[发明专利]一种丁二酸的提取方法

说明书

本发明公开了一种丁二酸的提取方法。本发明通过琥珀酸放线杆菌厌氧发酵制得丁二酸发酵液，再通过预处理除去丁二酸发酵液中的固体颗粒及大分子杂质，再通过一段式吸附柱吸附、洗脱得到丁二酸洗脱液，去除色素、蛋白质、糖类、无机盐离子以及厌氧发酵所产生的小分子酸，进而通过真空浓缩、降温结晶、过滤、干燥得到丁二酸，提取得到的丁二酸产品的纯度高，提取收率高。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种丁二酸的提取方法。

背景技术

丁二酸俗名琥珀酸，分子式C₄H₆O₄，相对分子质量118.09，结构式HOOC-CH₂-CH₂-COOH，丁二酸是一种常见的天然有机酸，广泛存在于多种植物及人和动物的组织中，例如，未成熟的葡萄、甜菜及人的血液和肌肉中。丁二酸是一种重要的有机化工原料及中间体，主要用于医药工业中琥乙红霉素及农业生产中植物生长调节剂、杀菌剂和染料工业中高级有机颜料酞菁红的生产；在食品工业方面，丁二酸可以作为酱油、液体调味品及炼制品的风味改良剂。

目前，具有工业应用前景的丁二酸生产方法主要有电解合成法、催化加氢法和生物发酵法，其中，电解合成法存在电耗高、电极腐蚀等问题；而催化加氢法是目前工业应用最广泛的丁二酸合成方法，具有收率高、选择性好等优点，但是其反应条件复杂，副产物污染环境；而且就我国未来绿色环保经济的发展需求来讲，对于需要高温高压反应条件苛刻，同时副产物极易污染环境的化学合成方法终究要被时代淘汰；而条件温和、对环境友好、污染小的生物发酵方法终将成为未来的主流。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种丁二酸的提取方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种丁二酸的提取方法，包括如下步骤：

(1)将琥珀酸放线杆菌接入液体种子培养基中，在30～40℃下静置培养12～16h，其中，所述种子培养基的组成成分，按质量浓度计，包括：葡萄糖20～40g/L、玉米浆5～30g/L、蛋白胨3～10g/L、磷酸二氢钾5～10g/L、磷酸二氢钠7～15g/L、酵母提取物5～15g/L、去离子水；

(2)将经过种子培养基培养的琥珀酸放线杆菌移入发酵培养基中，经厌氧培养得到丁二酸发酵液，其中，所述发酵培养基的组成成分，按质量浓度计，包括：葡萄糖20～40g/L、玉米浆5～30g/L、酵母提取物5～15g/L、碳酸氢钠1～5g/L、氯化镁0.5～2g/L、氯化钙0.1～1g/L、碱式碳酸镁20～40g/L、去离子水；

(3)对制得的丁二酸发酵液进行预处理，除去丁二酸发酵液中的固体颗粒及大分子杂质，得到预处理液；

(4)将所得的预处理液通入一段式吸附柱中，向一段式吸附柱中通入洗脱剂进行洗脱，得到丁二酸洗脱液；

(5)将所得的丁二酸洗脱液浓缩、结晶、过滤、干燥后，得到丁二酸。

优选的，所述步骤(2)中，所述琥珀酸放线杆菌的接种量为5～15％。

优选的，所述步骤(2)中，所述厌氧培养的条件为：培养温度为35～40℃，培养时间为60～72h，搅拌速率为100～400r/min，二氧化碳通气量为0.1～0.5L/min。

优选的，所述步骤(3)具体包括：采用超滤膜对所得的丁二酸发酵液进行过滤，得到预处理液。

进一步的，所述超滤膜的孔径为10～50nm。

所述步骤(4)中，所述一段式吸附柱从上之下依次填充有：活性炭、碱性阴离子树脂，其中，所述活性炭在吸附柱的高度与碱性阴离子树脂的高度的比为0.5～2:1，所述活性炭与碱性阴离子树脂之间设置有微滤膜。