从原料基质生产伊塔克酸的工艺设计和扩大规模的整体方法

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 生物化学工程 生物化学工程
• 工业微生物学 工业微生物学

背景情况:

• 生物基散装化学品面临着与化石基同行竞争的经济挑战.
• 在生物炼油厂中使用原油基板可以提高经济可行性,但会带来净化挑战.
• 原油基板中的杂质需要跨学科的研究,才能有效地开发生物炼油工艺.

研究的目的:

• 展示一种整体的方法,用于生物炼油工艺的发展,使用糖甜菜厚汁生产伊塔克酸.
• 引导上游和下游过程的同时发展,直到100L尺度.
• 分析使用原油基板生产伊塔康酸的技术经济可行性.

主要方法:

• 概念过程设计,整合来自人工解决方案和文献的数据.
• 使用*Ustilago* sp.进行发酵的发展. 在厚汁上,从基于葡萄糖的工艺中调整养资料.
• 下游加工开发,包括脱色和pH调节剂优化.
• 技术经济分析以确定成本驱动因素和经济杆点.

主要成果:

• 通过调整养特征,发酵成功地从葡萄糖转移到厚汁.
• 由于原油基板中的杂质,下游加工中需要进行额外的脱色步骤.
• 与初始工艺模拟相比,观察到使用pH调整剂的增加.
• 产品产量被确定为过程经济学的主要驱动力,基板消费是主要的成本因素.

结论:

• 采用整体方法,可以开发使用原料基板的生物炼油工艺.
• 在发酵和下游加工之间调整pH调节剂对有效的伊塔克酸回收至关重要.
• 优化产品产量是提高生物基碳酸生产经济可行性的关键.