專利名稱：一種生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法
一種生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物可降解塑料，尤其涉及一種生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的 方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)成本較低，提取純度高， 適合大范圍推廣利用的生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是， 一種生產(chǎn)聚 羥基烷酸酯的方法，包括以下步驟
105)在發(fā)酵罐中對原料進行發(fā)酵；
106 )在濃縮機中對發(fā)酵液進行濃縮以提高菌體的含量；107) 用有機溶劑溶解菌體中的聚羥基烷酸酯；
108) 通過分餾設(shè)備將溶有聚羥基烷酸酯的有機相濃縮，提取聚羥基 烷酸酯。
以是所述的生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，采用了新的酶提取法，得 到高純度的生物合成聚羥基烷酸酯所必需的酶。
以上所述的生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，將生物合成聚羥基烷酸酯 的幾種關(guān)鍵酶構(gòu)建到E.Coli的基因中，得到穩(wěn)定、高效的菌林。
以上所述的生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，采用了代謝工程控制法， 使代謝產(chǎn)物可控，提高碳源的轉(zhuǎn)化率。
以上所述的生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，采用了構(gòu)造不同的基因組 合，控制不同的碳源比生產(chǎn)具有不同性能的聚羥基烷酸酯共聚物。
本發(fā)明采用濕法一步提取的方法，極大地降低了提取成本，較傳 統(tǒng)的提取方法更適合工業(yè)化生產(chǎn)，同時還提高了產(chǎn)品的純度。
本發(fā)明采用的4i術(shù)，突破了 PHAs產(chǎn)業(yè)化^L模生產(chǎn)高成本與產(chǎn)品性 能單一的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)成本低、性能多樣化。 [附圖i兌明]
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是本發(fā)明生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法的生產(chǎn)工藝流程圖。
本發(fā)明生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法的生產(chǎn)工藝如圖1所示。 本發(fā)明利用含葡萄糖、纖維的農(nóng)作物及農(nóng)業(yè)廢棄物，以基因工程
菌種構(gòu)造法，使用低成本的醇替代較高成本的有機酸(鹽)，進行聚羥基烷酸酯(PHAs)生物合成，生產(chǎn)出可完全生物降解的生物高分子材 料聚羥基烷酸酯(PHAs )。
本發(fā)明采用主要設(shè)備包括發(fā)酵罐、離心機、濃縮機、蒸汽鍋爐、 分餾設(shè)備、制冷設(shè)備、烘干設(shè)備等。
本發(fā)明采用的關(guān)鍵技術(shù)包括
(1) 采用了最新的酶提取法，從而得到高純度的生物合成PHAs 所必需的幾種酶；
(2) 采用最新的基因構(gòu)造法，將生物合成PHAs的幾種關(guān)鍵酶成 功地構(gòu)建到E.Coli的基因中，而不是E. Coli的質(zhì)粒中，從而得到了 適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的穩(wěn)定、高效的菌抹；
(3) 采用了代謝工程(metabolic enginearag)控制法，使代謝 產(chǎn)物可控，從而提高了碳源的轉(zhuǎn)化率；
(4 )采用了構(gòu)造不同的基因組合，可以控制不同的碳源比來生產(chǎn) 具有不同性能的PHAs共聚物，從而解決了產(chǎn)品性能單一的問題；
(5)采用濕法一步提取的方法，極大地降低了提取成本，較傳統(tǒng) 的提取方法更適合工業(yè)化生產(chǎn)，同時還提高了產(chǎn)品的純度。
以上五個關(guān)鍵技術(shù)，突破了 PHAs產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)高成本與產(chǎn)品性 能單一的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)成本低、性能多樣化。
本發(fā)明采用了最新的基因工程技術(shù)來構(gòu)造菌種，將合成聚羥基烷 酸酯及其共聚物所需的幾種酶構(gòu)建于E. Col i的基因中，得到穩(wěn)定、高
效、完全適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的工程菌抹。而傳統(tǒng)的方法只能將這些酶的 片斷構(gòu)建于質(zhì)粒中，由于質(zhì)粒的不穩(wěn)定性，構(gòu)造的菌林效率低，而且極不穩(wěn)定，不適合大規(guī)模生產(chǎn)，不具有產(chǎn)業(yè)化價值。本發(fā)明將多組酶
構(gòu)建于E.Coli的基因組中，從而使酶的表達效率成倍地增長，使發(fā)酵 的周期由一4殳的80多個小時縮短到32-40個小時，高分子的轉(zhuǎn)化率由 不到2克/小時.升提高到3. 3-4. 0克/小時.升。
由于合成PHAs的酶是由不同的天然菌種中得到的，從不同的天然 菌種中提取高純度、高活性的酶是構(gòu)建PHAs工程菌抹的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本發(fā)明采用新的提純和檢測方法，可以很容易從大量的天然菌種中提 取到合成PHAs所需的各種高純度的酶，并很快知道這些酶的活性，能 從這些酶中快速篩選出活性最好的酶。
本發(fā)明構(gòu)造的菌株以產(chǎn)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)適應(yīng)各種應(yīng)用需求的PHAs， 生產(chǎn)成本已經(jīng)接近于"石油塑料"的成本，本發(fā)明的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) PHAs的成本已經(jīng)可以控制在每公斤1. 5美元，
本發(fā)明生產(chǎn)的主要原料是葡萄糖(成水解統(tǒng)粉糖)糖渣等可再生 的農(nóng)產(chǎn)品，為這一產(chǎn)業(yè)提供了豐富的可再生的原材料。
本發(fā)明構(gòu)造的工程菌種，成功地用低廉的無機氮源(如氨水)，從 而大大地降低了原材料的成本。
PHAs的提取成本一直是困擾其產(chǎn)業(yè)化成功的關(guān)鍵技術(shù)難題。傳統(tǒng) 的提取方法每公斤PHAs的提取費用在50美分以上。本發(fā)明采用全新 的濕法提取法其費用僅為每公斤5美分，而得到的高分子純度比傳統(tǒng) 方法高3-5個百分點，達到99. 9%，并且更適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明以可再生的葡萄糖、纖維為原料，具有原料可再生、生產(chǎn) 過程無污染、 -使用后的廢品可回收利用、不可回收利用的可完全生物降解成二氧化碳和水，無毒無味，無污染。PHAs材料在完成使用功能 后，可在自然環(huán)境條件下較快地降解成為易被環(huán)境消納的二氧化碳和 水，最終回歸大自然。
本發(fā)明PHAs產(chǎn)品是一種新型的可完全生物降解的熱塑性塑料，其 組成可以的具有良好的使用與加工性能，降解時間可調(diào)空間大，可廣 泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、環(huán)保、生物化工、微電材料、能源、食品包裝、農(nóng)用 薄膜、醫(yī)藥、醫(yī)用材料等方面，具有與同類普通塑料相當或相近的應(yīng) 用性能和衛(wèi)生性能。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，其特征在于，包括以下步驟101)在發(fā)酵罐中對原料進行發(fā)酵；102)在濃縮機中對發(fā)酵液進行濃縮以提高菌體的含量；103)用有機溶劑溶解菌體中的聚羥基烷酸酯；104)通過分餾設(shè)備將溶有聚羥基烷酸酯的有機相濃縮，提取聚羥基烷酸酯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，其特征在于，采 用了新的酶提取法，得到高純度的生物合成聚鞋基烷酸酯所必需的 醵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)聚輕基烷酸酯的方法，其特征在于，將 生物合成聚雍基烷酸酯的幾種關(guān)^:酶構(gòu)建到E.Coli的基因中，得 到穩(wěn)定、高效的菌株。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，其特征在于，采 用了代謝工程控制法，使代謝產(chǎn)物可控，提高碳源的轉(zhuǎn)化率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，其特征在于，采 用了構(gòu)造不同的基因組合，控制不同的碳源比生產(chǎn)具有不同性能的 聚羥基烷酸酯共聚物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)聚羥基烷酸酯的方法，包括以下步驟在發(fā)酵罐中對原料進行發(fā)酵；在濃縮機中對發(fā)酵液進行濃縮以提高菌體的含量；用有機溶劑溶解菌體中的聚羥基烷酸酯；通過分餾設(shè)備將溶有聚羥基烷酸酯的有機相濃縮，提取聚羥基烷酸酯。本發(fā)明采用濕法一步提取的方法，極大地降低了提取成本，較傳統(tǒng)的提取方法更適合工業(yè)化生產(chǎn)，同時還提高了產(chǎn)品的純度。本發(fā)明采用的技術(shù)，突破了聚羥基烷酸酯產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)高成本與產(chǎn)品性能單一的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)成本低、性能多樣化。
文檔編號C08G63/90GK101575410SQ200810066960
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者王國瑞 申請人:深圳市聚億膠袋有限公司