CN105218352A - 一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法 - Google Patents

一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法，本方法主要包括乳酸发酵液的高温灭菌、脱蛋白、凝聚沉淀、脱色、酸解、去离子、凝缩。本发明技术方案一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法，周期短，能够完场乳酸发酵液中的乳酸的提取率达95％，且在乳酸的提出过程中，无废水废气排除，提取后的乳酸浓度可以控制，浓度最大能够达到98％，适用范围广。

Description

一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法
技术领域
本发明属于乳酸的提取工艺，更具体地说涉及一种快速的、彻底的从乳酸发酵液中提取乳酸的工艺方法。
背景技术
乳酸作为一种重要的有机酸，广泛存在于人体、动物体和植物中。乳酸、乳酸盐及其衍生物，在食品、饲料、化工和医药等领域具有广泛的应用。近年来，L-乳酸聚合生成的聚L-乳酸作为新型材料，制造的生物降解塑料、绿色包装材料及家用薄膜等，解决了日益严重的环境污染问题，引起了世界的广泛关注，被认为是新世纪最有发展前途的新材料，应用前景非常广阔。
乳酸的生产方法包括发酵法、化学合成法和酶法。目前，高光学纯度的L-乳酸的生产以微生物发酵为主，发酵菌种为乳杆菌、米根霉等。对乳酸发酵液的提取分离，我国目前普遍采用的乳酸钙结晶-酸解工艺存在提取率低，成品纯度不高，存放稳定性差、提取工艺时间长、操作困难等问题。急需找到一种新的乳酸提取工艺，以满足乳酸日益增大的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提取快速、操作简单便捷的从乳酸发酵液中提取乳酸的方法。
本发明技术方案一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法，包括以下步骤：
(1)将乳酸发酵液加热至81-86℃，进行发酵乳的灭菌，向灭菌后的发酵乳中加入氢氧化钙溶液，调节溶液的PH至11，进行充分搅拌，搅拌后将溶液静置2小时并同时进行自然冷却，过滤，得滤液1；
(2)向滤液1中加入聚丙烯酰胺，充分搅拌后静置2小时，过滤，得滤液2；
(3)将滤液2置于脱色罐内，向脱色罐内加入颗粒状活性炭，所述加入的颗粒状活性炭质量是最粗乳酸发酵液质量的1/50，实现滤液2的脱色，脱色温度为70-75℃，脱色时间为40-60分钟，充分搅拌后过滤，得滤液3；
(4)向滤液3中加入稀硫酸溶液，充分搅拌后，并向溶液中滴入微量的，氯化铵溶液，检验滤液3完全与稀硫酸反应，所述稀硫酸溶液浓度为50％-60％，过滤，得滤液粗乳酸；
(5)将上步得到的粗乳酸利用阴、阳离子交换树脂进行去离子，得到纯乳酸溶液；
(6)将上步得到的纯乳酸溶液进行减压浓缩，得乳酸。
本发明技术有益效果：
本发明技术方案一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法，利用聚丙烯酰胺对乳酸发酵液中的物质进行快速凝聚，通过过滤快速去除凝聚物；采用活性炭颗粒进行脱色，颗粒状的活性炭吸附能力强，去色快速彻底，过滤方便，不会在滤液中存留粉末状活性炭；利用微量的氯化铵溶液检验滤液中的乳酸钙全部参与反应，保证乳酸发酵液提取彻底；利用阴、阳离子交换树脂进行去离子，游离离子去除彻底，且操作快速方便；利用减压浓缩，浓缩快速，易于控制，可以精确地控制乳酸的浓度，使得生产的乳酸更加的广泛用于各个领域。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合具体实施方案对本发明技术方案做进一步的说明。
取乳酸溶液20L，加入反应釜内，并加热至85℃，向反应釜1内缓慢加入氢氧化钙溶液并同时搅拌，调节反应釜内溶液PH至11，自然状态下静置2小时，过滤，得到滤液1，将滤液1加入反应釜2内，向反应釜2内加入聚丙烯酰胺，在加入过程中缓慢搅拌，加入后静置2小时，待凝聚物不再增加，过滤，得滤液2，将滤液2置于脱色罐内，加热滤液2至75℃，向脱色罐内加入0.3kg的活性炭颗粒，充分搅拌，脱色时间50分钟，待脱色完全后过滤，得滤液3，将滤液3加入到反应釜3内，并向反应釜3内缓慢加入浓度为55％的稀硫酸溶液，待沉淀物不再增加时，向反应釜3内缓慢滴入微量的氯化铵溶液，观察反应釜3内现象，若出现气泡则继续加入稀硫酸溶液，直至不出现气泡为止，过滤，得粗乳酸，将粗乳酸通过阴、阳离子交换树脂进行去离子，去除粗乳酸中游离的阴阳离子，得到纯乳酸溶液，将纯乳酸溶液置于减压浓缩器中进行减压浓缩，根据需要进行乳酸浓缩到指定的浓度，乳酸最高浓度能够达到98％。
本发明技术方案一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法，周期短，能够完场乳酸发酵液中的乳酸的提取率达95％，且在乳酸的提出过程中，无废水废气排除，在提取过程中，有大量的副产物硫酸钙形成，硫酸钙可以用做建筑的辅助材料，大大提高了经济效益，提取后的乳酸浓度可以控制，浓度最大能够达到98％，适用范围广。
本发明技术方案在上面结合具体实施方案对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种从乳酸发酵液中提取乳酸的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将乳酸发酵液加热至81-86℃，进行发酵乳的灭菌，向灭菌后的发酵乳中加入氢氧化钙溶液，调节溶液的PH至11，进行充分搅拌，搅拌后将溶液静置2小时并同时进行自然冷却，过滤，得滤液1；
(2)向滤液1中加入聚丙烯酰胺，充分搅拌后静置2小时，过滤，得滤液2；
(3)将滤液2置于脱色罐内，向脱色罐内加入颗粒状活性炭，所述加入的颗粒状活性炭质量是最粗乳酸发酵液质量的1/50，实现滤液2的脱色，脱色温度为70-75℃，脱色时间为40-60分钟，充分搅拌后过滤，得滤液3；
(4)向滤液3中加入稀硫酸溶液，充分搅拌后，并向溶液中滴入微量的，氯化铵溶液，检验滤液3完全与稀硫酸反应，所述稀硫酸溶液浓度为50％-60％，过滤，得滤液粗乳酸；
(5)将上步得到的粗乳酸利用阴、阳离子交换树脂进行去离子，得到纯乳酸溶液；
(6)将上步得到的纯乳酸溶液进行减压浓缩，得乳酸。
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