja steroid. Edullinen lipidin sovellus on lipidiä sisältävän mikro-organismi-massan käyttö sellaisenaan lipidi raaka-aineena rasvahappoestereiden tuottamiseen.
OJ
o 25 Seuraavat esimerkit on tarkoitettu havainnollistamaan keksintöä, eikä niitä tule pitää tätä
(M
4 keksintöä millään tavalla rajoittavina. Keksintö ei myöskään millään tavoin rajoitu käytet- 0 g tyihin mikro-organismikantoihin. Keksinnön voi toteuttaa paitsi käytettyjen kantojen myös 1 muiden saman lajin tai suvun kantojen avulla. Lipidejä tuottavia mikro-organismeja (myös
CL
leviä) on yleisesti saatavissa ja niitä löytyy useista kantakokoelmistä, esimerkiksi ATCC, oo 5 30 DSM jne. Lipidejä tuottavia mikro-organismeja ja lipidien tuottoprosesseja mikro- o organismeilla (myös levillä) on kuvattu kirjallisuudessa, esimerkiksi teoksissa Single Cell ^ Oils, toim. Z. Cohen ja C. Ratledge, AOCS Press, 2005 ja Microbial Lipids, toim. C.
Ratledge ja S.G. Wilkinson, voi. 1 ja 2, Academic Press, 1988.
15
Esimerkit
Esimerkki 1. Hiivan kasvu keksinnön mukaisella lähtöaineella 5 Yarrowia lipolytica ATCC 20373 ja Rhodotorula glutinis TKK 3031 -hiivoja kasvatettiin YNB-alustalla, johon oli lisätty 5 % (paino/tilavuus) saippuaa sisältävää biodiesel-glyserolijaetta, eli keksinnön mukaista lähtöainetta, tai biodiesel-glyserolijaetta, josta saippua on keksinnön mukaisesti poistettu, ravisteltiin 250 rpm 30 °C:ssa ja seurattiin kasvua sameuden nousun avulla Klett-Summerson kolorimetrillä. Kasvukäyrät on esitetty kuvios-10 sa 2. Kuviosta nähdään, että hiivat kasvoivat hyvin huonosti saippuaa sisältävällä glyseroli-jakeella. Merkille pantavaa on, että saippuaa sisältämättömällä glyserolijakeella kasvaneiden hiivojen kasvu näyttää lähes lineaariselta kasvuajan suhteen, mikä on tälle kasvatustavalle epätyypillistä, ja sameuden kasvu onkin voinut aiheutua saippuan tuottamasta emulsiosta seoksen muiden komponenttien kanssa. Solujen talteenotto ei ollut mahdollista 15 myöskään sentrifugoinnilla, ilmaisten, että jäljellä oleva solumäärä oli assosioitunut saippuaan ja nämä yhdessä vastustivat faasierottumisen kautta sentrifugoinnin gravitaatiovoimaa. Näin ollen myöskään solujen rasvapitoisuutta ei voitu määrittää.
Edellä kuvattu koe osoittaa, että happokatalyyttisessä rasvahappoesterin valmistuksessa 20 syntyvä glyserolijae (saippuaa sisältävä biodiesel-glyserolijae) ei ole sovelias mikrobiologiseen glyserolipidien tuottoon.
Esimerkki 2. Hiivan kasvu puhtaalla glyserolilla
OJ
o 25 Esimerkin 1 hiivoja kasvatettiin YNB-alustalla, jossa oli hiilenlähteenä 5 tai 10 % (p./til.) 4 puhdasta (yli 99 %:sesti) glyserolia (valmistaja J.T.Baker, USA). Kasvatus tehtiin huo- i g neenlämmössä ja 250 rpm ravistelulla. Hiivojen kasvukäyrä on esitetty kuviossa 3. Hiivat x kasvoivat joko hyvin hitaasti tai vain kohtalaiseen solupitoisuuteen. Erityisesti R. glutinis -
CL
hiiva kasvoi huonosti ja 10 % glyserolilla se ei kasvanut ollenkaan.
5 30
LO
o Voidaan siis päätellä, että siihen glyserolijakeeseen nähden, josta saippua on keksinnön c\i mukaisesti poistettu, pelkkä metanolia sisältämätön glyseroli ei ole tehokas hiililähde mik-ro-organismi-massan tuottoon ja siten glyserolipidien tuottoon.
16
Esimerkki 3. Metanolin vaikutus kasvuun
Kun esimerkin 2 mukaiseen alustaan lisättiin 2 paino-% metanolia glyserolin määrästä ja seurattiin hiivojen kasvua, havaittiin, että metanolin läsnäolo joko tehosti hiivan kasvua tai 5 ei vaikuttanut kasvuun mitenkään (kuvio 4).
Nämä kokeet siis osoittivat, että alkoholin läsnäolo glyserolijakeessa on edullista glyseroli-jakeen kokonaiskäytön suhteen.
10 Esimerkki 4. Hiivan kasvu ja rasvatuotto glyserolijakeella, josta saippua on keksinnön mukaisesti poistettu Y. lipolytica jaR. glutinis -hiivoja kasvatettiin YNB-alustalla, johon oli lisätty 5; 12,5 tai 25 % (p./til.) glyserolijaetta (josta saippua oli poistettu). Kasvatus tapahtui huoneenläm-15 mössä ravistelulla 250 rprmllä. Kasvukäyrät on esitetty kuviossa 5. Kuviosta nähdään, että hiivat kasvoivat nopeasti ja lähes yhtä hyvin 5 ja 12,5 %:lla glyserolijaetta sisältävillä alustoilla, mutta 25 % glyserolijae hidasti kasvua selvästi. Tässä kokeessa myös R. glutinis kasvoi 12,5 % glyserolijaetta sisältäneellä alustalla. On kuitenkin huomattava, että 5 % glyserolijaetta sisältäneiden alustojen tapauksessa käytettiin 2 % siirrosta, kun korkeam-20 millä glyserolipitoisuuksilla siirroksen koko oli 1 %. Tällä ei kuitenkaan uskota olevan vaikutusta saavutettuun solupitoisuuteen tai rasvan määrään.
Saippuaa sisältämättömällä biodiesel-glyserolilla kasvaneista soluista (5/12,5 % glyserolijaetta) määritettiin rasvapitoisuus eri ajan hetkillä kaasukromatografisesti. Tulokset on esi-
C\J
o 25 tetty kuvioissa 6a-b. Kuvioista nähdään, että alhaisemmalla glyserolipitoisuudella hii-
CM
4 vasolujen rasvapitoisuus kasvoi korkeammaksi. R. glutinis -hiivassa rasvaa oli tutkittavana
O
c\j olleissa olosuhteissa huomattavasti enemmän kuin Y. lipolytica -hiivassa.
0 cc Q_
Esimerkki 5. Homeen kasvatus saippuaa sisältämättömällä glyserolilla 5 30
LO
o Hometta Galactomyces geotrichum (Geotrichum candidum) DSM 1240 kasvatettiin 50 ^ ml:ssa kasvatusalustaa (hiivauute 3 g/1, KH2PO4 3 g/1, MgSC>4 5 g/1), joka sisälsi biodiesel- glyserolijaetta, josta saippua oli keksinnön mukaisesti poistettu, tai puhdasta glyserolia (J.T. Baker) 25 g/1. Vertailukokeessa hiilenlähteenä toimi glukoosi (20 g/1). Soluja kasva- 17 tettiin 20 °C:n lämpötilassa 200 rpm:n ravistelussa 48 tuntia. Kasvua seurattiin Klett-Summerson -kolorimetrillä. Eri hiilenlähteillä kasvaneiden solujen kasvukäyrät on esitetty kuviossa 7a. Kuviosta nähdään, että biodiesel-glyseroli, josta saippua oli keksinnön mukaisesti poistettu, toimi erinomaisena hiilenlähteenä homeelle, eikä solujen kasvunopeudessa 5 havaittu merkittävää eroa glukoosilla kasvavien solujen kasvunopeuteen. Biodiesel - glyserolijakeen sisältämällä metanolilla ei havaittu olevan homeen kasvua inhiboivaa, tosin ei myöskään edistävää, vaikutusta.
Homesolujen rasvapitoisuus määritettiin 24 ja 48 tunnin ajanhetkillä. Kuviosta 7b käy ilmi, 10 että biodiesel-glyserolijae hiilenlähteenä aiheutti soluihin korkeamman rasvapitoisuuden kuin muut tutkitut hiilenlähteet (48 tunnin kohdalla ero oli tilastollisesti merkittävä P<0,005). Lisäksi on huomattava, että jatkettaessa kasvatusaikaa homesolujen rasvapitoisuus olisi todennäköisesti kohonnut vieläkin korkeammaksi.
15 Esimerkki 6. Levän kasvatus glyserolilla
Piilevää Phaeodactylum tricomutum kasvatettiin miksotrofisesti käyttäen hiilenlähteenä biodiesel-glyserolijaetta, josta saippua oli keksinnön mukaisesti poistettu. Verrokki hiilenlähteenä toimi puhdas glyseroli (valmistaja J.T. Baker). Glyserolin konsentraatio kasva-20 tusalustassa (steriloitu merivesi) oli 8 g/1. Kasvatukset tehtiin 1 litran erlenmeyer-pulloissa siten, että kasvatuksia sekoitettiin steriilisuodattimen läpi puhalletun ilman avulla ja valaistiin jatkuvasti fluoresoivalla lampulla. Soluja kasvatettiin 250 tuntia, minkä jälkeen so-lusaanto oli biodiesel-glyserolijakeella 2,0 g kuivaa solumassaa /1 ja puhdistetulla glyserolilla 1,8 g/1. Solujen rasvapitoisuudeksi saatiin biodiesel-glyserolijakeella 121 mg/g kuiva-
CM
o 25 ainetta ja puhdistetulla glyserolilla 128 mg/g kuiva-ainetta.
c\i sj- o
(M
O
X
en
CL
00
CD
m h-· o o
(M
Claims (20)
1. Menetelmä lipidin tai lipidiseoksen muodostamiseksi lähtöaineesta, joka käsittää ainakin yhtä alkoholia ja saippuaa tai saippuan esiastetta, tunnettu siitä, että 5. lähtöaineeseen lisätään metalli-ionin muodostavaa ainetta, jolloin muodostuu seos, joka sisältää liukenemattoman faasin, joka käsittää saippuan, ja nestefaasin, joka käsittää alkoholipitoisen liuoksen, - liukenematon faasi erotetaan nestefaasista, josta saippua on näin erotettu, - saatetaan lipidiä tuottava mikro-organismi kosketuksiin nestefaasin kanssa kasva- 10 tusalustalla, jolloin mikro-organismi solut alkavat tuottaa lipidiä, ja otetaan lipidit talteen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähtöaineseos, joka käsittää useampiarvoista tai yksiarvoista alkoholia tai molempia ja saippuaa tai saippuan esi- 15 astetta, on lipidin transesteröinnin tuloksena syntynyt jae.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkoholin määrä on 70 - 99 paino-% lähtöaineesta.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähtöai- neseokseen lisätään happoa ennen metalli-ionin muodostavan aineen lisäystä pH:n säätämiseksi arvoon 3-8.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happo on orgaaninen CM o 25 happo, edullisesti etikkahappo, muurahaishappo tai maitohappo. i O
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metalli- x ionin muodostava aine on kalsiumkloridi tai magnesiumkloridi. CL 00 S 30
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metalli- Q ionin muodostava aine lisätään kiinteänä tai liuoksena, o CM
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metalli-ionia muodostavaa ainetta lisätään määrä, jolla muodostuu stoikiometrinen määrä metalli-ionia saippuan määrään nähden, edullisesti 10 %:n stoikiometrinen ylimäärä.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodos tetaan alkoholipitoinen nestefaasi, joka käsittää ainakin yhtä alkoholia, patenttivaatimuksessa 1 määritellystä lähtöaineesta, jossa alkoholin määrä on 70 - 99 paino-% ja josta saippua on erotettu, jolloin saadaan nestefaasi, jossa alkoholin määrä on 70- 100 paino-%.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkoho lipitoinen nestefaasi käsittää useampiarvoista tai yksiarvoista alkoholia, jolloin useampiar-voinen alkoholi on glyseroli, fosfolipideistä muodostunut alkoholi tai steroli.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkoho-15 lipitoinen nestefaasi käsittää useampiarvoista tai yksiarvoista alkoholia, jolloin yksiarvoinen alkoholi on metanoli, etanoli tai 1-propanoli.
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkoholipitoisuus kasvatusalustassa on 2-36 paino-%. 20
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikro-organismi on hiiva, home tai levä, edullisesti hiiva tai home, edullisimmin hiiva.
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että otetaan CM o 25 solumassa tai solujen tuottamat lipidit talteen, minkä jälkeen erotetaan talteen otetun solu- 4 massan soluista lipidi, lipidiä sisältävä jae tai lipidiseos. i (M O
15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lipidil- CL le, lipidiseokselle, lipidiä sisältäville soluille tai niiden jakeelle suoritetaan esteröinti tai cd 30 vetykäsittely. h-· o o cv
16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että talteen otettua solumassaa tai solumassaa, josta lipidit on erotettu, hyödynnetään uudestaan kasvatusalustassa.
17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että talteen otetulle solumassalle tai solumassalle, josta lipidit on erotettu, suoritetaan entsyymaattinen, kemiallinen tai fysikaalinen prosessointi. 5
18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lipidiä sisältävistä soluista erotetaan komponentteja, kuten proteiineja, proteiinihydrolysaatteja, proteiineista peräisin olevia peptidejä, beeta-glukaania, ksantaaneja, vitamiineja, vitamiinien esiasteita tai steroleja tai useita näistä. 10
19. Jonkin patenttivaatimuksen 1-18 mukaisella menetelmällä tuotetun lipidin tai lipi-diseoksen käyttö syöttönä rasvahappojen esteröinnissä tai prosesseissa, joissa kasvi- tai eläinperäisiä lipidejä vetykäsitellään.
20. Biodieselin valmistuksessa syntyvän alkoholi seoksen käyttö lipidien tai lipidiseosten valmistukseen jonkin patenttivaatimuksen 1 - 18 mukaisella menetelmällä. C\J δ cv o cv o X cc CL CO δ LO r- o o cv
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20075618A FI122718B (fi) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Rasvan tuottaminen alkoholista |
| PCT/FI2008/050496 WO2009030821A2 (en) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Production of fat from alcohol |
| AU2008294649A AU2008294649B2 (en) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Process for the fermentation of a lipid from a starting material, which comprises alcohol, soaps and/or fatty acids, involving a step of precipitating alkaline earth metal soaps |
| CA2698646A CA2698646A1 (en) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Production of fat from alcohol |
| CN200880115912A CN101849015A (zh) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | 通过碱土金属皂沉淀步骤的由得自包含醇、皂和/或脂肪酸的起始原料的脂质进行发酵的方法 |
| EA201070260A EA018265B1 (ru) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Способ получения липида путём ферментации исходного сырья, содержащего спирт, мыла и/или жирные кислоты, включающий стадию осаждения мыла щелочно-земельных металлов |
| JP2010523550A JP5730571B2 (ja) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | アルカリ土類金属石けんを沈殿させる工程を含む、アルコール、石けんおよび／または脂肪酸を含有する出発原料からの脂質の発酵方法 |
| KR1020107007594A KR101510689B1 (ko) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | 알칼리 토금속 비누를 침전시키는 단계를 포함하는, 알코올, 비누 및/또는 지방산을 포함하는 출발 물질로부터 지질을 발효시키는 방법 |
| MX2010002614A MX2010002614A (es) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Proceso para la fermentacion de un lipido de un material de partida, el cual comprende alcohol, jabones y/o acidos grasos, que comprende un paso de precipitacion de los jabones de metal de tierra alcalina. |
| EP08805419.2A EP2183375B1 (en) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Process for the fermentative production of a lipid from a starting material, which comprises alcohol, soaps and/or fatty acids, involving a step of precipitating alkaline earth metal soaps |
| AP2010005211A AP2826A (en) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Production of fat from alcohol |
| BRPI0816728A BRPI0816728A2 (pt) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Produção de gordura a partir de álcool |
| ZA2010/01855A ZA201001855B (en) | 2007-09-07 | 2010-03-16 | Process for the fermentation of a lipid from a starting material, which comprises alcohol, soaps and/or fatty acids, involving a step of precipitating alkaline earth metal soaps |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20075618 | 2007-09-07 | ||
| FI20075618A FI122718B (fi) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Rasvan tuottaminen alkoholista |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20075618A0 FI20075618A0 (fi) | 2007-09-07 |
| FI20075618A FI20075618A (fi) | 2009-03-08 |
| FI122718B true FI122718B (fi) | 2012-06-15 |
Family
ID=38572952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20075618A FI122718B (fi) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Rasvan tuottaminen alkoholista |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2183375B1 (fi) |
| JP (1) | JP5730571B2 (fi) |
| KR (1) | KR101510689B1 (fi) |
| CN (1) | CN101849015A (fi) |
| AP (1) | AP2826A (fi) |
| AU (1) | AU2008294649B2 (fi) |
| BR (1) | BRPI0816728A2 (fi) |
| CA (1) | CA2698646A1 (fi) |
| EA (1) | EA018265B1 (fi) |
| FI (1) | FI122718B (fi) |
| MX (1) | MX2010002614A (fi) |
| WO (1) | WO2009030821A2 (fi) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101369250B1 (ko) * | 2011-12-29 | 2014-03-06 | 주식회사 안랩 | Ｐ2ｐ기반 네트워크에서 데이터의 무결성 검증을 위한 서버, 클라이언트 및 방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3041443B2 (ja) * | 1992-12-15 | 2000-05-15 | 花王株式会社 | グリセリンの製造方法 |
| DE69934304T2 (de) * | 1998-03-23 | 2007-06-28 | The Procter & Gamble Company, Cincinnati | Verbessertes verfahren für die synthese und reinigung von unverdaulichen fetten |
| JP3712903B2 (ja) * | 2000-01-28 | 2005-11-02 | 花王株式会社 | グリセリンの製造方法 |
| JP2002090372A (ja) * | 2000-09-14 | 2002-03-27 | Toshiba Corp | 自動分析方法及び装置 |
| JP2004035873A (ja) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Field Technology Kenkyushitsu:Kk | 低付加エネルギーおよび環境低負荷での脂肪酸エステルとグリセリンの製造方法 |
| JP2005029715A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | バイオディーゼルフューエルの製造方法 |
| US6822105B1 (en) * | 2003-08-12 | 2004-11-23 | Stepan Company | Method of making alkyl esters using glycerin |
| US7270768B2 (en) * | 2003-09-23 | 2007-09-18 | Mli Associates, Llc | Environmentally benign anti-icing or deicing fluids employing triglyceride processing by-products |
| BRPI0414813A (pt) * | 2003-09-26 | 2006-11-14 | David R Whitlock | método para o uso de bactéria que oxidam a amÈnia |
| JP2009118740A (ja) * | 2006-03-03 | 2009-06-04 | Ajinomoto Co Inc | Ｌ−アミノ酸の製造法 |
-
2007
- 2007-09-07 FI FI20075618A patent/FI122718B/fi not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-09-05 KR KR1020107007594A patent/KR101510689B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-09-05 WO PCT/FI2008/050496 patent/WO2009030821A2/en active Application Filing
- 2008-09-05 MX MX2010002614A patent/MX2010002614A/es active IP Right Grant
- 2008-09-05 EP EP08805419.2A patent/EP2183375B1/en not_active Not-in-force
- 2008-09-05 EA EA201070260A patent/EA018265B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-09-05 AP AP2010005211A patent/AP2826A/xx active
- 2008-09-05 BR BRPI0816728A patent/BRPI0816728A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-09-05 AU AU2008294649A patent/AU2008294649B2/en not_active Ceased
- 2008-09-05 JP JP2010523550A patent/JP5730571B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-09-05 CN CN200880115912A patent/CN101849015A/zh active Pending
- 2008-09-05 CA CA2698646A patent/CA2698646A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AP2826A (en) | 2014-01-31 |
| KR20100072239A (ko) | 2010-06-30 |
| MX2010002614A (es) | 2010-07-06 |
| WO2009030821A3 (en) | 2009-10-29 |
| FI20075618A0 (fi) | 2007-09-07 |
| EA201070260A1 (ru) | 2010-10-29 |
| JP5730571B2 (ja) | 2015-06-10 |
| EP2183375B1 (en) | 2015-06-24 |
| FI20075618A (fi) | 2009-03-08 |
| EA018265B1 (ru) | 2013-06-28 |
| CN101849015A (zh) | 2010-09-29 |
| JP2010537660A (ja) | 2010-12-09 |
| WO2009030821A2 (en) | 2009-03-12 |
| AU2008294649A1 (en) | 2009-03-12 |
| EP2183375A2 (en) | 2010-05-12 |
| KR101510689B1 (ko) | 2015-04-10 |
| AU2008294649B2 (en) | 2013-09-12 |
| AP2010005211A0 (en) | 2010-04-30 |
| CA2698646A1 (en) | 2009-03-12 |
| BRPI0816728A2 (pt) | 2017-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | A review on variation in crude glycerol composition, bio-valorization of crude and purified glycerol as carbon source for lipid production | |
| Ma et al. | Biodiesels from microbial oils: opportunity and challenges | |
| Salam et al. | A sustainable integrated in situ transesterification of microalgae for biodiesel production and associated co-product-a review | |
| Soccol et al. | Pilot scale biodiesel production from microbial oil of Rhodosporidium toruloides DEBB 5533 using sugarcane juice: Performance in diesel engine and preliminary economic study | |
| Patel et al. | A comparative study on de novo and ex novo lipid fermentation by oleaginous yeast using glucose and sonicated waste cooking oil | |
| Tan et al. | Glycerol production and its applications as a raw material: A review | |
| Ethier et al. | Continuous culture of the microalgae Schizochytrium limacinum on biodiesel-derived crude glycerol for producing docosahexaenoic acid | |
| Ashokkumar et al. | Potential of sustainable bioenergy production from Synechocystis sp. cultivated in wastewater at large scale–a low cost biorefinery approach | |
| Feng et al. | Biomass and lipid production of Chlorella protothecoides under heterotrophic cultivation on a mixed waste substrate of brewer fermentation and crude glycerol | |
| FI122957B (fi) | Menetelmä rasvan tuottamiseksi | |
| Fathi et al. | Phycoremediation and the potential of sustainable algal biofuel production using wastewater | |
| CN101688150A (zh) | 生物柴油生产 | |
| Fei et al. | High-cell-density cultivation of an engineered Rhodococcus opacus strain for lipid production via co-fermentation of glucose and xylose | |
| EP3080288B1 (en) | Method of processing lignocellulosic material using a cationic compound | |
| US20090197312A1 (en) | Production of fat from alcohol | |
| US20140088317A1 (en) | Production of omega-3 fatty acids from crude glycerol | |
| Jothibasu et al. | Impact of microalgal cell wall biology on downstream processing and nutrient removal for fuels and value-added products | |
| AU2011224449A1 (en) | Methods, biological oils, biofuels, units, and organisms related to use in compression engines | |
| FI122718B (fi) | Rasvan tuottaminen alkoholista | |
| Bautista et al. | Biodiesel from microbial oil | |
| Chozhavendhan et al. | Production of ethanol by Zymomonas mobilis using partially purified glycerol | |
| CN106318984B (zh) | 一种产油微生物制脂肪酸甘油脂的方法及其甘油脂和应用 | |
| CA2869020A1 (en) | Low polysaccharide microorganisms for production of biofuels and other renewable materials | |
| Panjanathan et al. | Fostering single cell oil synthesis by de novo and ex novo pathway in oleaginous microorganisms for biodiesel production | |
| Lin | Microalgal growth and lipid production from organic waste |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: AALTO-KORKEAKOULUSAEAETIOE |
|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 122718 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |