[发明专利]一种微生物发酵法生产癸二酸的方法

说明书

本发明提供了一种微生物发酵法生产癸二酸的方法，其产出的精品色度低、纯度高，性能优异。本发明采用微生物发酵的方法，以含癸烷的石蜡油或植物油为原料，经过微生物转化，得到癸二酸发酵液；再经过分离法或强酸制弱酸法提取癸二酸，利用有机溶剂溶解后再结晶的方法进行纯化，制得癸二酸精品。本发明提供的生产癸二酸的方法不仅产出的精品性能优异，而且产酸高、转化率高且工艺简单、条件温和、环保安全，本发明经济效益明显，更利于工业化大生产。

技术领域

本发明涉及一种微生物发酵法制备长链二元酸方法，具体涉及一种利用微生物发酵法制备高纯度癸二酸的方法。

背景技术

癸二酸用途广泛，可作为塑料、耐寒橡胶增塑剂的原料，也可用于制取聚酰胺、聚氨酯、醇酸树脂、合成润滑油、润滑油添加剂以及香料、涂料、化妆品等。也可用作生产尼龙1010、尼龙910、尼龙810、尼龙610、尼龙9的原料及耐高温润滑油二乙基己酯的原料。也是生产醇酸树脂(用作表面涂料、增塑硝酸纤维素涂料和尿素树脂清漆)和聚氨基甲酸酯橡胶、纤维素树脂、乙烯基树脂及合成橡胶的增塑剂、软化剂和溶剂的原料。

目前工业生产癸二酸主要采用蓖麻油裂解法：蓖麻油在碱作用下加热水解生成蓖麻油酸钠皂，然后加硫酸酸解生成蓖麻油酸；在稀释剂甲酚的存在下，加碱加热到260-280℃进行裂解，生成癸二酸双钠盐及仲辛醇和氢气，裂解物经水稀释后，加热加酸中和，把双钠盐变成单钠盐；再用活性炭脱色，中和液煮沸加酸，使癸二酸单钠盐变成癸二酸结晶析出，再经分离、干燥即得成品。其生产工艺复杂，产生的醇类和氢气易燃易爆，生产中使用的稀释剂具有毒性，污染环境，严重制约癸二酸产业的发展。

经过中国科学院微生物所、中科院林业土壤研究所等机构和人员对微生物菌株的研究和筛选，使微生物发酵法生产癸二酸得到了前所未有的发展，但仍然存在产酸较低，转化率不高的缺点，得到的癸二酸质量不高，纯度较低，因而，急需一种工艺简单，环保高效的微生物发酵法来制备性能优异的癸二酸产品。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种微生物发酵法生产癸二酸的方法。

本发明的另一个目的是提供一种从发酵液中提取纯化癸二酸的方法。

本发明提供的微生物发酵法生产癸二酸的技术方案为：首先将热带假丝酵母进行种子培养，然后将所得种子液接入发酵培养基，待其充分生长后加入含高纯度癸烷的石蜡油或植物油，开始发酵转化得到含癸二酸发酵液；再经过分离法或强酸制弱酸法提取癸二酸。

本发明中使用的热带假丝酵母可以是本领域内已知用于发酵产酸的热带假丝酵母，譬如Candida tropicalis C1201、Candida tropicalis CICC 1798。

本发明的制备方法中，种子培养过程中使用的培养基可以为微生物发酵领域中常见的种子培养基种类，例如，培养基包括碳源、氮源、无机盐等等，再如，碳源包括但不限于葡萄糖、麦芽糖、蔗糖等；氮源包括但不限于酵母膏、玉米浆、尿素、硝酸钾等；无机盐包括但不限于硝酸钾、磷酸二氢钾、氯化钠等。

优选发酵罐培养基的配方(按照质量百分比计)为：玉米浆：0.2-1％，酵母膏：0.2-1％，葡萄糖：3-5％，尿素：0.1-1％，磷酸二氢钾：0.1-1％，NaCl：0-0.5％，硝酸钾：0.2-2，消泡剂：0.03-0.1％，水：余量。

发酵条件为：罐温：29.5±2℃；通风量：2000-5000m/h；罐压：0.10±0.02Mpa；加癸烷前pH控制4.0-5.0；OD620大于1.0％时开始补加癸烷，pH控制6.5-7.5，按周期5-10h批式加入癸烷3-6次，此后补加癸烷控制发酵液中残烃量为2-8％，控制溶氧量(DO)在40-50％，发酵终点时：残烃控制为1％以下，pH为6.5-7.5，DO回升可停罐。

本发明提供的从发酵液中提取纯化癸二酸的技术方案为：

S1:粗品制备：