Mô Hình Quy Trình Để Xấp Xỉ Chi Phí Sản Xuất Của Tổng Hợp Fermentative Sophorolipid

Journal of Surfactants and Detergents - 2013
Richard D. Ashby1,2, Andrew J. McAloon1, Daniel K. Y. Solaiman1, Winnie Yee1, Marshall J. Reed1
1<idGroup xmlns="http://www.wiley.com/namespaces/wiley"> <id type="grid" value="grid.417548.b"></id> <id type="isni" value="0000000404786311"></id> </idGroup> Eastern Regional Research Center, Agricultural Research ServiceUS Department of Agriculture 600 East Mermaid Lane19038 Wyndmoor PA USA
2+1-215-2336483

Tóm tắt

Sophorolipid là các glycosid vi sinh vật sở hữu thuộc tính surfactant. Sophorolipid đã được thử nghiệm thành công trong nhiều ứng dụng công nghiệp và ngách tiềm năng nhưng thường được công nhận là yêu cầu chi phí sản xuất cao hơn so với các chất hoạt động bề mặt dựa trên dầu mỏ. Mục tiêu của nghiên cứu này là phát triển một mô hình kinh tế quy trình cho tổng hợp fermentative sophorolipid bằng cách sử dụng phần mềm mô phỏng quy trình hiện đại và chi phí của thuốc thử, thiết bị, và nguyên liệu hiện tại, theo các thực hành sản xuất hiện nay. Glucose (Glc) và dầu hướng dương giàu oleic (HOSO) hoặc axit oleic (OA) được sử dụng làm nguyên liệu và công suất sản xuất hàng năm của nhà máy được đặt ở mức 90,7 triệu kg/năm với hoạt động liên tục 24 giờ mỗi ngày trong 330 ngày mỗi năm. Chi phí thiết bị chính được tính toán là 17,1 triệu USD nhưng các yếu tố khác như chi phí vốn, lao động, vật liệu và tiện ích cũng được bao gồm. Yếu tố đóng góp lớn nhất vào chi phí sản xuất/vận hành tổng thể là nguyên liệu thô, chiếm 89% và 87% của tổng chi phí sản xuất ước tính cho quá trình lên men dựa trên HOSO và OA, tương ứng. Dựa trên mô hình này và sản lượng 100 g/L, chi phí tổng hợp sophorolipid quy mô lớn qua lên men từ Glc:HOSO được tính là 2,95 USD/kg (1,34 USD/lb) và từ Glc:OA là 2,54 USD/kg (1,15 USD/lb). Mô hình này linh hoạt và có thể điều chỉnh để phản ánh những thay đổi trong chi phí vốn, sản xuất và nguyên liệu cũng như thay đổi trong loại nguyên liệu sử dụng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Ceresana Research. Market study: surfactants.http://www.ceresana.com/en/market-studies/chemicals/surfactants. Accessed August 2012

10.1002/ejlt.200900153

10.1007/s10529-008-9653-1

Hommel RK, 1993, Regulation of sophorose lipid production by Candida apicola, Biotechnol Lett, 33, 853

10.5650/jos.57.359

10.1111/j.1574-6968.2010.02082.x

10.1016/S0022-2275(20)39372-X

10.1023/B:BILE.0000032970.95603.6d

10.1016/j.enzmictec.2005.12.022

10.1023/A:1005332605003

Solaiman DKY, 2004, Sophorolipids‐Emerging microbial biosurfactants, Informatics, 15, 270

HallPJ HaverkampJ vanKralingenCJ SchmidtM(1995)Synergistic dual surfactant detergent composition containing sophoroselipid. US Patent #5 417 879

InoueS KimuraY KintaM(1980)Process for producing a glycolipid ester. US Patent #4 215 213

MagerH RöthlisbergerR WagnerF(1987)Cosmetic composition containing one sophorose lipid‐lactone and its use. European Patent Ep 0209783

10.1016/j.nbt.2010.08.001

MaingaultM(1999)Utilization of sophorolipids as therapeutically active substances or cosmetic products in particular for the treatment of the skin. US Patent #5 981 497

AbeY InoueS IshidaA(1981)Cosmetic composition for skin and hair treatment. US Patent #4 297 340

Saraya Co. LTD.http://www.worldwide.saraya.com. Accessed August 2012

Ecover.http://www.ecover.com/US/EN/index.aspx. Accessed August 2012

Soliance.http://www.soliance.com. Accessed August 2012

10.1128/AAC.49.10.4093-4100.2005

10.1097/01.CCM.0000196212.56885.50

10.1016/j.jss.2007.04.025

10.1016/j.jss.2008.03.005

Omnitech International (Accessed Aug 2012) Surfactants: amarket opportunity study update.http://soynewuses.org/wp-content/uploads/pdf/Surfactants%20MOS%20-%20Jan%202009.pdf

10.1007/BF01569757

10.1007/BF02635883

10.1007/BF02635781

10.1016/0960-8524(95)00116-6

10.1007/BF00128670

Association for the Advancement of Cost Engineering International(1990) Conducting technical and economic evaluations in the process and utility industry. In: AACE recommended practice and standards. AACE International Morgantown p 84

10.1016/j.indcrop.2005.08.004

Economic Research Service US Department of Agriculture (Accessed Aug 2012) Oil Crops Yearbook 2012.http://usda.mannlib.cornell.edu/MannUsda/viewDocumentInfo.do?documentID=1290

Feedstuffs Magazine Ingredient Market Prices Chicago area 25 June2012 vol 84(26)

Economic Research Service US Department of Agriculture. Sugar and sweeteners yearbook tables.http://Rwww.ers.usda.gov/data-products/sugar-and-sweeteners-yearbook-tables.aspx. Table 7 updated 2 January2013. Accessed January 2013

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Surfactants and Detergents

Thông tin tác giả