一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法技术

本发明专利技术提供一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法，所述方法将长链二元酸发酵液进行脱细胞处理，得到无细胞发酵液；将得到的无细胞发酵液在15～50℃下经过超滤膜组件，得到超滤透过液；将得到的超滤透过液经吸附剂处理，得到脱色及脱蛋白的二元酸发酵液。所述方法脱色率、产物回收率和蛋白脱除率可分别达到90％以上，有效提高了后续水相结晶生产长链二元酸的回收率及产品品质。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法
本专利技术属于发酵工程
，涉及一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法。
技术介绍
长链二元酸是合成香料、工程塑料、热熔胶、涂料、润滑油、树脂和医药等的重要原料。目前，长链二元酸主要利用微生物双端氧化的特殊功能来发酵正烷烃制取。由于发酵液是一种复杂的多相体系，它除了含有发酵菌体外，还含有各种代谢产物、乳化液滴、残留的烷烃及培养基等，致使水相处理方法存在产品纯度不高、产品回收率低或处理过程复杂等问题。CN102329224A公开了一种十二碳二元酸的提纯方法，所述方法将二元酸终止发酵液调加热至80±1℃进行破乳，经陶瓷膜、超滤膜过滤去除颗粒和大分子蛋白，超滤清液加纯水稀释至盐度4-6％，然后在稀释后的超滤透过液中添加清液质量0.3％的活性炭进行脱色，过滤得脱色清液，并加热至90±2℃。虽然在提取过程中加入了脱色过程，但是二元酸发酵液需要加热破乳化，浪费能源且降低脱色过程产品的回收率。CN103497100A公开了一种长链二元酸水相双阶段提纯方法，所述方法将长链二元酸终止发酵液加热破乳化或未经加热破乳化，采用陶瓷膜过滤去除未反应的烷烃、酵母菌、色素大分子，获得微滤膜清液层。采用微滤去除菌体，微滤清液稀释后在弱碱性或弱酸性条件下，加热并加氧化剂反应；或微滤膜清液再经超滤膜过滤、稀释、经加热并加氧化剂反应后获得清液，清液进一步结晶制备长链二元酸产品。所述方法加氧化剂的目的是屏蔽二元酸羧基与还原性杂质(色素)的反应，进而提高提取长链二元酸的色泽。若经过预处理，有效脱除发酵液中的色素，添加氧化剂阻隔步骤便可去除，降低生产成本。在生产过程虽然都提及应用超滤技术，但是其不能有效去除色素，否则添加氧化剂步骤便可简化或去除。因此，在本领域，需要开发一种能够有效地脱除长链二元酸发酵液中色素和蛋白质的方法，进而提高结晶制备长链二元酸的品质。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法，所述方法脱色率、产物回收率和蛋白脱除率可分别达到90％以上，有效提高了后续水相结晶生产长链二元酸的回收率及产品品质。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将长链二元酸发酵液进行脱细胞处理，得到无细胞发酵液；(2)将步骤(1)得到的无细胞发酵液在15～50℃下经过超滤膜组件，得到超滤透过液；(3)将步骤(2)得到的超滤透过液经吸附剂处理，得到脱色及脱蛋白的二元酸发酵液。其中，所述超滤的温度可以是15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，所述长链二元酸的碳原子数为11～18，如11、12、13、14、15、16、17或18等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述脱细胞处理的方法包括膜过滤或离心。其中，所述离心的离心力为3000～8000×g，如3000×g、4000×g、5000×g、6000×g、7000×g或8000×g等；所述离心的时间为10～20min，如10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min或20min等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)中超滤前调节所述无细胞发酵液的pH为5.0～9.0，如5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5或9等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)中超滤前调节所述无细胞发酵液中长链二元酸的浓度为4～12％，如4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％或12％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述超滤膜组件中超滤膜的截留分子量为1～50KDa，如1KDa、2KDa、5KDa、8KDa、10KDa、15KDa、20KDa、25KDa、30KDa、35KDa、40KDa、45KDa或50KDa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为1～20KDa。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述超滤膜组件中超滤膜包括聚砜膜、聚醚砜膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚丙烯腈有机膜，氧化铝质膜、氧化钴质膜、氧化硅质膜、硅酸铝质膜、碳化硅质陶瓷膜、Ag膜、Ni膜、Ti膜、不锈钢膜或金属与陶瓷复合型无机膜中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：聚砜膜和聚醚砜膜的组合、聚偏氟乙烯膜和聚四氟乙烯膜的组合、聚四氟乙烯膜和聚丙烯腈有机膜的组合、氧化铝质膜和氧化钴质膜的组合、氧化硅质膜和硅酸铝质膜的组合、硅酸铝质膜和碳化硅质陶瓷膜的组合、Ag膜和Ni膜的组合或Ti膜和不锈钢膜的组合等。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述超滤膜组件包括平板式组件、外压中空纤维式组件、卷式组件或管式组件中任意一种。其中，步骤(1)得到的无细胞发酵液经超滤后会浓缩，采用纯水洗涤超滤后得到的浓缩液，且洗涤水可以重复使用对浓缩液进行洗涤。所述无细胞发酵液浓缩的倍数为3～10倍，如3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍等。所述洗涤用水的体积为所述浓缩液体积的2～5倍，如2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍或5倍等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本专利技术优选的技术方案，步骤(3)所述吸附剂包括活性炭、活性白土、硅胶、硅藻土、大孔非极性吸附树脂或大孔弱极性吸附树脂中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：活性炭和活性白土的组合、活性白土和硅胶的组合、硅胶和硅藻土的组合、大孔非极性吸附树脂和大孔弱极性吸附树脂的组合或活性炭、活性白土和硅胶的组合等。作为本专利技术优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：(1)将长链二元酸发酵液采取膜过滤或离心的方式进行脱细胞处理，得到无细胞发酵液；(2)将步骤(1)得到的pH在5.0～9.0、长链二元酸浓度为4～12％的无细胞发酵液在15～50℃下经过超滤膜组件，得到超滤透过液；(3)将步骤(2)得到的超滤透过液经吸附剂处理，得到脱色及脱蛋白的二元酸发酵液。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：(1)本专利技术提供一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法，所述方法无细胞长链二元酸发酵液无需加热破乳化，即可有效去除色素及蛋白质，节约了能源；(2)本专利技术提供一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法，所述方法脱色及脱蛋白的条件温和，脱色率、产物回收率和蛋白脱除率可分别达到90％以上。具体实施方式为便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。实施例1一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将十二碳二元酸发酵液在5000×g下离心15min脱除细胞，得到无细胞发酵液；(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将长链二元酸发酵液进行脱细胞处理，得到无细胞发酵液；(2)将步骤(1)得到的无细胞发酵液在15～50℃下经过超滤膜组件，得到超滤透过液；(3)将步骤(2)得到的超滤透过液经吸附剂处理，得到脱色及脱蛋白的二元酸发酵液。

【技术特征摘要】
1.一种长链二元酸发酵液脱色及脱蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将长链二元酸发酵液进行脱细胞处理，得到无细胞发酵液；(2)将步骤(1)得到的无细胞发酵液在15～50℃下经过超滤膜组件，得到超滤透过液；(3)将步骤(2)得到的超滤透过液经吸附剂处理，得到脱色及脱蛋白的二元酸发酵液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述长链二元酸的碳原子数为11～18。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述脱细胞处理的方法包括膜过滤或离心。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中超滤前调节所述无细胞发酵液的pH为5.0～9.0。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中超滤前调节所述无细胞发酵液中长链二元酸的浓度为4～12％。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述超滤膜组件中超滤膜的截留分子量为1～50KDa，优选为1～20KDa。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述超滤膜组件中超滤膜包括聚砜膜、聚醚砜膜、聚偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：万印华，曹伟锋，杭晓风，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11