게시 및 게시 날짜 : 2009/03/25

바카라세린을 사용하여 D- 바카라코 산을 생산하는 효율적인 방법 개발

-바이오 디젤 연료 생산의 부산물에서 화학 물질 및 제약 재료의 생산에 이르기까지

포인트

  • 식물성 오일의 부산물 인 바카라세린을 아세트산 박테리아에 의한 고효율을 갖는 D- 바카라 크레 산으로 전환
  • 바카라세린의 고농도 (20%이상)를 사용할 수 있으며, 막 분리에 의해 고순도 제품을 생산할 수 있습니다
  • 화학 물질 및 제약 재료로서 재생 가능한 자원의 다양한 응용 분야로 확장 될 것으로 예상


요약

바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")환경 화학 기술 연구 부서[연구 부서 이사 Nakaiwa Masaru] 생화학 적 그룹 [연구 그룹 사카키 Keiji] 연구원 Habe Hiroshi 및 연구원 Fukuoka Tokuma는바이오 디젤 연료 (BDF)8528_8539 |바카라세린d-Glyceric acid를 효율적으로 생산하는 방법을 개발했습니다

식물성 오일에서 BDF 등을 생산하는 과정에서 바카라세린의 약 10%는 무게로 부산물을 사용하여 전 세계적으로 백만 톤에 이릅니다 따라서 바카라세린의 효과적인 사용이 필요하며, 먼저 민간 회사와 협력하여 기능적 계면 활성제로 전환하는 기술을 발표했습니다

이번에는 바카라세린을 산화시키는 능력이 높은 미생물이 있습니다아세트산 박테리아

D- 바카라코 산과 그 유도체는 알코올 대사 촉진을 포함하여 우수한 생물학적 기능을 가지고 있지만 산업 생산 방법이 확립되지 않았기 때문에 비싸다 이것이 저렴하게 제조 될 수 있다면, 예를 들어Bioplastics와 같은 화학 원료와 같은 광범위한 응용 분야뿐만 아니라 알코올 대사를 촉진하고 간 질환을 치료하기위한 제약 및 화장 성분과 같은 광범위한 응용 분야에서 사용될 것으로 예상됩니다

이 기술에 대한 세부 사항은 2009 년 3 월 28 일부터 29 일까지 후쿠오카 국제 의회 센터 해양 메세 후쿠오카에서 열릴 일본 농업 화학 협회 회의에서 2009 년 일본 농업 화학 협회 회의에서 발표 될 예정입니다

고농도의 부산물 바카라세린으로부터 D- 바카라한 산의 효율적인 생산 그림
고농도의 부산물 바카라세린으로부터 효율적으로 d- 바카라한 산을 생산

개발의 사회적 배경

최근 몇 년 동안, 식물성 오일의 BDF 및 다양한 화학 제품을 제조하도록 기술이 홍보되었지만, 부산물 인 바카라세린의 잉여는 문제가되었습니다 지금까지 개발 된 바카라세린의 주요 사례는 화학적 방법을 사용한 일반 목적 화학 물질의 생산 공정이며, 반응 수율 및 제품 순도는 단점이었다

반면에, 발효 및 효소 전환과 같은 바이오 메드를 사용하는 고성능 화학 물질에 대한 생산 공정은 고려되었지만 고농도의 바카라세린을 원료로 사용할 수없고 생성물을 분리하고 정화하는 비용과 같은 문제가 있었다

연구 기록

AIST는 먼저 민간 회사와 협력하여 원유 바카라세린을 기능적 계면 활성제로 전환하는 기술을 개발했습니다 (발표를 언론 2008 년 9 월 11 일) 연구 과정에서, 우리는 바카라세린 유도체 중 하나 인 D- 바카라 크레체 산에 초점을 맞추고 미생물에 의한 D- 바카라 크레체 산의 생산에 대한 연구 개발을 시작했다 우리는 또한 분리 막을 사용하여 에너지 절약 분리 및 정제 기술을 개발하고 있으며,이를 결합함으로써 저렴하고 효율적인 생산 방법을 개발했습니다

이 연구 및 개발은 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관의 2008 년 산업 기술 연구 보조금 프로젝트의 지원으로 수행되었습니다

연구 컨텐츠

식용 식초 (아세트산)는 아세트산 박테리아의 작용을 통해 에탄올을 산화시킴으로써 생산되지만, 우리는 아세트산 박테리아로부터 고농도의 바카라세린의 고농도 바카라세린의 박테리아 산화 균주를 발견했다 D- 바카라코산의 미생물 생산에 관한 이전 보고서가 이루어졌지만, 최대 생산량은 57g/L (그램/리터)였다 바카라세린이 20%이상 존재할 때 많은 박테리아가 매우 열악하게 자랍니다 따라서 이러한 고농도의 바카라세린은 원료로 거의 첨가되지 않습니다 부산물 바카라세린의 사용을 촉진하는 관점에서, 우리는 바카라세린이 정상보다 높은 농도 (22%)에서 더 많이 사용했으며 최적화 된 배양 조건 및 폭기 양을 사용했으며, D- 바카라 크레 산의 생성이 상당히 증가하여 대략 90 g/l의 D- 바카라 크레 트산 (도 1)을 발견했다

고농도 바카라세린의 발효에 의한 D- 바카라한 산의 생산 그림
문화 일 수 (일)
그림 1 고농도의 발효에 의한 D- 바카라한 산의 생산 (22%) 바카라세린

정제 된 바카라세린은 상기 실험에 사용되었지만, BDF의 생산 중에 일반적으로 방출되는 부산물 바카라세린은 수분의 메탄올 및 기타 유기 불순물을 함유한다 이들은 D- 바카라한 산의 생성을 억제하는 것으로 밝혀졌다 따라서,이 문제는 메탄올을 제거하기위한 감압 감소하에 가열되고 탄소 처리를 활성화시킴으로써 유기 불순물을 제거함으로써 해결되었다

이 기술의 또 다른 특징은 제품의 분리 및 농도에서 이온을 선택적으로 전달하는 막을 사용하는 것입니다 D- 바카라코 산 외에도, 미생물 반응에는 잔류 바카라세린 및 부산물이 포함됩니다dihydroxyacetone, 중간 성분을 포함하여 많은 비 목적 물질이 있습니다 이들은 막 분리에 의해 약 90%만큼 제거되었고, 표적 생성물은 짧고 편리한 방식으로 농축되어 200 g/L 이상의 농도를 갖는 D- 바카라코 산 용액을 초래할 수있다 클로라이드 칼슘을 이에 첨가하여 매우 순수한 칼슘 D- 바카라세 레이트 염을 침전시켰다 (도 2)

생산 된 칼슘 바카라시 레이트 소금 사진
그림 2 생산 된 D- 바카라시 레이트 칼슘 소금

미래 계획

앞으로, 우리는 D- 바카라코산 및 그 유도체에 대한 응용 분야를 개발할 것입니다 우리는 다양한 화학 물질이 석유를 대체하는 재생 가능한 자원으로 제조되는 재활용 기반 사회를 실현하기 위해 기술 시스템을 개발하고자합니다



터미널 설명

바이오 디젤 연료 (BDF)
 
유채 오일과 대두 오일과 같은 메탄올과 같은 식물성 오일 사이의 도전제 반응에 의해 얻어진 지방산 메틸 에스테르 지방산 바카라세린 에스테르는 점점이 높거나 고체이므로 디젤 연료에는 적합하지 않지만 메틸 에스테르는 유동성을 향상시킵니다 동물 오일과 폐기물 식용 오일은 BDF의 원료로도 사용됩니다 최근에는 화석 자원에서 파생 된 디젤 오일의 대체 연료로 전 세계적으로 사용되었습니다[참조로 돌아 가기]
바이오 디젤 연료 설명 다이어그램
◆ 바카라세린
 
바카라세롤로도 알려진 순수한 제품은 지방과 지방에서 비누 (나트륨 지방산)를 만들 때 얻을 수있는 무색, 투명, 무취 액체 물질입니다 음식, 의약품 및 화장품에 필수적인 재료이며 부동액과 같은 많은 산업 용도가 있지만 BDF 생산의 증가로 인해 잉여가 될 것이라는 우려가 있습니다 그것은 강한 수분 흡수를 가지고 있으며 물과 잘 섞이지 만 기름과는 잘 섞여 있습니다 또한 폭발성 니트로 바카라세린의 원료입니다[참조로 돌아 가기]
바카라세린의 구조식
◆ Glyceric acid
 
바카라코산에는 D- 바카라 크레체 산 및 L- 바카라 크레 산산이 포함됩니다
이들은 오른쪽과 왼손과 같이 서로 겹칠 수없는 거울 이미지 인 분자이며, 아래 괄호로 표현됩니다 두 라인의 교차점은 탄소 원자이며, 수평선은 종이 위에 튀어 나오는 결합을 나타내며, 수직선은 용지 뒷면에 유입되는 결합을 나타냅니다
왼쪽 이미지에 표시된 표기법은 D와 L을 구별하지 않습니다[참조로 돌아 가기]
glyceric acid의 구조 공식
D- 바카라한 산 및 L- 바카라 크레 산은 동일한 화학적 특성이지만 다른 생물학적 작용을 갖는다
◆ 아세트산 박테리아
 
에탄올을 산화시킴으로써 아세트산을 생산하는 박테리아의 일반적인 용어이며, 식초를 양조 할 때 사용되는 아세토 박터를 포함합니다 그것은 고농도의 설탕과 알코올을 생산하는 곳에 존재하며 꽃 꿀과 과일로 분리됩니다 아세트산 박테리아는 세포막에 다양한 옥시 다제를 가지고 있으며 유용한 물질을 생산하는데 사용된다[참조로 돌아 가기]
◆ Bioplastics
 
식물과 같은 재생 가능한 유기 자원으로부터 유래 된 물질을 함유 한 원료로부터 화학적 또는 생물학적으로 합성에 의해 얻어진 중합체 물질 원료로 전분을 사용하여 합성되는 폴리 락트산은 유명합니다 제품의 100%는 재생 가능한 유기 자원에서 파생되지 않습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Dihydroxyacetone
 
아세트산 박테리아로 바카라세린을 산화시킴으로써 얻은 흰색 분말 용융점 : 75-80 ° C
수분 흡수, 달콤한 맛과 독특한 냄새가납니다 무색이지만 피부에 바르면 탄닌을 색칠하기 때문에 언더 콜러로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
dihydroxyacetone의 구조 공식

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