赵意平
淮安清江石油化工有限责任公司，江苏淮安223002
摘要：以10L小试罐为基础，探讨了发酵法生产十二碳二元酸过程中，接种量、温度、pH值、搅拌速度、通风量、溶氧对发酵产酸的影响，通过优化发酵条件提高发酵产酸量，并在50m3发酵罐扩大培养验证，批次产酸量、发酵周期、烷烃转化率都得到有效提高。
关键词：发酵；十二碳二元酸；工艺条件
十二碳二元酸（简称DCA12），是一类重要的精细化工原料，被广泛应用于制造高性能尼龙工程塑料、高档热熔胶、高温电解质、高级润滑油、高级油漆和高级涂料等。由于长链二元酸在自然界中不单独存在，先后有化学法和生物发酵法两种方法制取，但化学法存在高温、高压、需防火防爆，存在工艺复杂、条件苛刻等不利因素，不具有生产价值，而生产条件温和、工艺简单、成本低的生物发酵法开始大规模应用[1-3]。本研究从工艺角度出发，通过优化发酵工艺条件来提高DCA12产量和烷烃转化率，从而降低成本，提高装置经济效益。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1菌种
热带假丝酵母FD-2，由本单位菌种室提供。
1.1.2仪器与试剂
仪器：磁力搅拌器、电子天平、数显恒温水浴锅、蒸汽灭菌锅、恒温培养箱、分光光度计、高速离心机、显微镜、超净工作台
试剂：正十二碳烷烃、酵母膏、糖蜜、尿素、麦芽汁、MgSO4.7H2O、NaCl、 (NH4)2SO4（试剂均为分析纯AR）。
1.1.3培养基
斜面培养基：麦芽汁（Brix10），琼脂（3.0%）；
种子培养基：酵母膏9g，糖蜜8g，尿素3g， NaCl 3g，(NH4)2SO4 1g，pH自然；
发酵培养基：MgSO4.7H2O 2g，NaCl 9g，酵母膏10g，糖蜜8g，尿素3g，(NH4)2SO4 5g，pH自然。
1.2培养方法
菌种斜面培养：
摇瓶
1.3测定方法
1.3.1菌体浓度（OD）的测定：将菌体浓度稀释40倍，在550nm下测定光密度值。
1.3.2十二碳二元酸提取与测定：采用酸碱沉淀法，取一定量发酵液用10mol/L NaOH溶液调节pH值至10，经热处理后倒入离心管离心去除菌体，用9mol/L盐酸调pH值至2，加热后过滤得滤饼，洗涤至中性，用98%乙醇溶解滤饼，以酚酞作为指示剂，用标准氢氧化钠溶液滴定。
2 结果与讨论
2.1种子培养时间对DCA12产量的影响
菌体在不同时期的生长情况大不相同，生长初期菌种形态、活力等都呈现良好状态，但随着时间的推移，培养基中营养物质逐渐消耗，有害物质产生并积累，菌种逐步呈现衰亡迹象，种子培养时间长短对发酵产物的积累有一定的影响。选取培养时间在30-60h的菌种发酵并测定DCA12含量，结果如图1所示。
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从图2可以看出，接种量过大或过小都会对产物的生成产生一定影响，接种量过大会造成菌体量过剩，发酵液溶氧不足，影响产酸；接种量过小会造成菌体生长缓慢，延长培养时间，降低产能。当接种量为15%时DCA12产量最高，这说明接种量为15%时菌体延迟期缩短，能够较快的适应发酵环境，更好地吸收发酵营养物质，有利于产物的积累，所以选择15%的接种量较为合适。
2.3 装液量对DCA12产量的影响
发酵法生产十二碳二元酸属于好氧发酵，溶氧对产物的积累有着较大影响，而发酵罐装液量一定程度上影响着发酵液溶氧水平，从而影响DCA12的产量。10L小试罐装液量（V/V）分别为40%、50%、60%、70%、80%、90%，在相同条件下培养测定DCA12的含量，结果如图3所示。
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从表2可以看出，发酵罐转速为190r/min时产酸量高于转速为170r/min、210r/min和240r/min的产酸量，同时190r/min转速下的OD值也比其余转速的OD值要高，可能是因为190r/min转速下产生的搅拌热有利于菌种发酵，在此转速下烷烃能够很好的溶于发酵液中，被菌体充分利用，有利于产物合成。转速过高会造成发酵液飞溅、发酵罐液位增加，存在染菌风险。
参 考 文 献
[1]陈远童. 微生物发酵生产长链二元酸[J].精细与专用化学品，1999,3（4）：21-22.
[2]赵兴青.发酵法生产十三碳二元酸的试验研究[D].沈阳:东北大学,2003.
[3]陈远童.微生物学通报,2000,27(6):467.
作者简介
赵意平（1986年-），女，汉族，江苏淮安人，学历（硕士），职称（工程师），主要从事微生物发酵研究工作。