[发明专利]一种发酵制备长链二元酸的方法

说明书

本发明涉及一种发酵制备长链二元酸的方法，是将长链二元酸终止发酵液进行过滤，得到过滤清液和发酵菌渣，将发酵菌渣进行破乳处理，随后进行糖溶处理，获得菌渣浓缩液；将菌渣浓缩液替代发酵培养基中氮源和碳源，用于长链二元酸发酵；过滤清液经酸析、过滤、烘干后，获得长链二元酸粗酸产品。本发明方法能够减少菌体可溶性蛋白的损失，并将菌体夹带的未转化烷烃重新回用，提高烷烃转化率和发酵效果。

技术领域

本发明属于生物化工领域，具体涉及一种发酵制备长链二元酸的方法。

背景技术

长链二元酸（Long chain dicarboxylic acids）是指碳链中含有10个以上碳原子的脂肪族二羧酸（简称DCn），包括饱和及不饱和二羧酸，是一类有着重要和广泛工业用途的精细化工产品。同时也是化学工业中合成高级香料、高性能尼龙工程塑料、高档尼龙热熔胶、高温电介质、高级油漆和涂料、高级润滑油、耐寒性增塑剂、树脂、医药和农药等重要原料。

发酵法生产长链二元酸是利用微生物特有的氧化能力和微生物胞内酶的作用，在常温常压下分别通过α、ω-氧化，将长链正烷烃两端的甲基氧化成为羧基，生成相应链长的各种长链二元酸。能通过发酵生产长链二元酸的细菌、霉菌和放线菌的种类很多，其中假丝酵母属（candida）的酵母菌是正烷烃发酵生产二元酸的高产微生物。

现阶段一般将酵母菌作为发酵菌株，进行长链二元酸发酵生产。如中国专利CN102115767A、中国专利CN102115768A、中国专利CN103805643A等。酵母菌生长活性高，在长链二元酸长周期发酵过程中，会形成较高的生物量，有利于提高长链二元酸的发酵水平，但酵母菌是典型的真核微生物，细胞宽度约2-6μm，长度5-30μm，细胞较大，至发酵末期菌体干重可达到17g/L以上。因此，发酵菌渣的处理问题，阻碍了长链二元酸发酵技术的大规模应用。

目前酵母菌菌渣可以作为酵母膏的制备原料，中国专利CN103992363A公开了一种利用啤酒废酵母制备海藻糖及酵母膏的方法，其特征是先将啤酒废酵母洗涤脱苦纯化，纯化后加入壳聚糖的醋酸溶液和5-磷酸二酯酶酶液使酵母细胞自溶，酵母细胞自溶后离心，收集沉淀物，离心所得上清液经过超滤，超滤透过液经透析袋透析或经交换树脂脱离子脱色，透析浓缩液或洗脱液在乙醇中抽提，然后干燥得海藻糖；将超滤浓缩液、透析析出液以及酵母细胞自溶后离心所得的沉淀物混合后再加入适量淀粉，制得酵母膏。但是，长链二元酸发酵体系是一个高盐体系，并且烷烃不能完全转化，因此长链二元酸的酵母菌渣成分更为复杂，不仅有菌体，还含有烷烃、长链二元酸以及高盐水等，并不适用于进行酵母膏的制备。

目前有关发酵菌渣再利用的工艺，通常采用发酵菌体先降解，再提取干物的方式，其作用是提高发酵产物的收率。如中国专利CN106434770 A公开了一种利用产黄青霉菌渣发酵生产乙醇的方法，其特征是包括采用含有产黄青霉菌渣的降解处理产物的发酵培养基利用发酵菌种进行厌氧发酵获得富含乙醇的发酵醪液的步骤。但是发酵菌体先降解，可溶性蛋白成分会大量损失，尤其对于长链二元酸发酵体系，随着菌体降解，菌体内未消耗的烷烃、可溶性蛋白均会进入到膜过滤的清液中，不但会造成粗酸产品中氮含量较高，还会增加烷烃的损失。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种发酵制备长链二元酸的方法。本发明方法能够减少菌体可溶性蛋白的损失，并将菌体夹带的未转化烷烃重新回用，提高烷烃转化率和发酵效果。

本发明提供的发酵制备长链二元酸的方法，包括如下步骤：

（1）将长链二元酸终止发酵液进行过滤，得到过滤清液和发酵菌渣；

（2）将发酵菌渣进行破乳处理，随后进行糖溶处理，获得菌渣浓缩液；

（3）将菌渣浓缩液替代发酵培养基中氮源和碳源，用于长链二元酸发酵，终止发酵液采用步骤（1）处理过程，过滤清液经酸析、过滤、烘干后，获得长链二元酸粗酸产品。