[發明專利]高溫高壓下結合超聲提取聚羥基脂肪酸酯的方法和系統

有效

• 申請號: 202010359273.0
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111346580B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 佟毅;李義;郭元亨;劉安妮;李大勇;劉海軍;彭超;陳博;陳國強
• 申請（專利權）人: 吉林中糧生化有限公司;中糧營養健康研究院有限公司;中糧生物科技股份有限公司;清華大學
• 主分類號: C12P7/62
• 分類號: C12P7/62;B01J19/10;B01D36/04;C08G63/08;C08G63/90
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 喬雪微;劉依云

本發明涉及PHA提取分離技術領域，公開了一種高溫高壓下結合超聲提取聚羥基脂肪酸酯的方法和系統，該方法包括(1)將聚羥基脂肪酸酯的發酵液進行固液分離，得到含聚羥基脂肪酸酯的菌體細胞；(2)將所述菌體細胞進行重懸，得到菌懸液，然后在超聲以及加熱和加壓的條件下破碎所述菌體細胞，得到含聚羥基脂肪酸酯的漿液；(3)將所述漿液進行第二板框過濾，得到聚羥基脂肪酸酯；其中，所述第二板框過濾的濾布的表面預涂覆有聚羥基脂肪酸酯層；采用本發明的方法能夠有效提高PHA的收率和純度，得到的PHA的聚合度較高，并降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及聚羥基脂肪酸酯的提取分離領域，具體涉及一種高溫高壓下結合超聲提取聚羥基脂肪酸酯的方法和系統。

背景技術

聚羥基脂肪酸酯(PHA)是一類完全由微生物合成的高分子聚酯的統稱。PHA具有生物可降解性和生物相容性，因而被認為是環境友好型材料，有助于解決日益嚴重的環境污染問題。

雖然PHA的使用能夠有效地避免石化塑料對環境造成的危害，但目前，在提取分離PHA方面存在一些問題。目前提取分離PHA的技術主要集中在有機溶劑提取法和酸堿或表面活性劑處理處理提取這兩種方法。有機溶劑提取法中使用的溶劑的成本較高且對人的身體健康和環境造成較嚴重的危害；用酸堿或表面活性劑提取PHA容易對PHA造成一定程度的降解，導致得到的PHA的聚合度下降且變差。而且采用上述兩種方向提取得到的PHA的純度和回收率較低。而且采用上述兩種方法產生的廢液還需要額外增加污水處理工序進行處理，大大提高了生產的成本。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的上述問題，提供一種高溫高壓下結合超聲提取聚羥基脂肪酸酯的方法和系統，該方法具有提取得到的PHA的聚合度較高，且得到的PHA的純度和收率較高以及降低PHA生產成本的優勢。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種提取聚羥基脂肪酸酯的方法，其中，該方法包括以下步驟：

(1)將聚羥基脂肪酸酯的發酵液進行固液分離，得到含聚羥基脂肪酸酯的菌體細胞；

(2)用將所述菌體細胞進行重懸，得到菌懸液，然后在超聲以及加熱和加壓的條件下破碎所述菌體細胞，得到含聚羥基脂肪酸酯的漿液；

(3)將所述漿液進行板框過濾，得到聚羥基脂肪酸酯；

其中，所述第二板框過濾的濾布的表面預涂覆有聚羥基脂肪酸酯層。

本發明第二方面提供一種提取聚羥基脂肪酸酯的系統，其中，該系統包括第一固液分離單元，細胞破碎單元和第二固液分離單元；

所述第一固液分離單元用于將含聚羥基脂肪酸酯的發酵液進行固液分離，得到含聚羥基脂肪酸酯的菌體細胞；

所述細胞破碎單元用于將第一固液分離單元得到的菌體細胞在加熱和加壓的條件下進行超聲破碎，得到含聚羥基脂肪酸酯的漿液；所述細胞破碎單元中設置有超聲裝置；

所述第二固液分離單元用于將細胞破碎單元中得到的含聚羥基脂肪酸酯的漿液進行第二板框過濾，得到所述的聚羥基脂肪酸酯；所述第二固液分離單元中設置有板框過濾設備Ⅱ；所述第二板框過濾設備Ⅱ的濾布的表面預涂覆有聚羥基脂肪酸酯層。

通過上述技術方案，能夠有效提高所得聚羥基脂肪酸酯的收率和純度，并且降低了成本；并且在高溫高壓條件下，并以階段性控制超聲的功率進行輔助提取，可以顯著的緩解PHA的降解情況，進而使得得到的PHA具有較高的聚合度；尤其在通過階段性控制超聲的功率的情況下，具有更顯著的優勢。

附圖說明

圖1是本發明中優選的一種提取聚羥基脂肪酸酯的系統的示意圖。

附圖標記說明

1、第一固液分離單元 2、細胞破碎單元 3、第二固液分離單元