CN109652472A - 一种长碳链二元酸生物发酵制备方法 - Google Patents

一种长碳链二元酸生物发酵制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种长碳链二元酸生物发酵制备方法，其采用烷烃、脂肪酸及其酯作为反应原料，通过微生物发酵、发酵液预处理、粗产品提取以及产品精制等步骤得到相应的长碳链二元酸，其不但大大扩充了长碳链二元酸制备工业的原料来源渠道，降低了长碳链二元酸制备工业对于石油化工原料的依赖，同时其制备的长碳链二元酸还具有产品质量好、产品纯度高、产品种类多样化等优点。

Description

一种长碳链二元酸生物发酵制备方法
技术领域
本发明涉及长碳链二元酸制备技术领域，具体涉及一种长碳链二元酸生物发酵制备方法。
背景技术
长链二元酸，也叫长碳链二元酸，是指碳链中含有10个以上碳原子的直碳链芳香族饱和二元羧酸，是一类很重要的精细化工中间体，广泛应用于大环麝香、耐寒性增塑剂、工程塑料、树脂、涂料、香料、聚酰胺热熔胶、特种尼龙以及液晶等一系列高附加值的特殊化学品的合成，同时也是医药和农药合成的重要原料。
现有技术中长碳链二元酸的生产主要分为生物发酵法和化学合成法，其中化学合成法以二丁烯为主要生产原料，在200℃，100个大气压的环境下进行反应生成，不仅生产工艺复杂、反应条件要求较高，同时产品的采收率较低且产品品种单一。
生物发酵法主要以石油生产的副产物蜡油为主要原料，且反应过程在常温、常压下即可正常进行，因此其大大简化了长碳链二元酸的生产流程及生产工艺，同时其能够合成10个以上碳原子的系类长碳链二元酸，且生产成本远远低于化学合成法。
公开号为CN102061316A的中国发明专利于2011年5月18日公开了长碳链二元酸的生产方法，以碳十一及其以上的烷烃为底物，通过微生物发酵法转化为长碳链二元酸以及发酵液的提取分离和二元酸粗品的精制过程，生产相应的长碳链二元酸产品。本发明通过技术创新和工艺创新，研制了长碳链二元酸新的生产方法，大大降低了长碳链二元酸的生产成本，提高了长碳链二元酸的收率和产品质量，可以生产十一碳以上的长碳链二元酸，最终解决了制约长碳链二元酸快速发展的瓶颈问题，形成了产业化规模和技术优势。本发明的生物法生产长碳链二元酸具有产酸水平高，生产成本低，产品质量好，品种全等特点，制得的长碳链二元酸产品具有单酸含量高、透光好、热稳定性高，可以满足不同客户的需求，可用于生产高级香料、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。极大的拓展了长碳链二元酸下游产品发展空间。
发明内容
针对现有技术中存在的原料来源单一、产品质量较差的缺陷，本发明公开了一种长碳链二元酸生物发酵制备方法，采用本发明制备的长碳链二元酸具有产品质量好、原料来源多样化以及生产成本低廉等优点。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：
一种长碳链二元酸生物发酵制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、以C9-C18的烷烃、脂肪酸或其酯为底物，以热带假丝酵母作为菌株，通过发酵将底物转化为相应的长碳链二元酸，其中培养基的基底配方为：酵母膏：0.3%-1.5%、蔗糖：2.5%-4%、乳化剂：0.003%-0.07%、：1.2%-2.5%、KCl：1%-2%、NaCl:0.25%-0.4%、消泡剂：0.02%-0.07%、尿素2%-4%；
反应条件为：菌株接种量10%-20%、发酵罐温度：28℃-32℃、发酵罐罐压:0.06-0.1MPa、通风量为1:0.1-0.5vvm、培养时间为130-150h、pH值：发酵前期菌体生长4.5-5.5，发酵中后期转化6.0-7.5；
补料参数控制：当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为3%-5%，发酵结束前24小时停止补料。
B、将发酵液静置1-3h；再通过离心法或过滤膜过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到75-95℃，同时加碱调节二元酸清液的pH值至7.5-9.5，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积0.1%-2%的活性炭脱色处理60-150min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入酸液调节pH值至2-4，并在60-105℃环境下结晶1-3h，再降温至25-45℃后保温1-2h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂溶解二元酸粗品，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积0.2%-5%的活性炭，并在70-95℃环境下脱色处理120-180min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至65-75℃后保温0.5-1.5h后再降温至15-25℃后保温1.5-3h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至90-130℃，保温1-2h后再降温至25-35℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
所述步骤C中碱液为氢氧化钠或氢氧化钾。
所述步骤D中酸液为乙酸、硫酸、硝酸或盐酸。
所述步骤E中100%的有机溶剂与二元酸的质量比为4-2:1。
所述步骤E中的有机溶剂为醋酸。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用烷烃、脂肪酸或其酯作为反应的原材料，通过微生物发酵、再经过分离、提纯以及结晶等工艺制备长碳链二元酸，其反应原料的来源广泛，能够大大降低长碳链二元酸对于石油原料的依赖，有利于长碳链二元酸制备工业的长期稳定及可持续发展。
2、本发明的长碳链二元酸经过预处理、粗产品提取以及精制等工艺流程，其透光性好、热稳定性高，能够满足不同客户的不同需求，大大提高了产品对市场的适应能力，极大的扩展了长碳链二元酸的应用领域及市场前景。
3、本发明采用烷烃、脂肪酸或其酯作为反应的原材料，可以根据需要选择不同原材料，其不但能够制备单酸含量高的长碳链二元酸，同时还可以通过改变原料的成分生产不同碳原子数的长碳链二元酸，其产品种类丰富。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
本实施例以十一烷烃作为原料发酵生产十一碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为酵母膏：0.3%、蔗糖：2.5%、乳化剂：0.003%、：1.2%、KCl：1%、NaCl:0.25%、消泡剂：0.02%、尿素4%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量10%、发酵罐温度：28℃、发酵罐罐压:0.06MPa、通风量为1:0.1vvm、培养时间为130h、pH值：发酵前期菌体生长4.5，发酵中后期转化6.0；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为3%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置1h；再通过离心法过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到75℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至7.5，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积0.1%的活性炭脱色处理60min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入乙酸溶液调节pH值至2.5，并在60℃环境下结晶1h，再降温至25℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为2.5:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积1.4%的活性炭，并在85℃环境下脱色处理120min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至65℃后保温0.5h后再降温至15℃后保温1.5h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至90℃，保温1h后再降温至25℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例2
本实施例以十一烷烃作为原料发酵生产十一碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：1.5%、蔗糖：4%、乳化剂：0.07%、：2.5%、KCl：2%、NaCl:0.4%、消泡剂：0.07%、尿素4%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量20%、发酵罐温度：32℃、发酵罐罐压:0.1MPa、通风量为1:0.5vvm、培养时间为150h、pH值：发酵前期菌体生长5.5，发酵中后期转化7.5；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为5%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置3h；再通过离心法过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到75-95℃，同时加氢氧化钾溶液调节二元酸清液的pH值至9.5，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积0.5%的活性炭脱色处理150min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入盐酸溶液调节pH值至3.5，并在85℃环境下结晶3h，再降温至45℃后保温2h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为4:1，溶解二元酸粗品，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积4.7%的活性炭，并在95℃环境下脱色处理180min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至75℃后保温1.5h后再降温至25℃后保温3h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至110℃，保温2h后再降温至35℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例1和实施例2均以十一碳烷烃作为原料发酵生产十一碳二元酸，其与现有技术相比，本发明的各项技术参数如下：
实施例3
本实施例以十一脂肪酸作为原料发酵生产十一碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：0.8%、蔗糖：3.2%、乳化剂：0.03%、：2%、KCl：1.5%、NaCl:0.3%、消泡剂：0.04%、尿素2%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量15%、发酵罐温度：30℃、发酵罐罐压:0.08MPa、通风量为1:0.3vvm、培养时间为140h、pH值：发酵前期菌体生长5，发酵中后期转化6.4；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为4%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置2h；再通过离心法过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到75-95℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至8.5，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积1.0%的活性炭脱色处理120min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入硝酸溶液调节pH值至3，并在80℃环境下结晶2h，再降温至35℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为3:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积2.8%的活性炭，并在93℃环境下脱色处理150min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至20℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至110℃，保温1.5h后再降温至30℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例4
本实施例以十一脂肪酸作为原料发酵生产十一碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：1.3%、蔗糖：3.6%、乳化剂：0.06%、：2.3%、KCl：1..8%、NaCl:0.33%、消泡剂：0.06%、尿素2%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量16%、发酵罐温度：30℃、发酵罐罐压:0.07MPa、通风量为1:0.3vvm、培养时间为150h、pH值：发酵前期菌体生长4.7，发酵中后期转化7；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为0.8%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置2h；再通过过滤膜过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到76℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至7.5，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积2.8%的活性炭脱色处理80min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入乙酸溶液调节pH值至4，并在100℃环境下结晶2h，再降温至35℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为2:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积2%的活性炭，并在85℃环境下脱色处理160min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至25℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至120℃，保温2 h后再降温至35℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例3和实施例4均以十一碳脂肪酸作为原料发酵生产十一碳二元酸，其与现有技术相比，本发明的各项技术参数如下：
实施例5
本实施例以十二碳烷烃作为原料发酵生产十二碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：0.4%、蔗糖：2.8%、乳化剂：0.04%、：1.5%、KCl：1.6%、NaCl:0.28%、消泡剂：0.05%、尿素2.5%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量11%、发酵罐温度：30℃、发酵罐罐压:0.07MPa、通风量为1:0.2vvm、培养时间为140h、pH值：发酵前期菌体生长5，发酵中后期转化6.5；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为1.5%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置3h；再通过过滤膜过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到95℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至8.3，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积3%的活性炭脱色处理90min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入硝酸溶液调节pH值至3.3，并在105℃环境下结晶1h，再降温至30℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为2.5:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积3.5%的活性炭，并在81℃环境下脱色处理120min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至80℃后保温1h后再降温至25℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至125℃，保温1.5h后再降温至35℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例6
本实施例以十二碳烷烃作为原料发酵生产十二碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：0.9%、蔗糖：3.3%、乳化剂：0.05%、：1.7%、KCl：1.7%、NaCl:0.3%、消泡剂：0.04%、尿素3.0%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量13%、发酵罐温度：31℃、发酵罐罐压:0.08MPa、通风量为1:0.3vvm、培养时间为130h、pH值：发酵前期菌体生长5，发酵中后期转化6.5；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为1.7%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置3h；再通过离心法过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到90℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至8.0，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积2.9%的活性炭脱色处理110min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入盐酸溶液调节pH值至2.5，并在95℃环境下结晶1h，再降温至30℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为2.8:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积0.5%的活性炭，并在90℃环境下脱色处理170min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至20℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至99℃，保温1.5h后再降温至35℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例5和实施例6均以十二碳烷烃作为原料发酵生产十二碳二元酸，其与现有技术相比，本发明的各项技术参数如下：
实施例7
本实施例以十二碳脂肪酸作为原料发酵生产十二碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：0.5%、蔗糖：2.9%、乳化剂：0.01%、：1.9%、KCl：1.9%、NaCl:0.33%、消泡剂：0.03%、尿素2.8%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量15%、发酵罐温度：31℃、发酵罐罐压:0.09MPa、通风量为1:0.4vvm、培养时间为140h、pH值：发酵前期菌体生长5.5，发酵中后期转化7；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为4%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置1.5h；再通过过滤膜过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到90℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至8.2，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积0.8%的活性炭脱色处理120min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入盐酸溶液调节pH值至2，并在90℃环境下结晶2.5h，再降温至30℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为3.4:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积4.5%的活性炭，并在95℃环境下脱色处理180min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至22℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至110℃，保温1.5h后再降温至31℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例8
本实施例以十二碳脂肪酸作为原料发酵生产十二碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：0.8%、蔗糖：3.0%、乳化剂：0.04%、：2%、KCl：1.3%、NaCl:0.32%、消泡剂：0.02%、尿素3.5%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量16%、发酵罐温度：32℃、发酵罐罐压:0.06MPa、通风量为1:0.5vvm、培养时间为150h、pH值：发酵前期菌体生长5，发酵中后期转化6.0；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为4%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置3h；再通过离心法过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到93℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至9.0，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积1.9%的活性炭脱色处理120min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入硝酸溶液调节pH值至3.3，并在104℃环境下结晶2h，再降温至35℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为3:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积4%的活性炭，并在82℃环境下脱色处理150min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至20℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至100℃，保温1.5h后再降温至35℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例7和实施例8均以十二碳脂肪酸作为原料发酵生产十二碳二元酸，其与现有技术相比，本发明的各项技术参数如下：
实施例9
本实施例以十五碳烷烃作为原料发酵生产十五碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：0.7%、蔗糖：3.3%、乳化剂：0.05%、：2.2%、KCl：1.4%、NaCl:0.36%、消泡剂：0.002%、尿素3.4%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量18%、发酵罐温度：31℃、发酵罐罐压:0.06MPa、通风量为1:0.2vvm、培养时间为150h、pH值：发酵前期菌体生长5.5，发酵中后期转化6.0；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为4%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置3h；再通过过滤膜过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到87℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至8.5，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积2%的活性炭脱色处理120min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入硫酸溶液调节pH值至3，并在95℃环境下结晶2h，再降温至35℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为3:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积0.2%的活性炭，并在70℃环境下脱色处理160min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至20℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至125℃，保温1.5h后再降温至33℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例10
本实施例以十五碳烷烃作为原料发酵生产十五碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：0.6%、蔗糖：3.6%、乳化剂：0.02%、：2.1%、KCl：1.1%、NaCl:0.39%、消泡剂：0.07%、尿素2.9%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量15%、发酵罐温度：31℃、发酵罐罐压:0.07MPa、通风量为1:0.3vvm、培养时间为150h、pH值：发酵前期菌体生长5，发酵中后期转化6.4；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为4%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置3h；再通过离心法过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到92℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至9.3，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积0.5%的活性炭脱色处理120min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入硝酸溶液调节pH值至3.5，并在96℃环境下结晶2h，再降温至35℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为4:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积1%的活性炭，并在80℃环境下脱色处理140min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至20℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至90℃，保温2h后再降温至28℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例9和实施例10均以十五碳脂肪酸作为原料发酵生产十五碳二元酸，其与现有技术相比，本发明的各项技术参数如下：
实施例11
本实施例以十五碳脂肪酸作为原料发酵生产十五碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：1.2 %、蔗糖：3.2%、乳化剂：0.01%、：1.2%、KCl：1.2%、NaCl:0.3%、消泡剂：0.04%、尿素2.7%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量19%、发酵罐温度：32℃、发酵罐罐压:0.08MPa、通风量为1:0.3vvm、培养时间为150h、pH值：发酵前期菌体生长5，发酵中后期转化6.5；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为4%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置2h；再通过离心法过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到95℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至8.0，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积1.4%的活性炭脱色处理110min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入硫酸溶液调节pH值至3.1，并在98℃环境下结晶2h，再降温至35℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为2.5:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积2%的活性炭，并在90℃环境下脱色处理150min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至20℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至105℃，保温2h后再降温至30℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例12
本实施例以十五碳脂肪酸作为原料发酵生产十五碳二元酸，其包括以下步骤：
A、将热带假丝酵母菌株接入装有培养基的发酵罐中，发酵罐内培养基的配方为：酵母膏：1..1%、蔗糖：3.8%、乳化剂：0.023%、：1.8%、KCl：2.0%、NaCl:0.4%、消泡剂：0.05%、尿素3.7%；
发酵反应控制条件：
菌株接种量12%、发酵罐温度：28℃、发酵罐罐压:0.09MPa、通风量为1:0.4vvm、培养时间为150h、pH值：发酵前期菌体生长4.5，发酵中后期转化6.5；
补料参数控制：
当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为4%，发酵结束前12小时停止补料。
B、将发酵液静置2h；再通过过滤膜过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到85℃，同时加氢氧化钠溶液调节二元酸清液的pH值至8.5，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积2%的活性炭脱色处理120min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入乙酸溶液调节pH值至2.4，并在102℃环境下结晶2h，再降温至35℃后保温1h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂醋酸溶液溶解二元酸粗品，其中换算成100%含量的醋酸溶液与二元酸的质量比为2.7:1，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积5%的活性炭，并在95℃环境下脱色处理150min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至70℃后保温1h后再降温至24℃后保温2h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至130℃，保温1.5h后再降温至34℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
实施例11和实施例12均以十五碳脂肪酸作为原料发酵生产十五碳二元酸，其与现有技术相比，本发明的各项技术参数如下：

Claims (5)

1.一种长碳链二元酸生物发酵制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、以C9-C18的烷烃、脂肪酸或其酯为底物，以热带假丝酵母作为菌株，通过发酵将底物转化为相应的长碳链二元酸，其中培养基的基底配方为：酵母膏：0.3%-1.5%、蔗糖：2.5%-4%、乳化剂：0.003%-0.07%、：1.2%-2.5%、KCl：1%-2%、NaCl:0.25%-0.4%、消泡剂：0.02%-0.07%、尿素0.1%-1.5%；
反应条件为：菌株接种量10%-20%、发酵罐温度：28℃-32℃、发酵罐罐压:0.06-0.1MPa、通风量为1:0.1-0.5vvm、培养时间为130-150h、pH值：发酵前期菌体生长4.5-5.5，发酵中后期转化6.0-7.5；
补料参数控制：当菌体生长浓度（）大于0.9时向反应罐内补加相应的烷烃、脂肪酸或其酯，控制发酵液中烷烃、脂肪酸或其酯的浓度为3%-5%，发酵结束前24小时停止补料；
B、将发酵液静置1-3h；再通过离心法或过滤膜过滤得到二元酸清液；
C、通过蒸汽加热器将步骤B产生的二元酸清液加热到75-95℃，同时加碱调节二元酸清液的pH值至7.5-9.5，再将上述二元酸清液转移至脱色罐中保温，同时向脱色罐中加入二元酸清液体积0.1%-2%的活性炭脱色处理60-150min；
D、将步骤C的二元酸清液过滤得到二元酸脱色液，向上述二元酸脱色液中加入酸液调节pH值至2-4，并在60-105℃环境下结晶1-3h，再降温至25-45℃后保温1-2h待物料完全结晶后得到二元酸结晶液，再通过板框过滤器过滤得到二元酸湿品，并经干燥后得到二元酸粗品；
E、将步骤D得到的二元酸粗品投入到脱色罐中，向脱色罐中加入有机溶剂溶解二元酸粗品，待二元酸完全溶解后向脱色罐中加入溶液体积0.2%-5%的活性炭，并在70-95℃环境下脱色处理120-180min后通过板框压力机过滤得到二元酸成品清液；
F、将步骤E得到的二元酸成品清液加入到一次结晶罐中，降温至65-75℃后保温0.5-1.5h后再降温至15-25℃后保温1.5-3h待完全结晶后通过离心机分离得到二元酸结晶体；
G、将步骤F得到的二元酸结晶体加入到高温结晶罐中，并向罐体内加入高温水至90-130℃，保温1-2h后再降温至25-35℃，待完全结晶后通过离心分离机分离及闪蒸干燥器干燥后得到二元酸成品。
2.根据权利要求1所述的一种长碳链二元酸生物发酵制备方法，其特征在于：所述步骤C中碱液为氢氧化钠或氢氧化钾。
3.根据权利要求1所述的一种长碳链二元酸生物发酵制备方法，其特征在于：所述步骤D中酸液为乙酸、硫酸、硝酸或盐酸。
4.根据权利要求1所述的一种长碳链二元酸生物发酵制备方法，其特征在于：所述步骤E中100%的有机溶剂与二元酸的质量比为4-2:1。
5.根据权利要求1所述的一种长碳链二元酸生物发酵制备方法，其特征在于：所述步骤E中的有机溶剂为醋酸。
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