一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法技術

本發(fā)明專利技術提供一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法，所述方法將長鏈二元酸發(fā)酵液進行脫細胞處理，得到無細胞發(fā)酵液；將得到的無細胞發(fā)酵液在15～50℃下經過超濾膜組件，得到超濾透過液；將得到的超濾透過液經吸附劑處理，得到脫色及脫蛋白的二元酸發(fā)酵液。所述方法脫色率、產物回收率和蛋白脫除率可分別達到90％以上，有效提高了后續(xù)水相結晶生產長鏈二元酸的回收率及產品品質。

A Method for Decolorization and Protein Decolorization of Long Chain Dibasic Acid Fermentation Broth

The invention provides a method for decolorization and protein removal of long-chain dicarboxylic acid fermentation broth. The method is to decolorize the long-chain dicarboxylic acid fermentation broth and obtain acellular fermentation broth; the obtained acellular fermentation broth is subjected to ultrafiltration membrane module at 15-50 degrees C to obtain ultrafiltration permeate; the obtained ultrafiltration permeate broth is treated by adsorbent to obtain dicarboxylic acid fermentation for decolorization and protein removal. Liquid. The decolorization rate, product recovery rate and protein removal rate of the method can reach more than 90% respectively, which effectively improves the recovery rate and product quality of long chain dicarboxylic acid produced by subsequent aqueous crystallization.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法
本專利技術屬于發(fā)酵工程
，涉及一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法。
技術介紹
長鏈二元酸是合成香料、工程塑料、熱熔膠、涂料、潤滑油、樹脂和醫(yī)藥等的重要原料。目前，長鏈二元酸主要利用微生物雙端氧化的特殊功能來發(fā)酵正烷烴制取。由于發(fā)酵液是一種復雜的多相體系，它除了含有發(fā)酵菌體外，還含有各種代謝產物、乳化液滴、殘留的烷烴及培養(yǎng)基等，致使水相處理方法存在產品純度不高、產品回收率低或處理過程復雜等問題。CN102329224A公開了一種十二碳二元酸的提純方法，所述方法將二元酸終止發(fā)酵液調加熱至80±1℃進行破乳，經陶瓷膜、超濾膜過濾去除顆粒和大分子蛋白，超濾清液加純水稀釋至鹽度4-6％，然后在稀釋后的超濾透過液中添加清液質量0.3％的活性炭進行脫色，過濾得脫色清液，并加熱至90±2℃。雖然在提取過程中加入了脫色過程，但是二元酸發(fā)酵液需要加熱破乳化，浪費能源且降低脫色過程產品的回收率。CN103497100A公開了一種長鏈二元酸水相雙階段提純方法，所述方法將長鏈二元酸終止發(fā)酵液加熱破乳化或未經加熱破乳化，采用陶瓷膜過濾去除未反應的烷烴、酵母菌、色素大分子，獲得微濾膜清液層。采用微濾去除菌體，微濾清液稀釋后在弱堿性或弱酸性條件下，加熱并加氧化劑反應；或微濾膜清液再經超濾膜過濾、稀釋、經加熱并加氧化劑反應后獲得清液，清液進一步結晶制備長鏈二元酸產品。所述方法加氧化劑的目的是屏蔽二元酸羧基與還原性雜質(色素)的反應，進而提高提取長鏈二元酸的色澤。若經過預處理，有效脫除發(fā)酵液中的色素，添加氧化劑阻隔步驟便可去除，降低生產成本。在生產過程雖然都提及應用超濾技術，但是其不能有效去除色素，否則添加氧化劑步驟便可簡化或去除。因此，在本領域，需要開發(fā)一種能夠有效地脫除長鏈二元酸發(fā)酵液中色素和蛋白質的方法，進而提高結晶制備長鏈二元酸的品質。
技術實現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，本專利技術提供一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法，所述方法脫色率、產物回收率和蛋白脫除率可分別達到90％以上，有效提高了后續(xù)水相結晶生產長鏈二元酸的回收率及產品品質。為達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案：本專利技術提供一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)將長鏈二元酸發(fā)酵液進行脫細胞處理，得到無細胞發(fā)酵液；(2)將步驟(1)得到的無細胞發(fā)酵液在15～50℃下經過超濾膜組件，得到超濾透過液；(3)將步驟(2)得到的超濾透過液經吸附劑處理，得到脫色及脫蛋白的二元酸發(fā)酵液。其中，所述超濾的溫度可以是15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，所述長鏈二元酸的碳原子數(shù)為11～18，如11、12、13、14、15、16、17或18等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，步驟(1)所述脫細胞處理的方法包括膜過濾或離心。其中，所述離心的離心力為3000～8000×g，如3000×g、4000×g、5000×g、6000×g、7000×g或8000×g等；所述離心的時間為10～20min，如10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min或20min等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述各數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，步驟(2)中超濾前調節(jié)所述無細胞發(fā)酵液的pH為5.0～9.0，如5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5或9等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，步驟(2)中超濾前調節(jié)所述無細胞發(fā)酵液中長鏈二元酸的濃度為4～12％，如4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％或12％等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，步驟(2)所述超濾膜組件中超濾膜的截留分子量為1～50KDa，如1KDa、2KDa、5KDa、8KDa、10KDa、15KDa、20KDa、25KDa、30KDa、35KDa、40KDa、45KDa或50KDa等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用，優(yōu)選為1～20KDa。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，步驟(2)所述超濾膜組件中超濾膜包括聚砜膜、聚醚砜膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚丙烯腈有機膜，氧化鋁質膜、氧化鈷質膜、氧化硅質膜、硅酸鋁質膜、碳化硅質陶瓷膜、Ag膜、Ni膜、Ti膜、不銹鋼膜或金屬與陶瓷復合型無機膜中任意一種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實例有：聚砜膜和聚醚砜膜的組合、聚偏氟乙烯膜和聚四氟乙烯膜的組合、聚四氟乙烯膜和聚丙烯腈有機膜的組合、氧化鋁質膜和氧化鈷質膜的組合、氧化硅質膜和硅酸鋁質膜的組合、硅酸鋁質膜和碳化硅質陶瓷膜的組合、Ag膜和Ni膜的組合或Ti膜和不銹鋼膜的組合等。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，步驟(2)所述超濾膜組件包括平板式組件、外壓中空纖維式組件、卷式組件或管式組件中任意一種。其中，步驟(1)得到的無細胞發(fā)酵液經超濾后會濃縮，采用純水洗滌超濾后得到的濃縮液，且洗滌水可以重復使用對濃縮液進行洗滌。所述無細胞發(fā)酵液濃縮的倍數(shù)為3～10倍，如3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍等。所述洗滌用水的體積為所述濃縮液體積的2～5倍，如2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍或5倍等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述各數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，步驟(3)所述吸附劑包括活性炭、活性白土、硅膠、硅藻土、大孔非極性吸附樹脂或大孔弱極性吸附樹脂中任意一種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實例有：活性炭和活性白土的組合、活性白土和硅膠的組合、硅膠和硅藻土的組合、大孔非極性吸附樹脂和大孔弱極性吸附樹脂的組合或活性炭、活性白土和硅膠的組合等。作為本專利技術優(yōu)選的技術方案，所述方法包括以下步驟：(1)將長鏈二元酸發(fā)酵液采取膜過濾或離心的方式進行脫細胞處理，得到無細胞發(fā)酵液；(2)將步驟(1)得到的pH在5.0～9.0、長鏈二元酸濃度為4～12％的無細胞發(fā)酵液在15～50℃下經過超濾膜組件，得到超濾透過液；(3)將步驟(2)得到的超濾透過液經吸附劑處理，得到脫色及脫蛋白的二元酸發(fā)酵液。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術至少具有以下有益效果：(1)本專利技術提供一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法，所述方法無細胞長鏈二元酸發(fā)酵液無需加熱破乳化，即可有效去除色素及蛋白質，節(jié)約了能源；(2)本專利技術提供一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法，所述方法脫色及脫蛋白的條件溫和，脫色率、產物回收率和蛋白脫除率可分別達到90％以上。具體實施方式為便于理解本專利技術，本專利技術列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本專利技術，不應視為對本專利技術的具體限制。實施例1一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法，所述方法包括以下步驟：(1)將十二碳二元酸發(fā)酵液在5000×g下離心15min脫除細胞，得到無細胞發(fā)酵液；(2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)將長鏈二元酸發(fā)酵液進行脫細胞處理，得到無細胞發(fā)酵液；(2)將步驟(1)得到的無細胞發(fā)酵液在15～50℃下經過超濾膜組件，得到超濾透過液；(3)將步驟(2)得到的超濾透過液經吸附劑處理，得到脫色及脫蛋白的二元酸發(fā)酵液。

【技術特征摘要】
1.一種長鏈二元酸發(fā)酵液脫色及脫蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)將長鏈二元酸發(fā)酵液進行脫細胞處理，得到無細胞發(fā)酵液；(2)將步驟(1)得到的無細胞發(fā)酵液在15～50℃下經過超濾膜組件，得到超濾透過液；(3)將步驟(2)得到的超濾透過液經吸附劑處理，得到脫色及脫蛋白的二元酸發(fā)酵液。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述長鏈二元酸的碳原子數(shù)為11～18。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述脫細胞處理的方法包括膜過濾或離心。4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中超濾前調節(jié)所述無細胞發(fā)酵液的pH為5.0～9.0。5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中超濾前調節(jié)所述無細胞發(fā)酵液中長鏈二元酸的濃度為4～12％。6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述超濾膜組件中超濾膜的截留分子量為1～50KDa，優(yōu)選為1～20KDa。7.根據權利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述超濾膜組件中超濾膜包括聚砜膜、聚醚砜膜、聚偏...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：萬印華，曹偉鋒，杭曉風，
申請(專利權)人：中國科學院過程工程研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11