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      由微生物生物質(zhì)生產(chǎn)脂肪酸酯的直接方法_3

      文檔序號(hào):9568222閱讀:來源:國知局
      特定形式,而是相 反,目的在于涵蓋落入由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有調(diào)整、等價(jià) 和替代方案。本發(fā)明將通過如下描述性實(shí)施方案來描述,提供所述描述性實(shí)施方案僅用于 說明目的,不應(yīng)被解釋為以任何方式限制所要求的本發(fā)明。
      [0052] 描述性實(shí)施方案
      [0053] 通用方法和材料
      [0054] 在實(shí)施例中,醛或醛前體獲自Sigma-Aldrich Co.。
      [0055] 獲自Reed Mariculture Inc.的工業(yè)微藻類產(chǎn)品用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(Nannochloropsis 綠藻類)。
      [0056] 分析方法
      [0057] 散裝藻類材料的脂類測定:
      [0058] 總脂類含量(包括FAME)的測定通過使用Dinoex Solvent Extractor (ASE350) 進(jìn)行。藻類樣品冷凍干燥過夜。然后,用lg藻類樣品與砂一起填充提取器槽^6ml)。兩個(gè) 玻璃纖維過濾器(0. 2微米)在ASE提取器槽兩端以阻止任何潛在藻類滑入提取的溶劑中。 甲醇和氯仿的混合物(65% :35%)用于溶劑系統(tǒng)以在10min靜態(tài)時(shí)間中在60°C在1500psi 壓力下提取脂類。在ASE提取后,通過在分離漏斗中用去離子水振動(dòng)將提取液中的任何鹽 洗滌掉。經(jīng)分離的氯仿/甲醇溶劑在Genevac離心式蒸發(fā)器中蒸發(fā)至干燥。在使用分析天 平稱重干脂類之后計(jì)算脂類含量。
      [0059] 脂類含量記錄為脂類=(樣品提取液重量-空白提取液重量)/干重。
      [0060] 實(shí)施例
      [0061] 用于形成α -羥基磺酸的一般程序
      [0062] 根據(jù)上文反應(yīng)式1,醛和酮容易在水中與二氧化硫反應(yīng)形成α_羥基磺酸。這些 反應(yīng)通常很快和在一定程度上放熱。添加次序(S02添加至羰基化合物或羰基化合物添 加至S02)似乎不影響反應(yīng)的結(jié)果。如果羰基化合物能夠進(jìn)行羥醛反應(yīng),制備濃縮混合物 (>30wt%)最好在低于環(huán)境溫度下進(jìn)行以最小化副反應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn),使用原位紅外譜圖 (ISIR)利用能夠插入壓力反應(yīng)容器或系統(tǒng)的探針跟蹤反應(yīng)過程是有利的。存在這種系統(tǒng) 如Mettler Toledo Autochem's Sentinal探針的多個(gè)制造商。除了能夠觀測初始物料:水 (1640cm 3、羰基化合物(約1750-1650cm \這取決于有機(jī)羰基結(jié)構(gòu))和S02 (1331cm ^,伴 隨形成α -羥基磺酸而形成S03基團(tuán)特征波段(約1200cm 1的寬波段)和α -羥基的延伸 (約1125cm1的單至多波段)。除了監(jiān)測α-羥基磺酸形成,在任何溫度和壓力下平衡的相 對(duì)位置可以通過初始組分和酸配合物的相對(duì)峰高來容易地評(píng)估。α-羥基磺酸的確定存在 也可以用ISIR來證實(shí)。
      [0063] 實(shí)施例1
      [0064] 由乙醛形成40wt% α-羥基乙烷磺酸·
      [0065] 將260g的氮脫氣水置于12盤司Lab-Crest壓力反應(yīng)容器(Fischer-Porter瓶) 中。通過注射器在攪拌下向其中加入56. 4克的乙醛。乙醛/水混合物表現(xiàn)不出明顯的蒸氣 壓。將Fischer-Porter瓶的內(nèi)容物轉(zhuǎn)移至冷凍的600ml配有SiComp IR光學(xué)器件的C276 鋼制反應(yīng)器。一端封閉的Hoke容器填充有81. 9克的二氧化硫,將其倒置和連接至反應(yīng)器的 頂部。將S02-次性加入反應(yīng)系統(tǒng)中。隨著ISIR指示出S02出現(xiàn)和然后快速消耗,反應(yīng)器中 的壓力升至約3bar和然后快速降至大氣壓力。反應(yīng)混合物的溫度在形成酸的過程中升高 約31°C (14-45°C)。ISIR和反應(yīng)壓力指示出反應(yīng)在約10分鐘內(nèi)完成。最終的溶液表現(xiàn)出 具有如下特征的紅外譜圖:寬波段中心在約1175cm1和兩個(gè)尖波段在1038cm 1和1015cm、 通過用氮加壓至3bar和然后放空將反應(yīng)器吹掃兩次。這產(chǎn)生397克40wt% α-羥基乙烷 磺酸的穩(wěn)定溶液,沒有殘余乙醛或S02。該材料的樣品溶解于d6-DMS0和通過13C NMR分析, 結(jié)果表明兩個(gè)碳吸收度在81. 4處18. 9ppm,對(duì)應(yīng)于α -羥基乙烷磺酸的兩個(gè)碳,沒有達(dá)到檢 測限(約800 :1)的其它有機(jī)雜質(zhì)。
      [0066] 實(shí)施例2
      [0067] 利用α-羥基乙烷磺酸溶液的原位微藻類處理
      [0068] 將約40. 0克的干Nannochoropsis綠藻類置入300ml高壓爸。在攪拌下向其中加 入60. 0克的甲醇和20. 0克40%的α -羥基乙烷磺酸水溶液(由乙醛制備)。反應(yīng)混合物 在1000-1500rpm下攪拌。然后,將反應(yīng)混合物加熱至目標(biāo)溫度140°C和保持2小時(shí)的時(shí)間。 加熱中斷并使用壓縮空氣吹過反應(yīng)器使反應(yīng)冷卻至室溫。反應(yīng)器放空和然后用慢的氮?dú)饬?吹掃幾分鐘,以消除反應(yīng)器中的任何二氧化硫。打開反應(yīng)器和使用真空燒瓶通過介質(zhì)玻璃 料漏斗過濾內(nèi)容物。濾液在冷凍干燥器中干燥,然后通過Soxhlet提取用己烷提取以回收 脂類。在酸預(yù)處理、干燥和提取后回收了基于干基13. 12%的脂類。GC-FID脂類分析表明 存在甘油單酯(FAME)和未能檢測出在甘油二酯或甘油三酯區(qū)域中洗脫的化合物。甘油單 酯(FAME)的形成還可以通過C-13NMR分析來證實(shí)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種生產(chǎn)脂肪酸酯的方法,其包括: (a) 提供微生物生物質(zhì); (b) 使微生物生物質(zhì)與包含醇和至少一種α-羥基磺酸的溶液接觸,由此產(chǎn)生包含至 少一種脂肪酸酯的經(jīng)酸處理的生物質(zhì);和 (c) 由所述經(jīng)酸處理的生物質(zhì)回收所述脂肪酸酯。2. 權(quán)利要求1的方法,還包括⑷通過加熱和/或降低壓力從所述經(jīng)酸處理的生物質(zhì) 除去其組分形式的α-羥基磺酸,以產(chǎn)生包含基本上不含α-羥基磺酸的經(jīng)酸處理的生物 質(zhì)的除去酸的產(chǎn)物。3. 權(quán)利要求2的方法,還包括將除去的α-羥基磺酸作為組分或以其重新組合形式循 環(huán)至步驟(b)。4. 權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法,其中α-羥基磺酸基于所述溶液的存在量為 l-55wt%。5. 權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法,其中α-羥基磺酸由(a)羰基化合物或羰基化合物的 前體與(b)二氧化硫或二氧化硫的前體和(c)水產(chǎn)生。6. 權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法,其中α-羥基磺酸原位產(chǎn)生。7. 權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法,其中步驟(b)在50-160°C的溫度和Ι-lObarg的壓力 下進(jìn)行。8. 權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法,其中至少一部分脂肪酸酯進(jìn)一步共混入生物燃料。9. 一種組合物,其包含: (a) 包含至少一種脂類的微生物生物質(zhì), (b) 至少一種α-羥基磺酸, (c) 醇,和 (d) 水。10. -種組合物,其包含: (a) 生物質(zhì)殘?jiān)? (b) 醇, (c) 至少一種α-羥基磺酸, (d) 水,和 (e) 至少一種脂肪酸烷基酯。
      【專利摘要】通過用包含醇和至少一種α-羥基磺酸的溶液處理微生物生物質(zhì)來提供一種由微生物生物質(zhì)如藻類原位生產(chǎn)脂肪酸酯的方法。脂肪酸酯可以由經(jīng)處理的微生物生物質(zhì)直接回收。α-羥基磺酸可以容易地由經(jīng)處理的微生物生物質(zhì)除去和進(jìn)行循環(huán)。
      【IPC分類】A23D9/02, C11C3/10, C11B1/10, C11B1/02
      【公開號(hào)】CN105324471
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480034445
      【發(fā)明人】P-C·王, P·R·韋德, R·L·布萊克博恩, J·J·阿利舒斯基
      【申請(qǐng)人】國際殼牌研究有限公司
      【公開日】2016年2月10日
      【申請(qǐng)日】2014年6月23日
      【公告號(hào)】CA2916247A1, EP3013929A1, US20140373432, WO2014209830A1
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