[发明专利]一种生物发酵生产长链二元酸的方法

说明书

本发明提供一种生物发酵生产长链二元酸的方法，其采用热带假丝酵母或维斯假丝酵母作为发酵微生物，包括下述步骤：1)采用两级种子罐对微生物进行培养，其中一级种子罐培养后菌体生长密度(OD620)大于0.5；2)二级种子罐培养结束后将菌液接入到发酵罐中进行发酵，发酵期间pH控制在6.8‑7.1范围内。本发明的新方法发酵周期短，烷烃添加量大，产酸高，转化率高，符合节能减排、降低成本的生产要求。

技术领域

本发明涉及一种生物发酵生产长链二元酸的方法。

背景技术

长链二元酸(Long chain dicarboxy acids)是指碳链中含有9个及以上碳原子的脂肪族二元酸(简称DCn)，包括饱和以及不饱和二元酸，是一类有着重要和广泛工业用途的精细化工产品，是化学工业中合成高级香料、高性能工程塑料、高温电介质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级油漆和涂料等的重要原料。

一般而言，长链二元酸可以用化学合成法或生物发酵法生产得到。化学合成方法合成路线长，反应条件严格，需要在高温高压条件下进行，并且对催化剂要求比较苛刻，因此在工业规模上，以化学法合成的长链二元酸品种较少，只有十二碳长链二元酸等少数品种。生物发酵法以长链烷烃为底物，通过微生物发酵转化得到长链二元酸；其生产过程在常温、常压条件下进行，并且可以规模化生产如从C9到C18等多种长链二元酸。因此，长链二元酸的生物发酵法生产相较于化学合成法而言，其优势是不言而喻的。

目前，针对生物发酵法生产长链二元酸已经有一定的研究基础。但现有的生产工艺中微生物接种培养过程产生的菌体密度较低，无法向发酵过程提供充足的活性菌体，并且在发酵过程中需要根据情况不断地调节pH，pH经历酸性-中性-碱性的变化。

对于现有的生产工艺普遍存在发酵周期长(一般在180-190小时)，产酸率低，转化率较低等问题。

发明内容

为了解决现有技术中生物法生产长链二元酸的工艺生产发酵时间长，效率不够高且产酸率较低的问题，本发明提供一种生物发酵生产长链二元酸的新方法。本发明的新方法发酵周期短，烷烃添加量大，产酸高，转化率高，符合节能减排、降低成本的生产要求。

本发明的生物发酵生产长链二元酸的方法，其采用热带假丝酵母或维斯假丝酵母作为发酵微生物，包括下述步骤：

1)采用两级种子罐对微生物进行培养，其中一级种子罐培养后菌体生长密度(OD620)大于0.5；

2)二级种子罐培养结束后将菌液接入到发酵罐中进行发酵，发酵期间pH控制在6.8-7.1范围内。

本发明的生物发酵生产长链二元酸的方法，优选所述一级种子罐经历如下过程：碱水煮罐：pH≈12，120℃，4h；空消：130℃，1h；实消：消前适当调节pH，使种前pH在6.7～7.0范围内；温度121-123℃，保温30分钟，实消后体积1.4-1.6m³；实消结束，迅速降温，待温度降至30℃±0.5℃时接种、培养。

本发明的生物发酵生产长链二元酸的方法，优选一级培养工序如下控制：(1)前期正常培养，当溶氧接近40％时，提高风量，确保溶氧保持在40％-50％，风量逐步提高；(2)当菌体生长密度(OD620)大于0.5，菌液溶氧、pH反弹，一级培养结束。

本发明的生物发酵生产长链二元酸的方法，优选所述二级种子罐经历如下过程：碱水煮罐：pH≈12，120℃，4h；空消：130℃，1h；实消前定容17.5t，实消：消前适当调节pH，使种前pH在6.7～7.0范围内；温度121-123℃，保温30分钟；实消结束，迅速降温，待温度降至30℃±0.5℃时接种、培养；其中，碳源为葡萄糖时则单消定容1.5t，二级种子罐定容16t，温度113-115℃，保温30分钟，接种前压入二级种子罐。