《利用乳品加工废料生产、优化、放大和表征聚羟基乙烷酸酯共聚物》

  • 来源专题:农业生物安全
  • 编译者: 任洁
  • 发布时间:2024-04-26
  • 使用低成本原料生产生物聚合物(可降解)的微生物生物转化,是石化合成塑料(不可降解)的替代品,可以成为实现可持续发展的有益方法。在这项研究中,乳制品行业将废料(乳清)用于聚羟基链烷酸酯(PHA)共聚物生产。初步筛选表明,与巨藻相比,富营养罗尔斯顿菌产生的PHA更高。在pH(7.0)、温度(37 °C)和150 rpm的搅拌速率等条件下,使用两个工艺变量(氨基酸和吐温-80)浓度的基于中心复合可旋转设计的优化,显著影响了PHA共聚物的生产。观察到高聚羟基丁酸(PHB)质量分数产量为69.3%,而脱蛋白乳清作为饲料的预测产量为62.8%。色氨酸(50 mg L-1)和补温-80(3 mL-1)的组合将红葡萄富化质量增加到6.80 g L-1,PHB含量为4.71 g L-1。此外,PHA及其共聚物的表征是通过ESI-MS、FTIR和TEM完成的。在放大到3.0 L时,PHA含量和产量与R. eutropha非常相似。这项研究表明,乳品废物处理废物可以潜在地用作生产高含量生物聚合物的廉价饲料,以开发可持续的废物管理系统。
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    • 编译者:pengh
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    • 聚羟基链烷酸酯是R-羟基链烷酸的聚酯,由于其完全可生物降解和环境友好的特性而显着地用作生物塑料。人们越来越需要替代的低成本可再生碳源来生产PHA,以提高经济效益并对行业产生积极影响。在目前的工作中,腰果苹果汁(CAJ)被补充作为贪铜菌(Cupriavidus necator)的碳源以产生PHA。测试了(NH 4)2 SO 4,NH 4 Cl,NH 4 NO 3和CO(NH 2)2以及NaNO 3,发现尿素是支持微生物最佳生长的最佳氮源。然后通过结合总还原糖浓度,尿素浓度和接种物大小的影响,使用响应面方法优化生产过程。在优化条件下,得到的PHA产率为15.78g / L,总还原糖浓度为50g / L,接种量为50mL / L,尿素浓度为3g / L. FT-IR,NMR,TGA和DSC分析显示该产物是羟基丁酸酯和羟基戊酸酯的共聚物。  
  • 《2019-2024年全球生物基聚合物生产能力和趋势》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-09-11
    • 2020年1月,德国Nova研究所发布最新市场和趋势报告《生物基构件和聚合物——2019-2024年全球能力、生产和趋势》,报告统计了2019年所有生物基聚合物的产能和产量数据,并预测至2024年的生产情况。 1、总体情况 2018年全球生物基聚合物产量350万吨,2019年产量380万吨,比2018年增加约3%,占化石基聚合物产量的1%,预计到2024年生物基聚合物的产能和产量将继续增长,复合年增长率约为3%,与化石基聚合物和塑料的预期增长率几乎相同。 2018-2019年产能的增加主要是由于欧洲聚对苯二甲酸丁二酯(poly(butylene adipate-co-terephthalate),PBAT)生产的扩大、全球环氧树脂的生产以及欧洲淀粉高分子化合物的生产。2019年首次报道了聚丁二酸丁二酯和共聚物(polybutylene succinate,PBS)、生物基聚乙烯(polyethylene,PE)和聚丙烯(polypropylene,PP)的产量和市场容量的增加。预计到2024年,环氧树脂和PP使用将有显著增长,聚羟基链烷酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)的市场容量也将增加。 2、原材料 考虑到生物基聚合物的未来稳定增长,生物质原料是需要考虑的重要因素。用于生物基聚合物生产的主要原料是生物副产物(46%),特别是生物柴油生产副产物甘油,可用于环氧树脂生产。37%生物质来自淀粉和糖,8%由纤维素(主要用于醋酸纤维素)构成,9%来自可食用和不可食用的植物油(如蓖麻油)。目前,360万吨生物基聚合物(全部或部分生物基)仅有160万吨是聚合物的实际生物基部分(43%)。 3、政策环境 原油价格降低和政治支持力度不足给生物基聚合物市场带来挑战。生物基聚合物的低碳和可降解这两个主要优点尚未在政治上得到有效支持。如果将生物基聚合物以与生物燃料类似的方式进行推广,预期将有10~20%的年增长率。2019年欧盟通过了一次性塑料禁令,将于2020年夏季生效,生物降解材料和生物基材料未被认为可以免除禁令,只有天然聚合物才可豁免。根据目前REACH法规中对微塑料的限制,PHB可免于微塑料禁令。2018年和2019年生物基聚合物最重要的市场驱动力是提供环保解决方案的品牌,以及寻求石化产品替代品的重要消费者。 4、生物基构件 2019年生物基构件的整体生产能力增长约8%,达到230,000吨/年,增加主要是由于环氧氯丙烷(epichlorohydrin,ECH)和新兴的生物基石脑油的生产。预计到2024年生物基构件的复合年增长率将达到5%,其中1,4-丁二醇(1,4-butanediol,1,4-BDO)、不同的呋喃衍生物、L-乳酸、石脑油和1,3丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PDO)是主要驱动力。 5、区域分布 亚洲成为2019年全球最大的生物基产品生产区域,产量占比45%,其次是欧洲(26%)、北美(18%)和南美(10%)。在未来五年,欧洲的份额将上升到31%,其他地区的份额将有所下降。欧洲2019-2024年的复合年增长率预计将达到7%,主要源自PE、PP、PA、PHA、PEF和新兴的酪蛋白聚合物(仅在欧洲生产)的生产能力增加。 6、细分市场 如今,生物基聚合物几乎可用于所有细分领域,但每种聚合物的应用却大不相同。2018年消费品在实际生产的生物基聚合物中占最大份额,而2019年纺织品包括纺织、无纺布和纤维——主要是聚对苯二甲酸丙二醇酯(polytrimethylene terephthalate,PTT)和醋酸纤维素(cellulose acetate,CA)——的比例最高,为20%,其次是汽车和运输占比15%,建筑材料占13%(主要是环氧树脂、PA和PUR),消费品占13%(主要是环氧树脂、PA和PUR),软包装占13%(主要是含淀粉的高分子化合物、PBAT和PE),硬包装11%(主要是PET、PLA和PBAT),电气和电子、农艺和园艺等其他市场份额不到10%。                     吴晓燕 编译自http://news.bio-based.eu/the-global-bio-based-polymer-market-2019-a-revised-view-on-a-turbulent-and-growing-market/                             原文标题:The global bio-based polymer market 2019 – A revised view on a turbulent and growing market