专利名称：一种鼠李糖脂生物表面活性剂干粉的工业化生产方法
技术领域：
本发明涉及一种鼠李糖脂生物表面活性剂干粉的エ业化生产方法。
背景技术：
表面活性剂是指能显著降低表面张カ和界面张カ的一种具备一定结构、有亲水亲油特性的物质。主要分为化学类表面活性剂及生物类表面活性剤，最常用的为化学类表面活性齐U，但其生产过程、使用过程中一般会有有毒、有害及对环境有污染的情况产生。相比，生物类表面活性剂主要是利用微生物的生理代谢产生的，其具有良好的表面活性外，还具备有结构多祥性，低毒或无毒，生物可降解，适应极端温度、PH和盐度等特性。其生产过程及使用过程不会产生危害及环境污染。其在石油开采、环保、医药、日化、食品等诸多领域具有较大的研究和应用价值。鼠李糖脂是由酮绿假单孢菌在一定条件下产生的ー种生物表面活性剤，其特征在于集亲水基和疏水基结构于一体，与化学表面活性剂相比鼠李糖脂无毒、可降解、生物相容性好，因此在食品、环境、石油开采、土壤修复、日化、医药等领域具有潜在的应用价值。目前鼠李糖脂已经可以进行エ业化生产，但其发酵液的形态不能做为最终产品使用。主要原因如下1、不利于储存常规的储存条件会使发酵液在短期内发臭变质而影响使用，经过I个月以上的保存时间还会使活性成份减少5-10%。2、不利用运输ー是液体形态本身不方便运输，ニ是按现在的最高エ业化产脂量计算，其中鼠李糖脂纯品的含量在5%左右，其余95%左右的无效成份在运输过程中大大增加了运输的成本。另外，液态鼠李糖脂不利于后续领域的应用鼠李糖脂产品在某些应用领域中不能使用液体产品，限制了市场的开发。比如，用于涂料添加剤、粉状及颗粒肥料、污水处理领域、日化及食品领域等。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于エ业化规模生产鼠李糖脂生物表面活性剂干粉的方法。由本方法生产的干粉鼠李糖脂利于储存、利用运输并且在储存过程中活性成份不会减少，同时拓宽了应用领域。本发明所采用的技术方案是该鼠糖脂生物表面活性剂干粉的エ业化生产方法，该方法包含以下步骤
(I)粗过滤将发酵エ艺生产的エ业化鼠李糖脂发酵液原液添加助滤剂，添加量为鼠李糖脂发酵液总重量的0. 5% 1%，使用板框压滤机在50°C 60°C温度条件下进行加压过滤，压カ0. I 0. 2Mpa，去除固形物；助滤剂购自梅河口恒均助滤剂有限公司，型号为300#。(2)高速离心经粗过滤的发酵液通过碟式高速离心机进行离心去除菌体，离心速度 8000 10000rpm/min ；
(3)减压浓缩将步(2)离心过的发酵液通过薄膜蒸发器，进行减压浓缩；减压浓缩过程保持压カ为-0. 05Mpa -0. 08Mpa，温度60°C 70°C，使浓缩液中鼠李糖脂浓度达到180g/L 200g/L ；
(4)添加包埋剂将步骤(3)的浓缩液收集至复配罐，按纯鼠李糖脂含量的I 3%(W/W)添加辛烯基琥珀酸淀粉钠，复配均匀备用；(5)喷雾干燥将步骤(4)的复配液经送料泵打入离心喷雾干燥塔(设计蒸发量为1501/h)进行喷雾干燥；喷雾过程采用6000m3/h的鼓风量，进风温度控制在140°C 160°C，出风温度控制在75 °C ；
(6)旋风分离喷雾干燥后的粉剂经过两级旋风分离器进行分离，在分离器底部收集干粉成品。本发明的技术效果是本发明没有采用萃取、过滤等方法进行提纯分离并纯化，以膏状形态出现，因为1、其后续提取、分离技术在エ业化生产中难以实现，提取过程中会使用到有害的有机溶剤，并大大増加了最终产品的成本；2、提纯后的膏状产品易溶于有机溶剂而很难溶于水的问题，也使此种方法提取得到的鼠李糖脂在很多领域的应用失去了价值。经本エ艺喷雾干燥生产出来的鼠李糖脂エ业干粉可以达到60%_80%的纯度(W/W)，粉色纯白至淡黄色，粉质细腻蓬松不粘结，易溶于水，方便生产，便于储存、运输及某些行业的应用。表面张カ最低可达到31. 65mN/m(CMC46. 25mg/L)，与鼠李糖脂发酵液表面张カ相同，其表面活性没有改变。保质期可达到2年以上。
具体实施例方式 下面通过实施例对本发明进行具体描述
实施例I :
向20t鼠李糖脂发酵液(30g/L)中添加300#助滤剂100kg，搅拌20min混勻，同时升温至55°C (保持至过滤完成)。向发酵液储罐中通入压缩空气，压カ为O.IMpa，使用板框压滤机XMAY60/920型进行加压过滤，去除固形物，过滤后的发酵液由単独储罐保存。过滤完成后，通过物料泵，将过滤后的发酵液输送至高速离心机，通过碟式高速离心机DHC/DRY-400进行离心去除菌体,离心转速设定为8000rpm/min,进行连续离心操作。经离心的发酵液，通过管路输送至刮板式薄膜蒸发器(蒸发量15m2)进行减压浓缩。调整操作压カ为-0. 06Mpa左右，温度保持在60°C _70°C，使最终浓缩液中鼠李糖脂浓度达到180g/L，浓缩后的发酵液储存在浓缩液储罐中备用。向浓缩液储罐中添加的16kg辛烯基琥拍酸淀粉钠(SSOS),搅拌20min,复配均勻
后备用。将复配后的浓缩液经送料泵打入离心喷雾干燥塔进行喷雾干燥。雾化器转速设定为8000rpm/min，鼓风量调整为6000m3/h，控制进风温度在145°C左右，通过调整进料量使出风温度控制在70°C -80°C。粉剂经过两级旋风分离器进行分离，在分离器底部收集干粉成品。对成品采用3，5-ニ羟基甲苯-硫酸比色法进行測定，仪器使用TU-1810S紫外分光光度计，波长421，用鼠李糖脂标样做标准曲线。经测定鼠李糖脂干粉纯渡为62% (W/W)，粉色纯白，粉质细腻蓬松不粘结。鼠李糖脂活性(表面张力)測定采用白金板法測定，使用仪器为QBZV全自动表面张カ仪。测得的表面张カ最低可达到31. 65mN/m。实施例2
向IOt鼠李糖脂发酵液(40g/L)中添加300#助滤剂50kg，搅拌20min混匀，同时升温至60°C (保持至过滤完成)。向发酵液储罐中通入压缩空气，压カ为0.15mpa，进行加压过滤，去除固形物，过滤后的发酵液由单独储罐保存。过滤完成后，通过物料泵，将过滤后的发酵液输送至高速离心机，离心转速设定为8000rpm/min,进行连续离心操作。经离心的发酵液，通过管路输送至薄膜蒸发器，进行减压浓縮。调整操作压カ为-0. 05Mpa左右，温度保持在60°C _70°C，使最终浓缩液中鼠李糖脂浓度达到190g/L，浓缩后的发酵液储存在浓缩液储te中备用。向浓缩液储罐中添加的4kg辛烯基琥珀酸淀粉钠(SSOS)，搅拌20min，复配均匀后备用。将复配后的浓缩液经送料泵打入离心喷雾干燥塔进行喷雾干燥。雾化器转速设定为10000rpm/min，鼓风量调整为6000m3/h，控制进风温度在150°C左右，通过调整进料量使出风温度控制在75°C左右。粉剂经过两级旋风分离器进行分离，在分离器底部收集干粉成品。对成品采用3，5-ニ羟基甲苯-硫酸比色法进行測定，仪器使用TU-1810S紫外分光光度计，波长421，用 鼠李糖脂标样做标准曲线。经测定鼠李糖脂干粉纯渡为75% (W/W)，粉色淡黄，粉质细腻蓬松不粘结。鼠李糖脂活性(表面张力)測定采用白金板法測定，使用仪器为QBZV全自动表面张カ仪。测得的表面张カ最低可达到31. 65mN/m。
权利要求
1.一种鼠糖脂生物表面活性剂干粉的エ业化生产方法，该方法包含以下步骤 (1)粗过滤将发酵エ艺生产的エ业化鼠李糖脂发酵液原液添加助滤剂，添加量为鼠李糖脂发酵液总重量的0. 5% 1%，使用板框压滤机在50°C 60°C温度条件下进行加压过滤，压カ0. I 0. 2Mpa，去除固形物； (2)高速离心经粗过滤的发酵液通过碟式高速离心机进行离心去除菌体,离心速度.8000 10000rpm/min ； (3)减压浓缩将步(2)离心过的发酵液通过薄膜蒸发器，进行减压浓缩；减压浓缩过程保持压カ为-0. 05Mpa -0. 08Mpa，温度60°C 70°C，使浓缩液中鼠李糖脂浓度达到.180g/L 200g/L ； (4)添加包埋剂将步骤(3)的浓缩液收集至复配罐，按纯鼠李糖脂含量的I 3%(W/W)添加辛烯基琥珀酸淀粉钠，复配均匀备用； (5)喷雾干燥将步骤(4)的复配液经送料泵打入离心喷雾干燥塔进行喷雾干燥；喷雾过程采用6000m3/h的鼓风量，进风温度控制在140°C 160°C，出风温度控制在75°C ； (6)旋风分离喷雾干燥后的粉剂经过两级旋风分离器进行分离，在分离器底部收集干粉成品。
全文摘要
本发明涉及一种鼠糖脂生物表面活性剂干粉的工业化生产方法。该方法包含以下步骤(1)粗过滤；(2)高速离心；(3)减压浓缩；(4)添加包埋剂；(5)喷雾干燥；(6)旋风分离。由本方法生产的干粉鼠李糖脂利于储存、利用运输并且在储存过程中活性成份不会减少，同时拓宽了应用领域。
文档编号C07H1/06GK102766172SQ20111027742
公开日2012年11月7日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者于洋, 张生, 陈韶军, 隋志强 申请人:大庆沃太斯化工有限公司