一種從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于乳酸的提取工藝，更具體地說(shuō)涉及一種快速的、徹底的從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乳酸作為一種重要的有機(jī)酸，廣泛存在于人體、動(dòng)物體和植物中。乳酸、乳酸鹽及其衍生物，在食品、飼料、化工和醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，L-乳酸聚合生成的聚L-乳酸作為新型材料，制造的生物降解塑料、綠色包裝材料及家用薄膜等，解決了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，引起了世界的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是新世紀(jì)最有發(fā)展前途的新材料，應(yīng)用前景非常廣闊。
[0003]乳酸的生產(chǎn)方法包括發(fā)酵法、化學(xué)合成法和酶法。目前，高光學(xué)純度的L-乳酸的生產(chǎn)以微生物發(fā)酵為主，發(fā)酵菌種為乳桿菌、米根霉等。對(duì)乳酸發(fā)酵液的提取分離，我國(guó)目前普遍采用的乳酸鈣結(jié)晶-酸解工藝存在提取率低，成品純度不高，存放穩(wěn)定性差、提取工藝時(shí)間長(zhǎng)、操作困難等問(wèn)題。急需找到一種新的乳酸提取工藝，以滿足乳酸日益增大的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種提取快速、操作簡(jiǎn)單便捷的從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的方法。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案一種從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的方法，包括以下步驟:
[0006](I)將乳酸發(fā)酵液加熱至81-86°C，進(jìn)行發(fā)酵乳的滅菌，向滅菌后的發(fā)酵乳中加入氫氧化鈣溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH至11，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢韬髮⑷芤红o置2小時(shí)并同時(shí)進(jìn)行自然冷卻，過(guò)濾，得濾液I ;
[0007](2)向?yàn)V液I中加入聚丙烯酰胺，充分?jǐn)嚢韬箪o置2小時(shí)，過(guò)濾，得濾液2 ;
[0008](3)將濾液2置于脫色罐內(nèi)，向脫色罐內(nèi)加入顆粒狀活性炭，所述加入的顆粒狀活性炭質(zhì)量是最粗乳酸發(fā)酵液質(zhì)量的1/50，實(shí)現(xiàn)濾液2的脫色，脫色溫度為70-75°C，脫色時(shí)間為40-60分鐘，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾，得濾液3 ；
[0009](4)向?yàn)V液3中加入稀硫酸溶液，充分?jǐn)嚢韬螅⑾蛉芤褐械稳胛⒘康?，氯化銨溶液，檢驗(yàn)濾液3完全與稀硫酸反應(yīng)，所述稀硫酸溶液濃度為50% -60%,過(guò)濾，得濾液粗乳酸；
[0010](5)將上步得到的粗乳酸利用陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行去離子，得到純?nèi)樗崛芤海?br>[0011](6)將上步得到的純?nèi)樗崛芤哼M(jìn)行減壓濃縮，得乳酸。
[0012]本發(fā)明技術(shù)有益效果:
[0013]本發(fā)明技術(shù)方案一種從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的方法，利用聚丙烯酰胺對(duì)乳酸發(fā)酵液中的物質(zhì)進(jìn)行快速凝聚，通過(guò)過(guò)濾快速去除凝聚物；采用活性炭顆粒進(jìn)行脫色，顆粒狀的活性炭吸附能力強(qiáng)，去色快速?gòu)氐?，過(guò)濾方便，不會(huì)在濾液中存留粉末狀活性炭；利用微量的氯化銨溶液檢驗(yàn)濾液中的乳酸鈣全部參與反應(yīng)，保證乳酸發(fā)酵液提取徹底；利用陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行去離子，游離離子去除徹底，且操作快速方便；利用減壓濃縮，濃縮快速，易于控制，可以精確地控制乳酸的濃度，使得生產(chǎn)的乳酸更加的廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]取乳酸溶液20L，加入反應(yīng)釜內(nèi)，并加熱至85°C，向反應(yīng)釜I內(nèi)緩慢加入氫氧化鈣溶液并同時(shí)攪拌，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)溶液PH至11，自然狀態(tài)下靜置2小時(shí)，過(guò)濾，得到濾液1，將濾液I加入反應(yīng)釜2內(nèi)，向反應(yīng)釜2內(nèi)加入聚丙烯酰胺，在加入過(guò)程中緩慢攪拌，加入后靜置2小時(shí)，待凝聚物不再增加，過(guò)濾，得濾液2，將濾液2置于脫色罐內(nèi)，加熱濾液2至75°C，向脫色罐內(nèi)加入0.3kg的活性炭顆粒，充分?jǐn)嚢?，脫色時(shí)間50分鐘，待脫色完全后過(guò)濾，得濾液3，將濾液3加入到反應(yīng)釜3內(nèi)，并向反應(yīng)釜3內(nèi)緩慢加入濃度為55%的稀硫酸溶液，待沉淀物不再增加時(shí)，向反應(yīng)爸3內(nèi)緩慢滴入微量的氯化錢(qián)溶液，觀察反應(yīng)Il 3內(nèi)現(xiàn)象，若出現(xiàn)氣泡則繼續(xù)加入稀硫酸溶液，直至不出現(xiàn)氣泡為止，過(guò)濾，得粗乳酸，將粗乳酸通過(guò)陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行去離子，去除粗乳酸中游離的陰陽(yáng)離子，得到純?nèi)樗崛芤?，將純?nèi)樗崛芤褐糜跍p壓濃縮器中進(jìn)行減壓濃縮，根據(jù)需要進(jìn)行乳酸濃縮到指定的濃度，乳酸最高濃度能夠達(dá)到98 %。
[0016]本發(fā)明技術(shù)方案一種從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的方法，周期短，能夠完場(chǎng)乳酸發(fā)酵液中的乳酸的提取率達(dá)95%，且在乳酸的提出過(guò)程中，無(wú)廢水廢氣排除，在提取過(guò)程中，有大量的副產(chǎn)物硫酸鈣形成，硫酸鈣可以用做建筑的輔助材料，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，提取后的乳酸濃度可以控制，濃度最大能夠達(dá)到98 %，適用范圍廣。
[0017]本發(fā)明技術(shù)方案在上面結(jié)合具體實(shí)施方案對(duì)發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將乳酸發(fā)酵液加熱至81-86°c，進(jìn)行發(fā)酵乳的滅菌，向滅菌后的發(fā)酵乳中加入氫氧化鈣溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH至11，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌后將溶液靜置2小時(shí)并同時(shí)進(jìn)行自然冷卻，過(guò)濾，得濾液I ; (2)向?yàn)V液I中加入聚丙烯酰胺，充分?jǐn)嚢韬箪o置2小時(shí)，過(guò)濾，得濾液2; (3)將濾液2置于脫色罐內(nèi)，向脫色罐內(nèi)加入顆粒狀活性炭，所述加入的顆粒狀活性炭質(zhì)量是最粗乳酸發(fā)酵液質(zhì)量的1/50，實(shí)現(xiàn)濾液2的脫色，脫色溫度為70-75°C，脫色時(shí)間為40-60分鐘，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾，得濾液3 ; (4)向?yàn)V液3中加入稀硫酸溶液，充分?jǐn)嚢韬螅⑾蛉芤褐械稳胛⒘康?，氯化銨溶液，檢驗(yàn)濾液3完全與稀硫酸反應(yīng)，所述稀硫酸溶液濃度為50% -60%，過(guò)濾，得濾液粗乳酸； (5)將上步得到的粗乳酸利用陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行去離子，得到純?nèi)樗崛芤海? (6)將上步得到的純?nèi)樗崛芤哼M(jìn)行減壓濃縮，得乳酸。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的方法，本方法主要包括乳酸發(fā)酵液的高溫滅菌、脫蛋白、凝聚沉淀、脫色、酸解、去離子、凝縮。本發(fā)明技術(shù)方案一種從乳酸發(fā)酵液中提取乳酸的方法，周期短，能夠完場(chǎng)乳酸發(fā)酵液中的乳酸的提取率達(dá)95％，且在乳酸的提出過(guò)程中，無(wú)廢水廢氣排除，提取后的乳酸濃度可以控制，濃度最大能夠達(dá)到98％，適用范圍廣。
【IPC分類(lèi)】C07C51/43, C07C51/42, C07C59/08, C07C51/47
【公開(kāi)號(hào)】CN105218352
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510700545
【發(fā)明人】張明剛, 李文友
【申請(qǐng)人】安徽中糧生化格拉特乳酸有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日