生物表面活性剂课件

化学一班李玲云 生物表面活性剂及其应用 Page 2 主要内容 摘要 01 引言 02 生物表面活性剂的结构与性质 04 生物表面活性剂的应用 05 问题和发展前景 06 生物表面活性剂的形成与制备 03 Page 3 1 摘要 生物表面活性剂是由微生物产生的一类具有表面活性的生物化合物 除具有化学合成表面活性剂的理化特性外 还具有无毒 能生物降解等优点 在石油开采 食品工业 农业 药品和化妆品以及环境保护等领域应用广泛 展现出了生物表面活性剂的广阔应用前景 2 引言 目前 几乎所有的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来 化学合成的表面活性剂在生产和使用过程中常常会带来严重的环境污染问题 生物表面活性剂是表面活性剂家族中的后起之秀 它是由微生物所产生的一类具有表面活性的生物大分子物质 与化学合成的表面活性剂相比 生物表面活性剂除具有降低表面张力 稳定乳化液和增加泡沫等相同作用外 还具有一般化学合成表面活性剂所不具备的无毒 能生物降解等优点 随着人们崇尚自然和环保意识的增强 生物表面活性剂将有更加广阔的应用前景 并有可能成为化学合成表面活性剂的替代品或升级换代品 Page 4 Page 5 3 生物表面活性剂的形成与制备 形成 产品纯化 分离提纯 培养发酵 凝聚沉淀 离心分离蒸馏水渗析 冷冻干燥得生物表面活性剂 萃取 盐析 渗析 沉淀 结晶 冷冻 离心真空过滤等方法分离菌体与产物 培养能分泌表面活性剂的微生物 可在普通温度压力下进行 产品易于回收 制备 4 生物表面活性剂的结构与性质 Page 6 4 1结构 4 生物表面活性剂的结构与性质 7 1 表面性能优良 具有渗透 湿润 乳化 增溶 发泡 消泡 洗涤 去污等表面性能2 热稳定性和化学稳定性较好 1 化学结构发杂庞大 表面活性更高 乳化能力更强2 来源于微生物代谢产物 本身无毒 能完全降解 环境友好3 生物相容性好 可广泛用于化妆品 药物和食品4 分子结构类型多样 有特殊官能团 作用专一5 生产原料来源广泛 生产过程环保性好6 生产工艺先进 生产技术高科技化 生产成本适中t 与合成表面活性剂比较 相同性质 优越特性 4 2性质 Page 8 5 生物表面活性剂的应用 5 1在石油开采业中的应用 微生物强化采油 MEOR 开采石油时往油层中注入某些微生物 同时注入一些微生物生长所必需的营养物 以地下石油为唯一碳源 这些微生物在生长的同时 能产生生物表面活性剂 这些生物表面活性剂可降低原油与水两相界面的张力 从而可提高油田的开采量 优势 在油田开采中 应用一次及二次采油技术开采后 仍有大约70 的原油滞留在储油层中 而生物表面活性剂可将遗留在油井中的脂肪烃 芳香烃 环烷烃彻底乳化 同时其本身基本不会被地层中泥沙 沙石所吸收 且用量小 甚至在地下高温环境中仍能发挥其表面活性作用 Page 9 5 生物表面活性剂的应用 5 2在环境生物工程中的应用 生物修复 加入微生物或表面活性剂 能够增强憎水性化合物的亲水性和生物可利用性 使进入环境的污染物不断地降解 就土壤污染来说 土壤微生物降解烷烃化合物是烷烃污染物从土壤中消失的基本原理糖脂类生物表面活性剂不仅可提高烷烃的去除率 而且可加速烷烃的矿化程度 缩短可被微生物利用的适应时间用于修复受重金属等其他化学物质污染的土壤 Page 10 5 生物表面活性剂的应用 5 3在食品和精细化工中的应用 生物表面活性剂作为天然添加剂已在食品加工业广泛使用 蔗糖酯 卵磷脂 山梨聚糖等都是目前食品工业常用的乳化剂 糖酯加入食品中可以改善食品的加工性能 提高食品抗氧化防霉作用和香味质量 蔗糖酯对柑桔 苹果 梨等水果的保鲜已取得良好效果 生物表面活性剂还可以用作食品加工业和精细化工中的保湿剂 防腐剂 润湿剂 起泡剂 增稠剂 润滑剂等 Page 11 5 生物表面活性剂的应用 5 4 在其他方面的应用 农业方面 生物表面活性剂除可用于土壤改良外 还可用作肥料 植物保护以及杀虫剂等医疗卫生方面 生物表面活性剂可用于治疗某些疾病 用发酵法生产的磷脂蛋白对人体细胞中的免疫缺陷蛋白病毒具有抑制作用 用于杀菌剂 杀虫剂效果的监测 以及发酵工业细胞数量随时监控等方面 6 问题和发展前景 目前 生物表面活性剂大多数品种处于实验研究阶段 还没有进行大规模的生产 只有少数产品走向市场 这主要是由于它的生产成本较高 据估计生物表面活性剂是化学表面活性剂成本的3 10倍 为了开发生物表面活性剂的应用潜力 降低其生产成本是当前研究开发的热点和主要目标 随着生物技术和相关技术手段的快速发展 生物表面活性剂的价格将逐步降到消费者可以接受的水平 越来越广泛地应用在食品工业 精细化工 医疗卫生等行业 与我们的日常生活密切相关 生物表面活性剂及其应用研究将有广阔的发展前景 Page 12 参考文献 1 马歌丽 生物表面活性剂及其应用 中国生物工程杂志 2003 5 第23卷第5期 2 梅建凤 生物表面活性剂及其应用 工业微生物 2001 3 第31卷第1期 3 何国庆 微生物产生的生物表面活性剂及其应用研究 生物技术 2003 10 第13卷第5期 4 赵淑梅 生物表面活性剂及其油污染生物修复技术中的应用 海洋科学进展 2005 4 第2