发酵法生产高纯度丁二酸产业化技术
成果类型:: 发明专利,新技术
发布时间: 2022-10-11 11:21:55
西南大学开展了发酵法生产高纯度丁二酸产业化技术研究,开发了高耐受性菌株和下游可循环高纯度丁二酸提取路线,实现生物基高分子材料PBS单体的高效合成。实现指标:丁二酸产量大于100 g/L, 糖酸转化率大于1.05 g/g, 发酵产率大于3 g/L.h,提取收率85%以上。
丁二酸是重要的有机酸和医药中间体,同时是化学工业C4平台化合物,可以合成1,4-丁二醇和生物基可降解材料PBS。作为重要的化工中间体原料,目前国内发酵法生产丁二酸仍然存在下游分离成本高、杂质分离去除困难等问题。本项目采用高耐受性菌株,高强度发酵工艺,结合下游可循环的高纯度丁二酸提取工艺,有效解决了丁二酸发酵强度、产品聚合纯度不高等产业化难题,大幅度提高发酵罐周转率,降低发酵生产综合成本。有机酸发酵企业可利用现有设备进行生产。
由于环境污染的紧迫性,生物可降解材料替代和使用市场日益增长,目前国内丁二酸需求量约3-5万吨,主要用于可降解塑料PBS、食品、医药以及农业等行业,其中用于可降解塑料PBS占比约为50%以上。随着国家环保政策趋严,不可降解塑料的使用限制加强,国内可降解塑料正迎来爆发式增长。可降解塑料PBS的投资扩建将带动丁二酸特别是生物发酵法丁二酸的需求快速增长,预计2025年国内丁二酸需求量将超过20万吨。
西南大学生物制药工程学科团队,由带头人邹祥教授领衔,依托西南大学药用资源教育部工程技术中心,长期开展重要生物基化学品合成创制及人体微生物组临床转化应用研究,团队现有教授3人,副教授2人,研究生30余名,建有完善的从实验室到中试转化实验和成果转化平台。先后与国内安徽雪郎、江苏奥谷等近10家企业开展产学研合作及成果转化。
苹果酸目前国际市场年需求在10万吨左右,主要应用在酸化剂领域,由于微生物直接发酵法生产L-苹果酸技术成本高,当前国内外仍然主要以化学法生产的DL-苹果酸产品。由于D-型苹果酸产品无法人体代谢和安全性问题。单一L-苹果酸生产技术将受到重视。本项目的落地转化将实现生物基L-苹果酸逐步替代传统化学法生产工艺,形成优质产品出口,保障我国食品安全和人民健康需求。
可以技术入股、技术合作等多种形式进行转化。