一种从发酵液中提取有机酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种从发酵液中提取有机酸的方法，包括通过发酵生产有机酸，得到pH为1～5的含有机酸粗液的第1工序；和用含酯化合物的提取介质从所述第1工序所得到的含有机酸粗液中提取该有机酸，得到含有所述有机酸的提取液的第2工序；所述酯化合物为碳数10～30的二酯化合物；所述二酯化合物为脂肪族二羧酸的二烷基酯。通过酯化合物和烷基胺化合物的组合，可选择性地、高效地得到有机酸。即，可几乎不提取发酵液中的成分(尤其是葡萄糖)地以简便的操作选择性地得到有机酸。

A method of extracting organic acids from fermentation broth

The invention relates to a method for extracting organic acids from fermentation liquid, including the production of organic acids by fermentation, pH ranged from 1 to 5 of the organic acid containing first crude liquid extraction process; the organic acid and extraction medium containing ester compounds from the first processes obtained by organic acid containing crude liquor the second step, to obtain an extract containing the organic acid; the ester compounds as carbon number ranging from 10 to 30 of the two ester compounds; the two ester compounds of two aliphatic carboxylic acid alkyl ester two. Organic acids can be selectively and efficiently obtained by the combination of ester compounds and alkyl amine compounds. That is, the organic acid can be selectively obtained by simple operation without the extraction of components in the fermentation liquid (especially glucose).

【技术实现步骤摘要】
一种从发酵液中提取有机酸的方法
本专利技术涉及有机酸领域，具体为一种从发酵液中高效地提取利用发酵生产的有机酸的方法。
技术介绍
目前有机酸、如乳酸、琥珀酸等被用于医药、农药、化妆品等各种用途。作为有机酸的制造方法，自古以来使用发酵法。一般而言，由于有机酸生产菌生产的有机酸导致发酵抑制，大多在发酵液中加入碱一边调整至pH中性附近一边进行发酵。在该情况下，将有机酸作为pH调整剂的盐进行回收。例如，乳酸可作为乳酸铵，利用无机酸和烷基胺进行提取。但是，由于这样的pH调整操作繁杂，还需要从有机酸盐回到有机酸的工序，因而制造成本高。因此，提出了使用将可在酸性条件下进行发酵的、赋予了耐酸性的菌，如耐酸性微生物作为宿主的转化体来进行发酵。在该情况下，可将有机酸以酸的形态进行回收。作为该回收方法，已知例如用非水溶性胺与非水溶性有机酸的混合物进行提取的方法，用含氧饱和杂环式化合物进行提取的方法，用与水共沸的溶剂进行提取的方法。在第1种方法中，为了将提取和反提取设为相同温度，需要使用非水溶性有机酸。而且，由于必须限定该有机酸和胺的混合比例的范围，且该范围必须根据所制造的有机酸进行变更，因此不实际。第2种方法中，作为含氧饱和杂环式化合物可使用四氢呋喃等，但这样的亲水性溶剂也会提取发酵液中所含的有机酸以外的亲水性物质。在第3种方法中，作为与水共沸的溶剂，例如可使用甲醇、乙醇等低级醇，但在纯化工序中必须大量去除这些提取用醇，并且还存在酯化的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种在发酵工序中无需耗费pH调整的工时、不存在上述各种问题、可以高效地回收作为目的物的有机酸的有机酸的制造方法。本专利技术解决上述技术问题采用以下技术方案：一种从发酵液中提取有机酸的方法，包括通过发酵生产有机酸，得到pH为1～5的含有机酸粗液的第1工序；和用含酯化合物的提取介质从所述第1工序所得到的含有机酸粗液中提取该有机酸，得到含有所述有机酸的提取液的第2工序。作为优选，所述酯化合物为碳数10～30的二酯化合物。作为优选，所述二酯化合物为脂肪族二羧酸的二烷基酯。作为优选，所述二酯化合物为选自富马酸双(2-乙基己基)酯、癸二酸双(2-乙基己基)酯、衣康酸双(2-乙基己基)酯、壬二酸双(2-乙基己基)酯、以及马来酸双(2-乙基己基)酯的二酯化合物。作为优选，所述提取介质还含有烷基胺化合物。作为优选，所述烷基胺化合物为碳数15～39的三烷基胺。作为优选，所述三烷基胺为选自三己基胺、三辛基胺、三癸基胺。作为优选，所述提取介质中的烷基胺化合物/酯化合物的体积比为0.6/1～9/1。作为优选，还包括使用水从所述提取液提取所述有机酸，得到含有所述有机酸的提取液的第3工序。作为优选，所述第3工序在60～90℃下进行。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：如果采用本专利技术的制造方法，则不需要在发酵工序中进行pH调整。此外，通过酯化合物和烷基胺化合物的组合，可选择性地、高效地得到有机酸。即，可几乎不提取发酵液中的成分(尤其是葡萄糖)地以简便的操作选择性地得到有机酸。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术中，有机酸只要是具有羧基的有机化合物即可，例如可例举乳酸、3-羟基丙酸、丙酮酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、富马酸、马来酸、戊二酸、以及己二酸等。其中，从具有广泛用途的方面考虑，优选乳酸。这些有机酸可以是D构型、L构型、DL构型的任一种，此外，也可以形成为低聚物，即聚合度2～15左右的聚合物。第1工序的发酵如果是利用微生物来生产有机酸，则可以是只生产该有机酸的同型发酵，也可以是在该有机酸以外还生产乙醇等的异型发酵。微生物可以是野生型以及转基因型的任一种。作为野生型微生物，例如可例举链球菌属、片球菌属、明串珠菌属、以及乳杆菌属等乳酸发酵菌；厌氧螺菌属、以及棒杆菌属等琥珀酸发酵菌。作为转基因型微生物，可例举转基因乳酸生产酵母，例如将粟酒裂殖酵母作为宿主，整合入乳酸脱氢酶基因，并使该宿主的编码丙酮酸脱羧酶的基因簇部分缺失或失活的转化体，将酵母属的酵母等耐酸性微生物作为宿主，在该耐酸性微生物内导入了编码乳酸脱氢酶的基因的转化体，以及导入了编码乳酸脱氢酶的基因，并使编码丙酮酸脱羧酶1的基因缺失或失活了的酿酒酵母等。其中，从可不需要将pH调整至中性附近、能够以高生产性生产乳酸的方面考虑，优选将粟酒裂殖酵母作为宿主，整合入乳酸脱氢酶基因，并使该宿主的编码丙酮酸脱羧酶的基因簇部分缺失或失活的转化体。对发酵所使用的发酵液没有特别限定，只要含有适合目的有机酸的生产的Na、K等基本无机盐类以及碳源即可。此外，根据需要也可以含有氮源以及氨基酸等成分。发酵液可以是天然、合成或半合成发酵液的任一种。作为碳源，例如可例举葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等糖。作为氮源，例如可例举氨、氯化铵、乙酸铵等无机酸或有机酸的铵盐、胨、酪蛋白氨基酸、酵母抽提物等。作为无机盐类，例如可例举磷酸镁、硫酸镁、氯化钠、磷酸二氢钾等。另外，可掺合蛋白脂质等发酵促进因子等。作为糖，优选使用葡萄糖。发酵初期的发酵液(100质量％)中的葡萄糖浓度优选为1质量％以上，更优选1～25质量％，进一步优选2～16质量％。由于发酵导致葡萄糖浓度下降，优选根据需要添加葡萄糖来继续发酵。发酵末期的葡萄糖浓度可以在1质量％以下。此外，在一边分离有机酸一边使发酵液循环进行连续发酵的情况下，优选维持上述葡萄糖浓度。通过将葡萄糖浓度设为2质量％以上，可提高有机酸的生产性。此外，通过将发酵液中的葡萄糖设为16质量％以下，可进一步提高有机酸的生产效率。此外，为了提高生产性，优选进行高密度发酵。高密度发酵中，发酵液中的转化体的初始菌体浓度以干燥菌体重量换算值表示优选设为0.1～50g/L，更优选设为0.2～40g/L。通过提高初始菌体浓度可以在短时间内实现高生产性。此外，如果初始菌体浓度过高则有可能产生菌体的凝集和纯化效率的降低等问题。另外，后述的实施例等示出的菌体浓度是由通过日本分光株式会社制可视紫外分光器V550测定的波长660nm的光的吸光度(OD660)换算的值。660nm中的OD＝1，相当于酵母干燥重量的0.2g/L、湿重量的0.8g/L。发酵可以采用公知的发酵方法，例如可以通过循环发酵、搅拌发酵等进行。发酵温度优选23～37℃。此外，发酵时间可适当决定。发酵可以是分批发酵，也可以是连续发酵。例如，可在以分批发酵进行发酵后，将菌体从发酵液中分离，取得含有有机酸的发酵液。此外，连续发酵法中，例如可例举重复以下操作来连续地进行发酵的方法；该操作是：从发酵中的发酵槽取出部分发酵液，在从取出的发酵液中分离有机酸的同时，将在分离了有机酸后剩下的发酵液中加入葡萄糖和新的发酵液并返回发酵槽。通过进行连续发酵，可进一步提高有机酸的生产性。所生产的含有有机酸的含有机酸粗液的pH为1～5，优选1.5～4，特别优选1.5～3.5。本专利技术的有机酸的制造方法中，优选采用即使有机酸向发酵液的积聚导致pH变低，也可不进行pH调整而生产有机酸的发酵法。即，优选采用即使在发酵液的pH变低之后，也可以通过直接继续发酵的连续发酵来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从发酵液中提取有机酸的方法，其特征在于：包括通过发酵生产有机酸，得到pH为1～5的含有机酸粗液的第1工序；和用含酯化合物的提取介质从所述第1工序所得到的含有机酸粗液中提取该有机酸，得到含有所述有机酸的提取液的第2工序。

【技术特征摘要】
1.一种从发酵液中提取有机酸的方法，其特征在于：包括通过发酵生产有机酸，得到pH为1～5的含有机酸粗液的第1工序；和用含酯化合物的提取介质从所述第1工序所得到的含有机酸粗液中提取该有机酸，得到含有所述有机酸的提取液的第2工序。2.根据权利要求1所述一种从发酵液中提取有机酸的方法，其特征在于：所述酯化合物为碳数10～30的二酯化合物。3.根据权利要求1所述一种从发酵液中提取有机酸的方法，其特征在于：所述二酯化合物为脂肪族二羧酸的二烷基酯。4.根据权利要求1所述一种从发酵液中提取有机酸的方法，其特征在于：所述二酯化合物为选自富马酸双(2-乙基己基)酯、癸二酸双(2-乙基己基)酯、衣康酸双(2-乙基己基)酯、壬二酸双(2-乙基己基)酯、以及马来酸双(2-乙基己基...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗秋，
申请(专利权)人：衡阳屹顺化工有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43