开拓发酵工业新领域

开 拓 发 酵 工 业 新 领 域 发酵工业新领域包括： 一 ． 生掏隆簟知斟 高分子量曲擞生物多穗 如 短梗霉多精 具有很好的成膜性， 能作为食品、药品的包装．并且可 食用，能代谢。又如微生物发酵制 取的聚羟基烷酸PH^，与聚乙烯 聚丙烯性质相近．能拉丝、压模、 注塑，是一种可替代塑料包装村 料的生物降解材料，已取得稃研 成果．但均因成本过商．至今未有 商品生产。 据国际报道．真正生物降 材料2002年垒世界生产仅4万吨。 中国生物分解材料工作组(3MO)宣 布，我国2005年生产的生物可降 解材料仅I万吨，国内淀糟基降粹 望料有几十家．芷产1 0万咤左右： 大量的是用聚乙烯和淀粉复台(淀 粉原料5 0％左右)淀粉基可崩解 材料．并非垒降解材料 因此．采用可再生的淀粉质 原料．通过变性或发酵制取新的 合成物．是国内外生物可降解材 料的研发热点。其中值得注意的 是聚乳酸PLA．因其与化学合成物 比．具有独特忧异的性能。 1．医疗器材方面 PLA具有独特的生物兼容性 和生物降解性，因而能作人造骨 格内固定物 (代替金属固定物． 免除二坎手术)、缓释材料，手术 缝合线、组织修复材料等方面使 ■中国发酵工业协会名誉理事长 尤 新 用 技术附加直再 是吾前聚乳酸 的主要市埒 也是玉疗行业育安 展前嚣的毒廿子杠 ． 2．聚乳胶制生物， 降解纤维 耐热 吐I 75{{i F毛腰 可和襄酯 纤维一梓．制成长兰、短塑．司干 甩襄和非服装纪抽：它具有天然 纤维的嗳湿性．青鞍好的手感 又 有合成纤堆特光滑 舒适挺括。目 支钟纺套司原有几百吨PLA纤维生 产能力．200】年和CDP(美国嘉吉和 陶化学合资企业)合作， 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 扩至I 万吨 该公司2002年在瑞士非织造 布商品交易会上展出了熔点1751C、 伸长25％～35％、强度4．5～5．5 Cit／d~x的PLA纤维 商品名为Corn fiber(玉来纤维)。此外日本尤尼古 安卡、可乐丽公司也和0肿合作生 产PLA纤雏。日本东丽公司生产PLA 地毯、床上用品、服装布科、室内 裴怖材料等。200]年度计划销售 I 700万美元 3．生物可降解塑料 各国已有 臣多专制。美国嘉 吉卸陶化学公司的合资企业CDP， z00I午完成襄乳酸RLA 6000吨中 试 2c 02年开始建设年产1 4万 吨．现已形成能力：目前每吨生 产成丰降到1 500美元 CDP已将 用于矿泉水瓶。据2．004年报道． 美国College farm糖果公司．开始 采用 DP的PLA作为环境保护包装 材料，在高速扭结包装设备中有 一 套采用，能力为1 300块／分 用PJA包装的糖果透明性．扭结 性、印刷性均良好 且阻隔性好， 能保持糖果的香气。13本岛津、 三并，油墨公司，分别均有5O0～ I 0 0吨／年装置．并均计划扩 建 德蚕Err6 Jnventa—Fisd~"公司 在德国东部建一PLA年产3000吨 示范工厂．成本2 2欧元／千克， 用于食品包装袋和包装盒．计潮 扩建至2．5万吨．建设期1 8个月。 下一步计划建年产l0万吨PL^的 装置 预期成本降至f．25欧元／ 千克。德国Treefan开发了一种聚 乳酸镀盎属膜．具有离阻曛性 适用于包装备种畲有香气西瓣 袖、干酪彝高袖食品 英氧透过 率仅为素涤金属的1／i 2．高于镀 叠属玻璃纸。 应该指出 在袭国日前用乳 酸生产聚乳酸PLA．目其原科成本 高，每吨DL--乳酸约1 000美元． 每吨L一乳酸曲侨格在2000美元 因此国内试制能用干可降解纤 匝 固 7 维普资讯 http://www.cqvip.com 仪 威 肌 维、可洚解塑料的聚乳酸P_A，许 棒将是商昂的。因此用侨榕低廉 产。最近上海绿沽包装公司生产 的玉米淀粉器具，在一50～1 20 ℃不变形、不起皱、不渗漏．且 侨格适中。经上海技术监督部门 鉴定．其可降解性、外观、卫生 健康保障等方面．均符合国家有 关规定。目前发泡聚苯乙烯餐盒 年消费1 00亿只以上，淀精啄辩 开发食品餐盒和包装材料．具有 广阔的发展前景 =．pTT疆茧 【对笨二甲翻 丙=胃酯】 我国是聚酯PET(对苯二甲酶 和乙二薛酯)的消费大国．主要 为涤纶原料．年增长达8 5％ 82％的涤纶用于纤维、瓶和骥； B％用于防冻液 2003年我国襄 酯产能I 26 万吨。据预测 !~05 年需聚酯1dj0万吨 目前在建聚 酯能力6G9万吨．拟新建尚有6『5 万吨。聚酯PET用对苯二甲酸和乙 二醇台战，相应 乙二醇消骨量 20~35年达到4 6万吨．但国内生 产能力约200万吨，聚酯 需乙 二醇，主要依塞进口，2003年乙 二醇进口达2 ‘万吨 世界乙二 醇20~4年产能：698万吨 产量 1496万吨，消费量1492万吨 预 计至201 0年总消费量21 0o万吨。 以亚洲用量增加最快。乙二醇国 际市场价乙二醇每吨l 200美元， 国内市场价l 1∞0～l 2 000元／ 吨。(对苯二甲酸每吨880美元)。 总体上我国聚带发展快速，但其 原爿啐苯二甲酸度乙二酵的发展严 重滞舌， 但是用乙二醇合成曲涤纶纤 维．在某些使甩性能上有一定缺 略，所 L^ 0世纪90皇托中期开 始，国外研发了用I．j丙二醇和 对苯二甲酸合成的聚酯．简称 PTT 。 PTT在回弹性、耐污性、无 黄变性姆优予PET．且具有葭好的 染色性 晦松性、耐籍性和抗静 电性能。这种纤维特别适用于地 毽。美国目前p-f]-几乎I O0％用于 非衣料特织品 有良好的发展前 景。目前国际PTT生产能力：杜摔 有12万吨．正诗划新增5o万吨， 加拿7~F'?rPOLY正新建I O2T吨?PT。 德固寒P丌一期计 万吨 三期 扩至20万吨 日本旭化威公司已 有0 万咤PT一纤维．正和帝人公 司台怍，到2o0e年建成 PTT聚 争争纺丝年产f 0万吨．但?~-I-用 啄抖I，j雨二醇呻音 现有成 熟的 ，!再二醇告成路线为环氧 乙婉 丙罐鞋水合甚、甘油发 酵法．存在着授督 、技卡复杂、 需用重垒属催也弃 、玎境污婆 七、成_毒=载高萼蜒点 最：响了FIT 曲迮一步发展．现在苫耳上 ， 雨二醇壳牌 司育 3万 ．德固 幕4 5百=毛吐辣有年产2 2万吨， 在姜国产 2万 习此如何进 一 步降慨j j雨二醇的成赢 戎 崎国阡上研笼玻 的重点。曲降 慧】。5丙二醇生产成丰．杜邦和 杰能科联合开发了 葡萄糖为底 物生产I，j雨二醇方法．甩基因 工程蕾 在年产8 0吨规模中试 中，得到发酵液台1，j丙二醇l 60 克／丹。其主要特点是将压氧变 为好氧．使葡萄糖转化成甘油及 甘油转化成1．3丙二醇．两个过 程合于一次发酵完成。这一生产 I 5丙二醇路线，是国际替认舞 最具有缝济竞争办的生产1。i蔗 二醇特技泰潞载 国内对迭一攘 隶也到凡了．匿塞攻关课题，开晨 了1． 霄：醇研究。并有小批差 试产。北京用缩水甘油酸乙酯． 经氢氧化锂还原制取小量1，3丙 二醇：土连理工走学用甘)出发酵 珐生产I．!雨二醇．请华女学和 黑龙江台怍，已完成用葡萄棒安 酵制’3丙二醇中试．在5立方 来发酵罐发酵，获得产酵事e0～ 65克／千克 预计发酵击I．j丙 二醇成本2万多元／吨 世界I．2丙二醇产能I 0万 吨 陶化学和茉昂德各占50万吨 和j5万吨 世界1 2百二醇2。03 年消费I 20万吨。美欧消费77 6 万吨． 75％。中国消费占9％ 2 0 0j年我国进 口】．2酉二醇 ~5666吨 耗汇65j5 85万美元． 合每吨到岸价每吨78I美元 但 这些均是】．2丙二酵．主要用作 不饱和树脂，不能作PTT用， 三．发苗；去爿甲乙曩 乙酮是一种低沸点溶剂． 广泛应用于涂辑、粘结剂．润滑 利、染料，油墨等行业；同时又 是有机合成香料、抗氧剂等的中 体。 甲乙酮自2D世纪6O年代匡 牝开始工业化生产．每年以 j％～i c％速度增长。2003年垒 球声能j 30万吨．主要分布在美、 目，英、荷，德 法等发达国家 年需为 0万吨 接用逢分．溶 剞占65％，胺秸卉《)2％，磁带6％， 滑润油j％．化工中间体5％，印 刷油墨4％，近年增长敢缓至3％ 新的增长地区主要在亚洲地区。 我国有甲乙酮产能l 2万吨．石化 行业还计划新扩建的有f0～2O万 吨 我国年消费甲乙羽I 7．2万 吨+涂料占48％．腔粘剂5O％． 合成革8％，卵嗣油墨5％．虽然 国内有一建产髓，怛由于各静屎 嚣，实际生产很少．主要掌进口 满足周内市场需求 2001年进口 11．37万吨．2002年进口1 2．41万 吨 20o3年连日I 5．I1万吨 今 后随着国内汽车、电器．家具、印 刷．黼鞋行业的发展．甲乙酮需求 将进一步增长 预计年增e％～ ％．2007年甲乙醑消费增到24 维普资讯 http://www.cqvip.com 仪 胱 哥 肌 万吨 现在甲乙酮生产方法．主要 是正丁烯(液化烃)起始原料．正 爝永舍／伸丁薛脱氢两步法 厦 娩4堍，由于改进技术，使 像科藏化烃钧利用事从4o％增 蔓q8％，每月步耗用液化烃1200 吨，刨月利润l12l万元的新记 录。 随着石油价格每桶从 0美 元涨至每捅50多美元．栗甩正丁 烯原科的价格优势将逐渐失 去。所以国外正寻找薪的生物 合戏迨径。以萄萄糖为原料， 用Klbsiel_a oxytola菌发酵得2 3丁二醇．将发酵液除去菌洙 加入5％曲硫酸加热处理2．j丁 二醇45分钟．2，j丁二醇顺利 转化成甲乙酮．转化事I O0％ 最后将硫酸处理过的发酵液， 经蒸馏获得 99％ 的商品甲乙 酮 可见用发酵法生产 2 3丁 二醇，然后硫酸转化和蒸馏获得 甲乙酮．其工艺简短，转化率高， 预计不久，随着耱化淮成丰降低 和发酵水平的提高．发酵法甲乙 酮．将和正丁烯碌料合成甲乙酮． 能有一定的竞争力。目前国内合 成法：．4丁二醇，纯度99 5％． 每吨l8000～1 82O0元 (i卒产) 或20500元 (德国产j。 四． 化学蕊加工 当前在世界范围内．人们广 泛注重环境保护，人们对日埔化 学品的应用．包括洗涤剂和护肤 用品，要求既不污染环境．又不 刺激人体。在有机合成材料方 面．也在注重可降解材料的开 发。国际上从2O世纪90年代起 开发了一种环保型表面活性剂 — — 烷基糖苷。它是用葡萄糖和 脂畴酸为起始原料合成，无毒无 10 工囹 害．对^体皮肤无刮墩作用 能 在自然条件下完奎降解。目前国 际价格约每吨2万元，主要将烷 基糖瞽作主荆．配料生产高档洗 衣粉 能明显改善抗硬水性和洗 涤效果．用以生产高档香玻和护 肤膏，奔养护和防晒效果，堪称 世界教环保型添加剂。此外烷基 糖苷还能作为一种农用薄膜的 防雾防滴荆，对土壤和环境无任 何有害残留物。近几年．法、美、 日、德等国相继建厂投资，年甩 量‘o万吨左右 我国亦属于发展 中产品 列入了 “九 五 攻关 氨基酸表面活性荆 不仅安 全．对皮肤、头发作用温和．书j 激性小，起泡性好．去污力强． 且有一定抑菌性。国外对氨基酸 表面活性荆的开发较早，已有系 列商品。日前正进一步研究新品 种，如日本三菱化学公司正研发 天门冬氯酸表面活性剂 味之素 公司初步完成了以各氨酸钠为 原料可用于洗发荆的Amisoft 国内北京化工大学完成了聚 天门冬氨酸的 “十 一五 攻关课 题．并在河南建立了聚天门冬氪 酸300吨／年的中试装置，转化 计划 目前育中匡山西 化断等 单位． 、批量生 ．三 数々千 吒 亍硬计争后叁有 司的竞展前 景 其中一十重再围毒是葡萄塘 愿科 由于每吨50％约皖基精苷 零葡萄糖j1 0千克，百前葡萄糖 单价比以前降了一倍．这替为我 国烷基糖苷的发展．给予有力地 推动和支持。 五．曩甚馥聚吕掬 随着人们对环境、健康、安 垒的日益关注．采用无毒可降解 氟基酸作为起始原料．生产表面 活性剂．备受各方重视。目前由 于氯基暖表面活性剂比常用的 烷基苯磺酸钠成本要高，敌暂时 只茬商挫护胰用品中使用。今后 随着氨基酸工业生产规模化，成 本大幅下降，这将为氟基酸表面 活性剂开发创造了有利条件 率97％以上．产品纯度95％ 以上。聚天门冬氧酸是一种 无毒可降解材料．可用于洗 涤剂、化妆品、高吸水材料。 在美国已形成1 0万吨的市 场．主要用于农业增效剂爱 高吸永材料 北京化工大学 研制的聚天门冬氨酸．在 河南农日实验表明，可使粮 食增产1O％～20％。 2004年I1月在 东西 方食品商层论坛”会上．台 湾大学食品科技研究所孙璐西 瓤授 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 指出：台湾睐丹公司己 F发了v一 聚麸氨馥(v— poly~ut&mi c acid ， Y--PGA)．即 y一聚各氨酸 系由微生物或砑l 素将麸酸聚合而成，为一种生将 可降解物质。Y一聚各氨酸具有 极佳的高吸水性和保湿性，可用 于高级护肤用品 可增强人体对 维生素及矿物质的吸收．可用于 医药缓释载体，功能保健食品和 饮料。y一聚咎氨蘸还有抗茸抗 氧化活性。研究指出，由于Y一 聚谷氨酸既有羧基又有氨基．所 以具有左右旋光性。在不同的pH 条件下，v一聚各氨酸形成不同 的结构和性能，在PH2～3时， Y一聚各氧酸呈螺旋结构。在人 瘁中v一聚谷氨酸能降解为各 氢酸被嗳收．但十分缓慢 有些 维普资讯 http://www.cqvip.com 像膳赍纤维的性能 氯基酸也可与脂肪酸聚台 盛薪墼表面疆性剂 如谷氨酸和 艨苷是天然存在于人体的 三磷醢腺瞽的降解产物。腺苷具 有快速显著曲冠脉扩张作用和 介导缺血预适应等心脏保护作 用，是美国FDA批准的转复发室 性心动过速(PSVT)的一线药物． 巳成为急诊处理快速心律失常 的常规用药。酉前美国年销腺苷 销售额约3000万美元。此外，腺 苷还是阿糖腺苷 一^P(三磷酸蒜 苷)、环腺酸苷的原料 仅AT?年 需要量I 5O吨，市场侨每吨I∞ 万元。目前国内腺苷市场价每吨 6O～7O万元。国内用萄萄糖原料 生产的腺苷成本在35～40万元 腺苷生产方法主要有 ： (1)以枯草芽孢杆菌为出安 菌株，发酵培养基暂萄糖、玉米 浆、酵母粉等。以上为日 Ha eca 等发明。美国用酵母进纤发酵． 产率低于枯草芽孢杆菌。国内有 几家企业在试验．尚不成熟 (2)斋校酸酵母制取按耱核 酸(F~NA)低，酶解得磷酸腺苷．脱 磷酸根制取腺苷。这是我国过击 采用的生产方法 (3)以肌苷为原料通过酰 化、氯化和氨解合成腺苷．总收 率50％～60％。由于我国肌苷有 较成熟的生产经验．成本下降到 5h-元以下 日前肌苷大量出口， 用肌苷生产腺苷目前己进入试 生产骄段，是国内腺苷主要的生 产方法。 国际上以糖质原料生产腺 苷的成本最低．日本旭化成公司 的成本可能为l 0万元。 七．秸秆呐利用问髓 农副产品秸秆是取之不尽 的可再生资源，世界各国一直在 寻求利用价值 今后在石油缺乏 时可替代的可再生能源，因此． 秸秆成为各国研究的重要对象。 美国把纤维废科制取乙醇作 为可再生能源战略的重要组成。 美国能源部、国家再生能源实验 室、国际0 E N E H 0 ，N0 V 0 Z Ym 1 8 总投资超过3 0 c 0万美元。进行 包括降低成本部分的纤维素水解 酶的开发。玉米秸是纤维原料的 首选。美国能源部和诺维信岱司 合作 费助1 460万美元，研究从 玉米秸酶解成糖．再发酵制酒 {脊 经j年努力．其关键技术纤 维素酶有了突破 肌玉米秸酶解 产I加仑燃料酒精妁}：蛙素酶成 率 越5美元嘻至50美守。计划 再经过两年．势 使每产1加仑 燃料酒精肝消蓬的纤维毒酶成 五降至 0姜井。适时纤维素酶， 就不再是发展玉来桔水辑垛料 酒精的制约因素了。 此外，姜鲁习际生物能岔司 安明了把秸忏占 琏塘女酵成乙 醇曲重组士嚣杆菌． 时重组太 脑杆菌还 生 解秸秆纤维素 的纤维素酶 固此为成功利用 玉米秸和城币固皋废物 生产廉 价酒精开拓了薪途径 我国是农业大国，随着经济 发展，农村生活水平提商．大量 粮油作物的秸秆．不像过去均是 农民家用柴火 而成了无人收 购、无处存放的包袱 很多地方 农民将秸秆堆在地头、路进．一 烧了之。国家为 三l琅’立项． 征集秸秆处理是最佳途径 经常 从撮上看到成都双流机场，茸农 民焚烧黯秆姻雾而飞机停飞l索 泸鬣遂 秸秆耀雾影响车速。发 酵工韭亦瘟为此做些工作， 首先可考虑植物纤维废料 生产酒精，要研制能降解植物纤 维曲a一纤鲣素降解酶．从纤维 素获得葡萄耱．同时研究预处 理植物纤维 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ．为用酶法发 替酸法水解植物纤维度粹生产 酒精创造条件。据日本报道．已 经完成了从720公斤蔗渣制取 200井酒精的中试。我国甘蔗制 糖每年有600多万吨蔗渣，如用 来造纸也要分筛出蔗髓2 0 0多 万吨．这是已经集中的资源。全 国农作物秸秆达7亿吨．是需要 大力开发的领域。 其次也应研究利用半纤维 素发酵制酒精 困半纤维素容 易水解成五碳糖和少量六碳糖． 国外报造．利用特殊的酵母菌 可使木耱发酵成酒精．也可以 使术糖转换成木酮精，再用普 通酵母发酵成活精。国内报道． 稻草半纤维素水解液，用假丝 酵母发酵．每克水解液中的还 原物，可获得0 37～0 45克的 酒精，即对楷得率37％～45％ 玉米秸稀硫酸水解液．用奥裴 毕赤氏酵母发酵．温度为36"C． 时间6O小时 通风置0．O,B克／ 升．起始还愿糖74克／升乙醇 产率0 327克／克。 植物废料半纤雏素永解得 率一般为20％～25％．玉米心遮 3 5％ 即每吨植物纤维废料芈 纤维素水辑后．可获得对愿料 i 0％～I 5％的酒精．残余的绎 维可经热压制纤维板。 综上所述．我国发酵工业 经改革开放20多年的发展。不 仅在数量，质量而且在环境保 护和整营管建等方面．姆取得 了长是发展。在国标上其有举 足轻重的影响。今后面向国内 I5亿入口的市场和国际对中国 发酵工业产品的青睬．我们满 怀信心．中国发酵工业的现有 门类将继续走在国际的前列． 而在发酵工业的新领域．将会 对我国国民经济的发展傲出新 的贡献。 维普资讯 http://www.cqvip.com