1.Hýdroxýprópýl metýlsellulósa (HPMC)er mikilvægur sellulósa eter, mikið notaður í byggingariðnaði, lyfjum, matvælum, snyrtivörum og öðrum sviðum. HPMC hefur góða þykknunar-, filmumyndandi, fleyti-, sviflausn- og vökvasöfnunareiginleika, svo það gegnir lykilhlutverki í mörgum atvinnugreinum. Framleiðsla HPMC byggir aðallega á efnabreytingarferlum. Á undanförnum árum, með framförum líftækni, hafa framleiðsluaðferðir sem byggjast á gerjun örvera einnig farið að vekja athygli.
2. Gerjun framleiðslu meginregla HPMC
Hið hefðbundna HPMC framleiðsluferli notar náttúrulegan sellulósa sem hráefni og er framleitt með efnafræðilegum aðferðum eins og basa, eteringu og hreinsun. Hins vegar felur þetta ferli í sér mikið magn af lífrænum leysum og efnafræðilegum hvarfefnum, sem hefur mikil áhrif á umhverfið. Þess vegna hefur notkun örverugerjunar til að búa til sellulósa og frekar eterja hann orðið umhverfisvænni og sjálfbærari framleiðsluaðferð.
Örverumyndun sellulósa (BC) hefur verið mikið umræðuefni undanfarin ár. Bakteríur þar á meðal Komagataeibacter (eins og Komagataeibacter xylinus) og Gluconacetobacter geta myndað mjög hreinan sellulósa beint með gerjun. Þessar bakteríur nota glúkósa, glýseról eða aðra kolefnisgjafa sem hvarfefni, gerjast við viðeigandi aðstæður og seyta sellulósa nanófrefjum. Hægt er að breyta bakteríusellulósanum sem myndast í HPMC eftir hýdroxýprópýl og metýleringarbreytingu.
3. Framleiðsluferli
3.1 Gerjunarferli bakteríusellulósa
Hagræðing gerjunarferlisins er mikilvæg til að bæta afrakstur og gæði bakteríusellulósa. Helstu skrefin eru sem hér segir:
Stofnaskimun og ræktun: Veldu afkastamikla sellulósastofna, eins og Komagataeibacter xylinus, til tæmingar og hagræðingar.
Gerjunarmiðill: Gefðu kolefnisgjafa (glúkósa, súkrósa, xýlósa), köfnunarefnisgjafa (gerþykkni, pepton), ólífræn sölt (fosföt, magnesíumsölt osfrv.) og eftirlitstæki (ediksýra, sítrónusýra) til að stuðla að bakteríuvexti og sellulósamyndun.
Gerjunarástandsstýring: þar á meðal hitastig (28-30 ℃), pH (4,5-6,0), magn uppleysts súrefnis (hrært eða kyrrstæð ræktun), osfrv.
Söfnun og hreinsun: Eftir gerjun er bakteríusellulósa safnað með síun, þvotti, þurrkun og öðrum skrefum og leifar af bakteríum og öðrum óhreinindum eru fjarlægðar.
3.2 Hýdroxýprópýl metýleringarbreyting á sellulósa
Bakteríusellulósa sem fæst þarf að breyta efnafræðilega til að gefa honum eiginleika HPMC. Helstu skrefin eru sem hér segir:
Alkalínunarmeðferð: drekkið í viðeigandi magn af NaOH lausn til að stækka sellulósakeðjuna og bæta hvarfvirkni síðari eterunar.
Eterunarviðbrögð: við sérstakar hitastig og hvataaðstæður, bætið við própýlenoxíði (hýdroxýprópýleringu) og metýlklóríði (metýleringu) til að skipta um sellulósahýdroxýlhópinn til að mynda HPMC.
Hlutleysing og hreinsun: hlutleysið með sýru eftir hvarfið til að fjarlægja óhvarfað efnafræðileg hvarfefni og fáið lokaafurðina með þvotti, síun og þurrkun.
Mylja og flokka: mylja HPMC í agnir sem uppfylla forskriftirnar og skima og pakka þeim í samræmi við mismunandi seigjustig.
4. Lykiltækni og hagræðingaraðferðir
Stofnabót: bæta afrakstur og gæði sellulósa með erfðatækni á örverustofnum.
Fínstilling á gerjunarferli: notaðu lífreaktora fyrir kraftmikla stjórn til að bæta skilvirkni sellulósaframleiðslu.
Grænt eterunarferli: draga úr notkun lífrænna leysiefna og þróa umhverfisvænni eterunartækni, svo sem hvatabreytingar á ensímum.
Vörugæðaeftirlit: með því að greina útskiptagráðu, leysni, seigju og aðrar vísbendingar um HPMC, tryggja að það uppfylli umsóknarkröfur.
Gerjunin byggir áHPMCframleiðsluaðferðin hefur þá kosti að vera endurnýjanleg, umhverfisvæn og skilvirk, sem er í takt við þróun græna efnafræði og sjálfbærrar þróunar. Með framförum líftækni er gert ráð fyrir að þessi tækni muni smám saman koma í stað hefðbundinna efnafræðilegra aðferða og stuðla að víðtækari notkun HPMC á sviði byggingar, matvæla, lyfja o.fl.
Pósttími: 11-apr-2025