十一碳二元酸发酵液、十一碳二元酸发酵处理液、十一碳二元酸及其制备方法与流程

本发明涉及发酵，具体涉及一种十一碳二元酸发酵液、十一碳二元酸发酵处理液、十一碳二元酸及其制备方法。

背景技术：

1、长链二元酸(dca)是碳链中含有10个及10个以上碳原子的脂肪族二元酸，它们是一类有着非常重要和广泛用途的化工类产品，在自然界不单独存在。由于其链段中含有长烷烃链段，具有优于短链二元酸的性质，使得相应的合成材料具有优越的性能。其中十一碳二元酸(α,ω-二羧基长链二元酸，简称dc11)是一种常见的重要的二元酸，能够合成香料、医药中间体和防腐剂等。且十一碳二羧酸的衍生产品是制造麝香酮、医药、树脂、农药、高档工程塑料、高档润滑剂等的重要原料或中间体。因此被广泛应用于国防、轻工、化工、医药、汽车工业、工程材料等领域。

2、目前国内外十一碳二元酸多采用化学合成法或生物发酵法合成。但是传统的化学合成法的合成路线较长，设备要求较高，且生产过程存在收率低、能耗高以及污染严重等缺点。生物发酵法则比较简单，是以正十一烷烃为底物，通过微生物的α和ω氧化能力以及微生物胞内相关酶的作用，在常温常压下即可氧化正十一烷分子链两端的甲基，生成十一碳二元酸。与化学合成法相比，生物发酵法具有发酵工艺简单，污染较低，成本低等优势。

3、我国从事长链二元酸的研究工作已经有40多年，用生物发酵法生产十一碳二元酸的报道很少，因此开发一种新的十一碳二元酸的生产工艺具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、为了克服现有十一碳二元酸生产过程中存在的缺陷，本发明提供一种十一碳二元酸发酵液、十一碳二元酸发酵处理液、十一碳二元酸及其制备方法，该方法在显著提高十一碳二元酸产率及缩短发酵时间的同时，还能获得盐含量更低的发酵液及发酵处理液，从而减少下游污染，具有十分重要的意义。

2、为了解决上述问题，本发明第一方面提供一种十一碳二元酸发酵液的制备方法，该方法包括：将酵母菌进行种子培养和发酵培养，在发酵培养过程中加入十一碳烷烃，并控制发酵液的ph值为7.0以下，进一步为4.5-7.0，得到十一碳二元酸发酵液。

3、优选地，控制发酵液的ph值为5.0-7.0，优选为5.5-6.5。

4、优选地，在发酵培养过程中，控制发酵液中十一碳烷烃的浓度为0.1-5％(w/v)，优选为1-3％(w/v)。

5、优选地，在发酵培养过程中，控制发酵液中活细胞的浓度为3*107cfu/ml-4*109cfu/ml，优选为2*108cfu/ml-8*108cfu/ml。

6、本发明第二方面提供一种十一碳二元酸的制备方法，该方法包括：按照本发明第一方面所述的方法获得十一碳二元酸发酵液，然后将所述十一碳二元酸发酵液进行提取纯化，或将所述十一碳二元酸发酵液经处理后得到发酵处理液，再进行提取纯化；得到十一碳二元酸。

7、本发明第三方面提供一种由本发明第二方面所述的方法制备得到的十一碳二元酸。

8、本发明第四方面提供一种十一碳二元酸发酵液，所述十一碳二元酸发酵液中盐含量在15％以下，优选在10％以下，更优选在8％以下；所述百分比为相对于发酵生成的十一碳二元酸总量的质量百分比。

9、本发明第五方面提供一种十一碳二元酸发酵处理液，所述发酵处理液中，盐含量为8000ppm以下，优选为6000ppm以下，所述百万分比为所述盐占十一碳二元酸发酵处理液的质量百万分比；所述发酵处理液为将本发明第四方面所述的十一碳二元酸发酵液进行酸化、去除固形物后得到；所述固形物包括十一碳二元酸颗粒。

10、与现有技术相比，本发明具有以下积极效果：

11、本发明提供的方法，能够使十一碳二元酸的产率达到160g/l以上，此外还大大缩短了发酵周期，发酵时间可控制在160h左右，因而提高了生产效率，降低了十一碳二元酸的生产成本。

12、尤其是采用本发明的发酵方法，能够有效减少十一碳二元酸生产过程中产生的盐含量，不仅节省了原料成本，而且更重要的是，能够有效降低下游污染，也就显著降低了污水处理成本，因而进一步降低了十一碳二元酸的生产成本。

技术特征：

1.一种十一碳二元酸发酵液的制备方法，其特征在于，该方法包括：将酵母菌进行种子培养和发酵培养，在发酵培养过程中加入十一碳烷烃，并控制发酵液的ph值为7.0以下，进一步为4.5-7.0，得到十一碳二元酸发酵液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制发酵液的ph值为5.0-7.0，优选为5.5-6.5。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当菌体od620值达到0.6-1.0(稀释30倍)以上时，加入十一碳烷烃开始发酵转化；和/或

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在发酵培养过程中，控制发酵液中活细胞的浓度为3*107cfu/ml-4*109cfu/ml，优选为2*108cfu/ml-8*108cfu/ml。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，当进行种子培养和发酵培养时，使用的种子罐培养基和发酵罐培养基包括碳源、氮源、无机盐和消泡剂；其中，

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，在种子培养过程中，控制温度为26-32℃，优选为28-30℃；风量为0.1-0.8vvm，优选为0.4-0.6vvm；压力为0.05-0.15mpa，优选为0.08-0.12mpa；和/或

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述酵母菌包括热带假丝酵母(candida tropicalis)、清酒假丝酵母(candida sake)或维斯假丝酵母(candidaviswanathii)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在发酵培养过程中，向发酵液中补加一次碳源；

9.一种十一碳二元酸的制备方法，其特征在于，该方法包括：按照权利要求1-8中任意一项所述的方法获得十一碳二元酸发酵液，然后将所述十一碳二元酸发酵液进行提取纯化，或将所述十一碳二元酸发酵液经处理后得到发酵处理液，再进行提取纯化；得到十一碳二元酸。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述提取纯化的方法包括：脱色步骤；

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述提取纯化的方法包括：形成固形物以及固形物的分离步骤；优选的，所述形成固形物的方法为酸化结晶；所述形成固形物以及固形物的分离步骤之间，还可以包括任意的其他提取纯化的步骤。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述脱色步骤包括：对发酵液或发酵处理液的脱色，或者，包括对所述固形物经有机溶剂溶解后形成的溶液的脱色；

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述提取纯化的方法包括：形成固形物，将所述固形物经有机溶剂溶解后，分离得到清液，最后对所述清液进行结晶和分离，得到十一碳二元酸；

14.一种由权利要求9-13中任意一项所述的方法制备得到的十一碳二元酸。

15.一种十一碳二元酸发酵液，其特征在于，所述十一碳二元酸发酵液中盐含量在15％以下，优选在10％以下，更优选在8％以下；所述百分比为相对于发酵生成的十一碳二元酸总量的质量百分比。

16.根据权利要求15所述的十一碳二元酸发酵液，其特征在于，所述十一碳二元酸发酵液为在ph为7.0以下，优选4.5-7.0，进一步优选5.0-7.0，更优选为5.5-6.5的条件下进行发酵转化得到。

17.一种十一碳二元酸发酵处理液，其特征在于，所述发酵处理液中，盐含量为8000ppm以下，优选为6000ppm以下，所述百万分比为所述盐占十一碳二元酸发酵处理液的质量百万分比；所述发酵处理液为将权利要求15或16所述的十一碳二元酸发酵液进行酸化、去除固形物后得到；所述固形物包括十一碳二元酸颗粒。

技术总结
本发明涉及发酵技术领域，公开了一种十一碳二元酸发酵液、十一碳二元酸发酵处理液、十一碳二元酸及其制备方法，该方法包括：将酵母菌进行种子培养和发酵培养，在发酵培养过程中加入十一碳烷烃，并控制发酵液的pH值为7.0以下，进一步为4.5‑7.0，得到十一碳二元酸发酵液。本发明提供的方法在显著提高十一碳二元酸产率及缩短发酵时间的同时，还能显著减轻后续的纯化工艺，由此带来生产成本和环境压力的降低。

技术研发人员：鲍家伟,徐敏,刘修才
受保护的技术使用者：上海凯赛生物技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13