EA041010B1

EA041010B1 - METHOD OF FERMENTATION WITH OBTAINING MAGNESIUM LACTATE

Info

Publication number: EA041010B1
Application number: EA201891956
Authority: EA
Inventors: Алиаксей Калбасенка; Ерун Бокхове
Original assignee: ПУРАК Биокем БВ
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2022-08-29

Description

Настоящее изобретение относится к производству лактата магния методом ферментации.The present invention relates to the production of magnesium lactate by fermentation.

Лактат магния имеет множество применений, одним из которых является применение в качестве исходного материала при производстве молочной кислоты. Молочную кислоту можно использовать для различных применений, таких как консервация пищевых продуктов и получение биоразлагаемых полимеров. В некоторых из этих применений качество исходной молочной кислоты является фактором первостепенной важности. В частности, при производстве лактида и полимолочной кислоты желательно исходить из молочной кислоты, имеющей высокую стереохимическую чистоту. Кроме того, присутствие примесей в исходной молочной кислоте может приводить к нежелательной рацемизации фрагментов молочной кислоты, что приводит к получению лактида и полимолочной кислоты более низкого качества.Magnesium lactate has many uses, one of which is as a starting material in the manufacture of lactic acid. Lactic acid can be used for various applications such as food preservation and biodegradable polymers. In some of these applications, the quality of the starting lactic acid is of paramount importance. In particular, in the production of lactide and polylactic acid, it is desirable to start from lactic acid having a high stereochemical purity. In addition, the presence of impurities in the original lactic acid can lead to undesirable racemization of lactic acid fragments, resulting in lower quality lactide and polylactic acid.

Возрастающие потребности в продуктах высокого качества, а также необходимость достижения уровня производственных затрат, соответствующего ситуации на рынке, делают важной возможность снижать стоимость исходных материалов для производства молочной кислоты, не снижая при этом качества.Increasing demand for high quality products, as well as the need to achieve market level production costs, make it important to be able to reduce the cost of starting materials for the production of lactic acid without compromising quality.

Молочную кислоту часто производят методом ферментации углеводов с помощью микроорганизмов. Для поддержания значения pH реакционной среды на уровне, при котором хорошо растут микроорганизмы, в процессе ферментации часто добавляют щелочную соль для компенсации снижения pH, вызванного образованием молочной кислоты. Это приводит к образованию лактатной соли. Когда применяют щелочную магниевую соль, например, гидроксид или карбонат магния, образуется лактат магния.Lactic acid is often produced by the fermentation of carbohydrates by microorganisms. To maintain the pH of the reaction medium at a level at which microorganisms grow well, an alkaline salt is often added during fermentation to compensate for the decrease in pH caused by the formation of lactic acid. This leads to the formation of the lactate salt. When an alkaline magnesium salt, such as magnesium hydroxide or carbonate, is used, magnesium lactate is formed.

Способы ферментации, в которых образуется лактат магния, также называемые ферментацией с получением лактата магния, хорошо известны в данной области техники.Fermentation processes that produce magnesium lactate, also referred to as magnesium lactate fermentation, are well known in the art.

Например, в NL288829 описан непрерывный способ ферментации для производства молочной кислоты, в котором в процессе ферментации добавляют соль магния или соль цинка для образования нерастворимого лактата магния или лактата цинка, который извлекают из ферментационной среды.For example, NL288829 describes a continuous fermentation process for the production of lactic acid, in which a magnesium salt or a zinc salt is added during fermentation to form insoluble magnesium lactate or zinc lactate, which is recovered from the fermentation medium.

В US 2010/0323416 также описан способ ферментации для образования карбоновой кислоты с добавлением соли магния.US 2010/0323416 also describes a fermentation process for the formation of a carboxylic acid with the addition of a magnesium salt.

В WO 2013160352 описан способ ферментации для производства, помимо многих других продуктов, лактата магния. Способ включает стадию извлечения твердого продукта, включающую стадию разделения с помощью гидроциклона и жидкость-твердофазного разделения.WO 2013160352 describes a fermentation process for the production of, among many other products, magnesium lactate. The method includes a solid product recovery step including a hydrocyclone separation step and a liquid-solid separation step.

Yong Wang et al., Efficient magnesium lactate production with in situ product removal by crystallization, BioResource 15 Technology, Vol. 198, 26- September 2015, pp. 658-663, описывает ферментацию с получением лактата магния, в которой лактат магния извлекают во время ферментации. Указано, что извлечение твердого продукта во время ферментации нужно проводить при концентрации лактата магния 140 г/л. Концентрация лактата магния 140 г/л соответствует концентрации кристаллического вещества 5 об.% при температуре 42°C. На фиг. 3 указанного документа показано, что концентрация продукта в процессе ферментации поддерживается от 70 до 150 г/л во время ферментации (с первоначальным периодом 25 ч до достижения значения 70 г/л). Поскольку образование кристаллического вещества начинается при концентрации 110 г/л, это означает, что в течение существенной части процесса ферментации вообще не наблюдается присутствия твердого кристаллического вещества или оно присутствует, но лишь в небольших количествах.Yong Wang et al., Efficient magnesium lactate production with in situ product removal by crystallization, BioResource 15 Technology, Vol. 198, 26-September 2015, pp. 658-663 describes a magnesium lactate fermentation in which the magnesium lactate is recovered during the fermentation. It is stated that the recovery of the solid product during fermentation should be carried out at a magnesium lactate concentration of 140 g/l. A magnesium lactate concentration of 140 g/l corresponds to a crystalline concentration of 5% by volume at 42°C. In FIG. 3 of said document shows that the product concentration during fermentation is maintained at 70 to 150 g/l during fermentation (with an initial period of 25 hours until a value of 70 g/l is reached). Since the formation of the crystalline substance starts at a concentration of 110 g/l, this means that during a significant part of the fermentation process no solid crystalline substance is observed at all, or it is present, but only in small quantities.

Для достижения поставленной цели, состоящей в том, чтобы источник молочной кислоты обеспечивал снижение затрат без ухудшения качества продукта, в уровне техники необходим способ ферментации с получением лактата магния, который обеспечивает стабильную работу при высокой производительности, а также эффективное отделение продукта. В настоящем изобретении предложен такой способ.In order to achieve the stated goal of having a source of lactic acid that provides cost savings without sacrificing product quality, the prior art needs a magnesium lactate fermentation process that provides stable operation at high productivity as well as efficient product separation. The present invention proposes such a method.

Настоящее изобретение относится к способу ферментации для производства лактата магния из источника углерода, включающему стадии обеспечения ферментационной среды, содержащей ферментируемый источник углерода, в реакторе ферментации, ферментации ферментационной среды с помощью микроорганизма, продуцирующего молочную кислоту, в присутствии щелочной соли магния с получением ферментационного бульона, содержащего лактат магния, и извлечения твердого лактата магния из ферментационного бульона, содержащего лактат магния, при этом в течение по меньшей мере 40% рабочего времени процесса ферментации концентрацию твердого лактата магния в ферментационном бульоне поддерживают в диапазоне 5-40 об.% в пересчете на кристаллы твердого лактата магния относительно общей массы ферментационного бульона.The present invention relates to a fermentation method for producing magnesium lactate from a carbon source, comprising the steps of providing a fermentation medium containing a fermentable carbon source in a fermentation reactor, fermenting the fermentation medium with a lactic acid producing microorganism in the presence of an alkaline magnesium salt to obtain a fermentation broth, containing magnesium lactate, and extracting solid magnesium lactate from the fermentation broth containing magnesium lactate, while for at least 40% of the working time of the fermentation process, the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is maintained in the range of 5-40 vol.% in terms of crystals solid magnesium lactate relative to the total weight of the fermentation broth.

Было обнаружено, что обеспечение того, что концентрацию твердого лактата магния в ферментационном бульоне поддерживают в диапазоне 5-40 об.% в течение по меньшей мере 40% рабочего времени, получают способ, в котором высокий выход сочетается со свойствами эффективного разделения продуктов. Свойствами эффективного разделения продуктов обусловлена хорошая стабильность способа, а также высокое качество продукта, поскольку обеспечивается хорошее отделение лактата магния от загрязняющих веществ.It has been found that ensuring that the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is maintained in the range of 5-40% by volume for at least 40% of the operating time results in a process that combines high yield with efficient product separation properties. The properties of efficient product separation result in a good process stability as well as a high product quality, since a good separation of magnesium lactate from contaminants is ensured.

Более конкретно, было обнаружено, что, когда концентрация твердого лактата магния слишком высока в течение значительной части способа, производительность способа снижается. Не желая ограничи- 1 041010 ваться конкретной теорией, считают, что это может быть связано с присутствием продукта ферментации лактата магния, каким-либо образом влияющего на способ ферментации, например, путем воздействия на активность воды в системе и/или каким-либо образом влияя на микроорганизм. Это находится в противоречии с тем, что известно в уровне техники, в соответствии с которым твердые продукты ферментации не влияют на процесс ферментации.More specifically, it has been found that when the concentration of solid magnesium lactate is too high for a significant part of the process, the productivity of the process is reduced. While not wishing to be bound by a particular theory, it is believed that this may be due to the presence of a magnesium lactate fermentation product influencing the fermentation process in any way, for example by influencing the water activity in the system and/or influencing in any way on a microorganism. This is in contrast to what is known in the art, according to which fermentation solids do not affect the fermentation process.

С одной стороны, было обнаружено, что, если концентрация лактата магния слишком низкая в течение значительной части способа, выделение твердого лактата магния из ферментационного бульона становится более трудоемким.On the one hand, it has been found that if the concentration of magnesium lactate is too low for a significant part of the process, the separation of solid magnesium lactate from the fermentation broth becomes more laborious.

Может быть предпочтительным, когда концентрация твердого лактата магния в ферментационном бульоне составляет по меньшей мере 10 об.%, потому что было обнаружено, что более высокая концентрация твердого лактата магния приводит к продукту с улучшенными свойствами, включая улучшенные свойства фильтрации, что облегчает промывание продукта. Может быть предпочтительным, когда концентрация твердого лактата магния в ферментационном бульоне находится в диапазоне 10-35 об.% во время заданной части рабочего времени, в частности, в диапазоне 10-30 об.%, в некоторых воплощениях в диапазоне 10-25 об.%. Может оказаться более предпочтительным, когда концентрация твердого лактата магния в ферментационном бульоне находится в диапазоне 15-40 об.%, в частности 15-35 об.%, во время заданной части рабочего времени, более конкретно в диапазоне 15-30 об.%, в некоторых воплощениях в диапазоне 15-25 об.%. В некоторых воплощениях может оказаться предпочтительным, когда концентрация твердого лактата магния в ферментационном бульоне находится в диапазоне 20-40 об.%, в частности 20-35 об.%, во время заданной части рабочего времени, более конкретно в диапазоне 20-30 об.%, в некоторых воплощениях в диапазоне 20-25 об.%.It may be preferred that the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is at least 10% by volume, because it has been found that a higher concentration of solid magnesium lactate results in a product with improved properties, including improved filtration properties, which makes it easier to wash the product. It may be preferred that the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is in the range of 10-35 vol.% during a given part of the working time, in particular in the range of 10-30 vol.%, in some embodiments in the range of 10-25 vol. %. It may be more preferable when the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is in the range of 15-40 vol.%, in particular 15-35 vol.%, during a given part of the working time, more specifically in the range of 15-30 vol.%, in some embodiments in the range of 15-25 vol.%. In some embodiments, it may be preferred that the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is in the range of 20-40% by volume, in particular 20-35% by volume, during a given part of the working time, more particularly in the range of 20-30% by volume. %, in some embodiments in the range of 20-25 vol.%.

Концентрацию твердого лактата магния в ферментационном бульоне определяют согласно следующей процедуре. Однородный образец объемом 1 мл отбирают из ферментационного бульона с помощью пробирки Эппендорфа (Eppendorf tube). Образец центрифугируют в течение 2 мин при 1300 оборотах в минуту. Объемную процентную долю слоя твердого вещества определяют визуально.The concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is determined according to the following procedure. A homogeneous sample of 1 ml is taken from the fermentation broth using an Eppendorf tube. The sample is centrifuged for 2 min at 1300 rpm. The volume percentage of the solids layer is determined visually.

Этот слой твердого вещества содержит и твердый лактат магния, и биомассу. Для компенсации количества биомассы, количество биомассы можно определить отдельно с помощью способов, известных в уровне техники, например, путем определения оптической плотности (OD) образца ферментационного бульона при 600 нм, из которого были извлечены кристаллы, путем растворения его до 5 об.% в 0,5 нном растворе ЭДТА, доведенном до pH 8 с помощью KOH, и сравнения его с OD стандартных растворов биомассы при 600 нм.This solid layer contains both solid magnesium lactate and biomass. To compensate for the amount of biomass, the amount of biomass can be determined separately using methods known in the art, for example, by determining the optical density (OD) of a fermentation broth sample at 600 nm from which the crystals were extracted, by dissolving it to 5 vol.% in 0.5 N EDTA solution adjusted to pH 8 with KOH and comparing it with the OD of standard biomass solutions at 600 nm.

Объемную процентную долю твердого лактата магния можно затем определить путем вычитания объемной процентной доли биомассы из процентной доли, полученной в процедуре центрифугирования, описанной выше.The volume percentage of solid magnesium lactate can then be determined by subtracting the volume percentage of biomass from the percentage obtained in the centrifugation procedure described above.

Начальным моментом рабочего времени способа ферментации является момент времени, когда все компоненты среды добавлены в реактор, при этом ферментационная среда доведена до условий проведения ферментации, таких как выбранные pH и температура, причем микроорганизм тоже добавлен в реактор. В этот момент времени все условия соответствуют тому, чтобы началась ферментация.The start time of the fermentation process is the point in time when all the components of the medium are added to the reactor, the fermentation medium is brought to fermentation conditions such as selected pH and temperature, and the microorganism is also added to the reactor. At this point in time, all conditions are suitable for fermentation to begin.

Конечный момент рабочего времени способа ферментации - это момент времени, когда по существу завершено образование продукта, то есть когда производительность в г/лч ниже 10% максимальной величины производительности в г/лч в процессе способа. Это, как правило, происходит, когда израсходован источник углерода.The end point of the fermentation process operating time is the point in time when product formation is essentially complete, ie when the g/hh rate is below 10% of the maximum g/hh rate of the process. This usually happens when the carbon source is used up.

Общее рабочее время способа по настоящему изобретению может изменяться в широких пределах. Подходящее для коммерческого использования минимальное рабочее время составляет 10 ч. Если рабочее время меньше этой величины, период времени (в часах), во время которого концентрация лактата магния находится в пределах заданного диапазона, будет настолько коротким, что может оказаться затруднительным достичь коммерчески значимой работы. Может оказаться предпочтительным, когда общее рабочее время способа по изобретению составляет по меньшей мере 24 ч, в частности по меньшей мере 48 ч. Максимальное количество ч не является важным. Как описано в данной заявке, для осуществления непрерывного способа общее рабочее время может быть в принципе неопределенным. Значение 2 года может упоминаться в качестве обычного максимума.The total working time of the method of the present invention may vary within wide limits. The minimum working time suitable for commercial use is 10 hours. If the working time is less than this value, the period of time (in hours) during which the concentration of magnesium lactate is within the specified range will be so short that it may be difficult to achieve commercially significant work. It may be preferred that the total working time of the process according to the invention is at least 24 hours, in particular at least 48 hours. The maximum number of hours is not important. As described in this application, for the implementation of a continuous method, the total working time can be in principle undefined. The value of 2 years may be referred to as the usual maximum.

Как правило, концентрация твердого лактата магния в ферментационном бульоне не будет находиться в заданном диапазоне в об.% в течение всего рабочего времени. Например, в начале ферментации может быть так, что лактат магния отсутствует в среде. При запуске процесса ферментации образуется лактат магния, который сначала находится в растворенном состоянии. При образовании большего количества лактата магния ферментационная среда насыщается лактатом магния, и начинают формироваться кристаллы твердого лактата магния. Затем потребуется некоторое время на достижение значения 10 об.%.As a rule, the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth will not be in the specified range in vol.% during the entire working time. For example, at the beginning of the fermentation, it may be that magnesium lactate is not present in the medium. When starting the fermentation process, magnesium lactate is formed, which is initially in a dissolved state. As more magnesium lactate is formed, the fermentation medium becomes saturated with magnesium lactate and solid magnesium lactate crystals begin to form. Then it will take some time to reach the value of 10 vol.%.

С другой стороны, ближе к концу ферментации, когда прекращается подача источника углерода, может быть желательным продолжить ферментацию без дальнейшего извлечения продукта, что может привести к тому, что концентрация твердого лактата магния в ферментационном бульоне станет выше 40 об.%. Кроме того, особенно, когда извлечение продукта происходит периодически, может оказаться, чтоOn the other hand, near the end of the fermentation, when the carbon source is cut off, it may be desirable to continue the fermentation without further product recovery, which can result in the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth being above 40% by volume. In addition, especially when product recovery occurs intermittently, it may be that

- 2 041010 во время способа в некоторые моменты времени концентрация твердого лактата магния достигает значения выше 40 об.%.- 2 041010 during the process at some points in time the concentration of solid magnesium lactate reaches a value above 40 vol.%.

Процентная доля рабочего времени, во время которого концентрацию твердого лактата магния поддерживают в указанном выше диапазоне, зависит, следовательно, от времени, затраченного на фазу запуска и заключительную фазу, описанные выше, относительно периода времени между запуском до заключительной фазой. Таким образом, чем дольше рабочее время, тем выше может быть процентная доля рабочего времени, во время которой концентрация твердого лактата магния находится в заданном диапазоне.The percentage of working time during which the concentration of solid magnesium lactate is maintained within the above range depends therefore on the time spent in the startup phase and the final phase described above, relative to the time period between startup to the final phase. Thus, the longer the working time, the higher the percentage of working time during which the concentration of solid magnesium lactate is within the predetermined range can be.

Предпочтительно, что в течение по меньшей мере 60% рабочего времени способа ферментации концентрацию твердого лактата магния в ферментационном бульоне поддерживают в заданном диапазоне, предпочтительно в течение по меньшей мере 70% рабочего времени, более предпочтительно в течение по меньшей мере 80% рабочего времени, в некоторых случаях в течение по меньшей мере 90% рабочего времени.Preferably, for at least 60% of the fermentation process run time, the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is maintained within a predetermined range, preferably for at least 70% of the run time, more preferably for at least 80% of the run time, in in some cases for at least 90% of the working time.

Способ по изобретению может представлять собой периодический способ, способ с периодической подачей или непрерывный способ.The process of the invention may be a batch process, a batch process or a continuous process.

В одном из воплощений способ ферментации по изобретению представляет собой периодический способ. В описании данной заявки периодический способ определяют как способ, в котором источник углерода подают в реактор ферментации в начале реакции и не подают (существенных порций) источника углерода в процессе способа.In one embodiment, the fermentation process of the invention is a batch process. In the specification of this application, a batch process is defined as a process in which a carbon source is supplied to the fermentation reactor at the start of the reaction and no (substantial portions) of the carbon source are supplied during the process.

В одном из воплощений способ ферментации по изобретению представляет собой способ с периодической подачей. В описании данной заявки способ с периодической подачей представляет собой способ, в котором по меньшей мере указанный источник углерода подают в реактор ферментации в начале реакции и во время реакции, при этом способ имеет заранее заданную конечную точку, после которой ферментация не может быть продолжена, вследствие, например, образования примесей.In one embodiment, the fermentation process of the invention is a batch process. In the specification of this application, a batch method is a method in which at least said carbon source is supplied to the fermentation reactor at the beginning of the reaction and during the reaction, wherein the method has a predetermined end point after which the fermentation cannot be continued due to , for example, the formation of impurities.

В одном из воплощений способ ферментации по изобретению представляет собой непрерывный способ ферментации. В описании данной заявки непрерывный способ ферментации представляет собой способ, в котором по меньшей мере источник углерода подают в реактор ферментации в начале реакции и во время реакции, при этом способ не имеет заранее заданной конечной точки. Как правило, общий объем ферментационной среды сохраняется более или менее постоянным. Это означает, что, с точки зрения добавления источника углерода во время ферментации, в результате чего возрастает объем ферментационной среды, содержимое будет извлекаться во время ферментации, в данном случае в виде твердого лактата магния, возможно в сочетании с некоторым количеством жидкой ферментационной среды. В принципе, непрерывная ферментация может протекать бесконечно, хотя в какой-то момент времени она будет остановлена для обслуживания оборудования. Принципы периодической ферментации, ферментации с периодической подачей и непрерывной ферментации известны специалисту в данной области техники.In one embodiment, the fermentation process of the invention is a continuous fermentation process. In the specification of this application, a continuous fermentation process is one in which at least a carbon source is supplied to the fermentation reactor at the beginning of the reaction and during the reaction, and the method does not have a predetermined end point. As a rule, the total volume of the fermentation medium is kept more or less constant. This means that, in terms of adding a carbon source during fermentation, thereby increasing the volume of the fermentation medium, the contents will be recovered during fermentation, in this case in the form of solid magnesium lactate, possibly in combination with some liquid fermentation medium. In principle, continuous fermentation can run indefinitely, although at some point in time it will be stopped to service the equipment. The principles of batch fermentation, batch fermentation and continuous fermentation are known to the person skilled in the art.

Обычно в процессах периодической ферментации и процессах ферментации с периодической подачей ферментацию продолжают, пока источник углерода не израсходуется в такой степени, что ферментация прекратится. Концентрацию лактата магния в ферментационном бульоне определяют по количеству источника углерода, причем она может возрастать до очень высоких значений, например, порядка 50 об.%, в пересчете на массу всего ферментационного бульона. Такие очень высокие концентрации можно получить, потому что лактат магния присутствует в твердом виде.Typically, in batch fermentation processes and batch fermentation processes, fermentation is continued until the carbon source is used up to such an extent that fermentation stops. The concentration of magnesium lactate in the fermentation broth is determined by the amount of carbon source, and it can increase to very high values, for example, about 50 vol.%, based on the weight of the entire fermentation broth. Such very high concentrations can be obtained because magnesium lactate is present in solid form.

Однако в настоящем изобретении способ будут проводить таким образом, чтобы при соответствующем извлечении твердого лактата магния из ферментационного бульона поддерживать концентрацию твердого лактата магния в заданных диапазонах во время определенной части рабочего времени.However, in the present invention, the method will be carried out in such a way that, with the appropriate recovery of solid magnesium lactate from the fermentation broth, the concentration of solid magnesium lactate is maintained within predetermined ranges during a certain part of the working time.

В одном из воплощений настоящего изобретения способ ферментации представляет собой непрерывный способ ферментации. В непрерывном способе ферментации источник углерода и другие вещества добавляют в процессе способа ферментации, так что способ можно, в принципе, проводить бесконечно. В непрерывных способах ферментации будет проводиться периодическое извлечение продукта для обеспечения достаточного места в реакционном сосуде для продолжения ферментации. В процессах ферментации с получением лактата магния, описанных в литературе, например, в NL288829, не приводится информации о концентрации лактата магния в ферментационном бульоне, при которой проводят извлечение продукта. С другой стороны, в настоящем изобретении обнаружили, что, вопреки ожиданиям, при поддержании концентрации твердого лактата магния в пределах специфического диапазона в течение специфической части рабочего времени получают способ ферментации, в котором продукт одновременно демонстрирует хорошие свойства разделения и высокую производительность по количеству. Применение непрерывной ферментации является предпочтительным воплощением настоящего изобретения, особенно, когда концентрацию твердого лактата магния поддерживают в заданном диапазоне в течение по меньшей мере 70% рабочего времени, более предпочтительно в течение по меньшей мере 80% рабочего времени, еще более предпочтительно в течение по меньшей мере 90% рабочего времени.In one embodiment of the present invention, the fermentation process is a continuous fermentation process. In a continuous fermentation process, the carbon source and other substances are added during the fermentation process, so that the process can, in principle, be carried out indefinitely. In continuous fermentation processes, periodic product recovery will be carried out to ensure sufficient space in the reaction vessel to continue the fermentation. In the fermentation processes for the production of magnesium lactate, described in the literature, for example, in NL288829, no information is given on the concentration of magnesium lactate in the fermentation broth, at which the extraction of the product is carried out. On the other hand, the present invention has found that, contrary to expectations, by maintaining the concentration of solid magnesium lactate within a specific range for a specific part of the working time, a fermentation process is obtained in which the product simultaneously exhibits good separating properties and high quantity productivity. The use of continuous fermentation is a preferred embodiment of the present invention, especially when the concentration of solid magnesium lactate is maintained within a predetermined range for at least 70% of the working time, more preferably for at least 80% of the working time, even more preferably for at least 90% working time.

Концентрацию твердого лактата магния в ферментационном бульоне регулируют путем извлечения из него твердого лактата магния.The concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth is controlled by extracting solid magnesium lactate from it.

- 3 041010- 3 041010

Извлечение твердого лактата магния будут проводить, как правило, в процессе способа. Это можно сделать способами, известными в уровне техники, например, с помощью стадий слива ферментационного бульона, содержащего твердый лактат магния, из реактора ферментации и удаления твердого лактат магния из ферментационного бульона. Удаление твердого лактата магния из ферментационного бульона можно осуществить способами, известными в уровне техники, например, путем фильтрования, центрифугирования, декантации или их сочетаний.Recovery of solid magnesium lactate will generally be carried out during the process. This can be done by methods known in the art, for example by the steps of draining the fermentation broth containing solid magnesium lactate from the fermentation reactor and removing the solid magnesium lactate from the fermentation broth. Removal of solid magnesium lactate from the fermentation broth can be carried out by methods known in the art, for example, by filtration, centrifugation, decantation, or combinations thereof.

В одном из воплощений ферментационный бульон, из которого извлекли твердый лактат магния, частично или полностью подают рециклом в реактор ферментации. Это может оказаться полезным для возвращения биомассы из ферментационного бульона в реактор ферментации.In one embodiment, the fermentation broth from which the solid magnesium lactate has been recovered is partially or wholly recycled to the fermentation reactor. This may be useful for returning biomass from the fermentation broth to the fermentation reactor.

Удаление лактата магния можно проводить на отдельных стадиях периодическим образом, но также и непрерывным образом. Непрерывное удаление лактата магния считают предпочтительным, потому что это позволяет точно контролировать количество лактата магния, присутствующего в ферментационном бульоне. Его также можно эффективно интегрировать в непрерывный способ ферментации, который является предпочтительным воплощением настоящего изобретения.The removal of magnesium lactate can be carried out in separate stages in a batch manner, but also in a continuous manner. Continuous removal of magnesium lactate is considered preferable because it allows precise control of the amount of magnesium lactate present in the fermentation broth. It can also be effectively integrated into a continuous fermentation process, which is a preferred embodiment of the present invention.

Как правило, если проводят стадию, на которой ферментационный бульон, содержащий твердый лактат магния, сливают из реактора, объем ферментационного бульона, сливаемого за отдельную стадию, составляет не более 40 об.% ферментационной среды, присутствующей в реакторе. Более высокие процентные доли затруднят поддержание концентрации твердого лактата магния в пределах специфического диапазона. Может быть предпочтительным, когда объем ферментационного бульона, сливаемого за отдельную стадию, составляет не более 30 об.% ферментационной среды, присутствующей в реакторе, в частности не более 20 об.%, более конкретно не более 10 об.%.Typically, if a step is carried out in which the fermentation broth containing solid magnesium lactate is drained from the reactor, the volume of fermentation broth drained per individual step is not more than 40% by volume of the fermentation medium present in the reactor. Higher percentages will make it difficult to maintain the solid magnesium lactate concentration within a specific range. It may be preferred that the volume of fermentation broth drained per individual stage is not more than 30% by volume of the fermentation medium present in the reactor, in particular not more than 20% by volume, more particularly not more than 10% by volume.

Способ по изобретению также включает стадии обеспечения ферментационной среды, содержащей ферментируемый источник углерода, в реактор ферментации, и ферментацию ферментационной среды с помощью микроорганизма, продуцирующего молочную кислоту, в присутствии щелочной соли магния для получения ферментационного бульона, содержащего лактат магния. Эти стадии, как правило, известны специалисту в данной области техники. Они будут освещены ниже по ходу изложения.The method of the invention also includes the steps of providing a fermentation medium containing a fermentable carbon source to the fermentation reactor, and fermenting the fermentation medium with a lactic acid producing microorganism in the presence of an alkaline magnesium salt to produce a fermentation broth containing magnesium lactate. These steps are generally known to the person skilled in the art. They will be highlighted below in the course of the presentation.

В способе по изобретению ферментационную среду, содержащую ферментируемый источник углерода, подают в реактор ферментации. Термин ферментируемый источник углерода, используемый в данной заявке, относится к углеводам, которые можно ферментировать с помощью микроорганизма, продуцирующего молочную кислоту. Примерами ферментируемых источников углерода являются C5 сахара, C6 сахара, их олигомеры (например, димерные C12 сахара) и/или их полимеры, а также соединения, подобные глицерину. Под C5 сахарами и C6 сахарами понимают сахариды с 5 и 6 атомами углерода, соответственно, а под C12 сахарами понимают сахариды с 12 атомами углерода (например, дисахарид). Тип ферментируемого источника углерода, который способен ферментировать специфический микроорганизм, может меняться и, как правило, зависит от используемого микроорганизма, продуцирующего молочную кислоту. Примеры обычных сахаров, ферментируемых микроорганизмами, продуцирующими молочную кислоту, могут включать C5 сахара, такие как арабиноза, ксилоза и рибоза; C6 сахара, такие как глюкоза, фруктоза, галактоза, рамноза и манноза; и C12 сахара, такие как сахароза, мальтоза и изомальтоза. В пределах компетенции специалиста в данной области техники выбрать подходящее сочетание источника углерода и микроорганизма на основании общеизвестных знаний в данной области техники.In the method according to the invention, the fermentation medium containing the carbon source to be fermented is fed into the fermentation reactor. The term fermentable carbon source as used herein refers to carbohydrates that can be fermented by a lactic acid producing microorganism. Examples of fermentable carbon sources are C5 sugars, C6 sugars, their oligomers (eg dimeric C12 sugars) and/or their polymers, and compounds like glycerol. By C5 sugars and C6 sugars is meant saccharides with 5 and 6 carbon atoms, respectively, and by C12 sugars is meant saccharides with 12 carbon atoms (eg a disaccharide). The type of fermentable carbon source that a particular microorganism is capable of fermenting can vary and generally depends on the lactic acid producing microorganism used. Examples of common sugars fermented by lactic acid producing microorganisms may include C5 sugars such as arabinose, xylose and ribose; C6 sugars such as glucose, fructose, galactose, rhamnose and mannose; and C12 sugars such as sucrose, maltose, and isomaltose. It is within the skill of a person skilled in the art to select an appropriate combination of carbon source and microorganism based on common knowledge in the art.

Концентрация источника углерода в реакционной среде будет зависеть от природы источника углерода, природы микроорганизма и других условий ферментации. В пределах компетенции специалиста в данной области техники выбрать подходящую соответствующую концентрацию.The concentration of the carbon source in the reaction medium will depend on the nature of the carbon source, the nature of the microorganism and other fermentation conditions. It is within the skill of the art to select the appropriate appropriate concentration.

Ферментационная среда может быть обеспечена путем объединения дополнительных питательных веществ с источником углерода и водой. Дополнительные питательные вещества можно добавлять в любом порядке и в твердом виде, в виде растворов или в виде суспензий (например, в воде).A fermentation medium can be provided by combining additional nutrients with a carbon source and water. Additional nutrients can be added in any order and in solid form, as solutions, or as suspensions (eg, in water).

Подходящие питательные вещества для применения в процессе ферментации для производства молочной кислоты или лактатных солей известны в данной области техники. Дополнительные питательные вещества можно выбрать из по меньшей мере одного вещества из, например, минеральных солей (например, источника минерального азота, фосфата, серы и микроэлементов, таких как цинк, магний, кальций, марганец, калий, натрий, бор, железо, кобальт, медь, молибден, никель, алюминий и т.д.) и источника органического азота (например, автолизатов и гидролизатов дрожжей, гидролизатов растительного белка, гидролизатов животного белка и растворимых побочных продуктов от замачивания пшеницы или маиса). Такие источники органического азота, как правило, обеспечивают азот в форме, например, свободных аминокислот, олигопептидов, пептидов, витаминов и следовых количеств кофакторов ферментов. Кроме того, такие источники органического азота можно также добавлять по отдельности и/или в чистом виде.Suitable nutrients for use in the fermentation process for the production of lactic acid or lactate salts are known in the art. Additional nutrients can be selected from at least one of, for example, mineral salts (for example, a source of mineral nitrogen, phosphate, sulfur, and trace elements such as zinc, magnesium, calcium, manganese, potassium, sodium, boron, iron, cobalt, copper, molybdenum, nickel, aluminium, etc.) and an organic nitrogen source (eg, yeast autolysates and hydrolysates, vegetable protein hydrolysates, animal protein hydrolysates, and soluble by-products from wheat or maize soaking). Such organic nitrogen sources typically provide nitrogen in the form of, for example, free amino acids, oligopeptides, peptides, vitamins, and trace amounts of enzyme cofactors. In addition, such sources of organic nitrogen can also be added individually and/or in pure form.

pH ферментационной среды перед посевом можно регулировать до pH, подходящего для процесса ферментации с помощью выбранного микроорганизма. Как правило, pH можно регулировать до pH от примерно 2,0 до примерно 8,0, в частности от примерно 4,0 до примерно 7,5. В зависимости от исходного pH ферментационной среды, регулирование pH можно осуществлять путем добавления основания (на- 4 041010 пример, щелочной соли магния) или кислоты (например, H2SO4) Ферментационную среду ферментируют с помощью микроорганизма, продуцирующего молочную кислоту, в присутствии щелочной соли магния для получения ферментационного бульона, содержащего лактат магния. Ферментацию, как правило, проводят путем термостатирования ферментационной среды с микроорганизмом при подходящей температуре в течение подходящего периода времени.The pH of the fermentation medium before seeding can be adjusted to a pH suitable for the fermentation process with the selected microorganism. Typically, the pH can be adjusted to a pH of from about 2.0 to about 8.0, in particular from about 4.0 to about 7.5. Depending on the initial pH of the fermentation medium, the pH can be adjusted by adding a base (eg, an alkaline magnesium salt) or an acid (eg, H2SO4) The fermentation medium is fermented with a lactic acid producing microorganism in the presence of an alkaline magnesium salt to obtaining a fermentation broth containing magnesium lactate. Fermentation is generally carried out by incubating the fermentation medium with the microorganism at a suitable temperature for a suitable period of time.

В процессе ферментации лактат магния будет осаждаться в твердом виде. Будет или не будет проходит осаждение лактата магния, зависит от концентрации ферментируемых углеводов в ферментационной среде, температуры ферментации, концентрации других составляющих ферментационной среды, концентрации лактата магния и коэффициента растворения добавленной щелочной соли магния.During fermentation, magnesium lactate will precipitate out as a solid. Whether or not precipitation of magnesium lactate occurs depends on the concentration of fermentable carbohydrates in the fermentation medium, the fermentation temperature, the concentration of other constituents of the fermentation medium, the concentration of magnesium lactate, and the dilution factor of the added alkaline magnesium salt.

Подходящие микроорганизмы, продуцирующие молочную кислоту, известны в уровне техники, могут включать бактерии, грибы и дрожжи и могут быть выбраны из микроорганизмов, которые являются (a) гомоферментативными продуцентами молочной кислоты или (b) гетероферментативными микроорганизмами, которые продуцируют молочную кислоту. Эти микроорганизмы могут быть генетически модифицированы для производства или сверхпроизводства молочной кислоты. Примеры таких микроорганизмов включают, не ограничиваясь указанным, виды бактерий родов Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus, Streptococcus, Aerococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Oenococcus, Sporolactobacillus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella, Bacillus (включая Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus smithii, Bacillus thermolactis и Bacillus thermoamylovorans), Geobacillus (включая Geobacillus stearothermophilus и Geobacillus thermoglucosidans), Caldicellulosiruptor (включая Caldicellulosiruptor saccharolyticus), Clostridium (включая Clostridium thermocellum), Thermoanaerobacterium (включая Thermoanaerobacterium saccharolyticum), Thermoanaerobacter и Escherichia (включая Escherichia coli) и виды грибов и дрожжей из родов Saccharomyces (включая Saccharomyes cerevisiae), Kluyveromyces (включая Kluyveromyces lactis и Kluyveromyces marxianus), Issatchenkia (включая Issatchenkia orientalis), Pichia (включая Pichia stipitis), Candida (включая Candida boidinii, Candida magnolia, Candida methanosorbosa, Candida sonorensis и Candida utilis) и Rhizopus (включая Rhizopus arrhizus, Rhizopus microspores и Rhizopus oryzae).Suitable lactic acid producing microorganisms are known in the art, may include bacteria, fungi and yeasts, and may be selected from microorganisms that are (a) homofermentative lactic acid producers or (b) heterofermentative microorganisms that produce lactic acid. These microorganisms can be genetically engineered to produce or overproduce lactic acid. Examples of such microorganisms include, but are not limited to, bacterial species of the genera Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus, Streptococcus, Aerococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Oenococcus, Sporolactobacillus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella, Bacillus (including Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus smithii, Bacillus thermolactis and Bacillus thermoamylovorans), Geobacillus (including Geobacillus stearothermophilus and Geobacillus thermoglucosidans), Caldicellulosiruptor (including Caldicellulosiruptor saccharolyticus), Clostridium (including Clostridium thermocellum), Thermoanaerobacterium (including Thermoanaerobacterium saccharolyticum), Thermoanaerobacter and Escherichia coli spp. yeast from the genera Saccharomyces (including Saccharomyes cerevisiae), Kluyveromyces (including Kluyveromyces lactis and Kluyveromyces marxianus), Issatchenkia (including Issatchenkia orientalis), Pichia (including Pichia stipitis), Candida (including Candida b oidinii, Candida magnolia, Candida methanosorbosa, Candida sonorensis and Candida utilis) and Rhizopus (including Rhizopus arrhizus, Rhizopus microspores and Rhizopus oryzae).

Родами бактерий, представляющими особый интерес, являются Lactobacillus, Bacillus (включая Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus smithii, Bacillus thermolactis и Bacillus thermoamylovorans), Geobacillus (включая Geobacillus stearothermophilus и Geobacillus thermoglucosidans) и Escherichia (включая Escherichia coli).Bacterial genera of particular interest are Lactobacillus, Bacillus (including Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis, Bacillus smithii, Bacillus thermolactis and Bacillus thermoamylovorans), Geobacillus (including Geobacillus stearothermophilus and Geobacillus thermoglucosidans) and Escherichia (including Escherichia coli).

Дополнительно или альтернативно, предпочтительными видами бактерий являются такие, которые демонстрируют оптимальный рост при pH в диапазоне от примерно 6 до примерно 8.Additionally or alternatively, preferred bacterial species are those that exhibit optimal growth at a pH in the range of about 6 to about 8.

Температура термостатирования может зависеть от используемого микроорганизма. Например, оптимальную температуру для использования можно установить путем анализа активности микроорганизма для ферментации в различных температурных условиях. Как правило, температура может находиться в пределах диапазона от примерно 20 до примерно 80°C, в частности в пределах диапазона от примерно 25 до примерно 70°C и более конкретно в пределах диапазона от примерно 30 до примерно 60°C.The incubation temperature may depend on the microorganism used. For example, the optimum temperature for use can be established by analyzing the activity of the fermentation microorganism under various temperature conditions. Typically, the temperature may be within the range of about 20 to about 80°C, in particular within the range of about 25 to about 70°C, and more particularly within the range of about 30 to about 60°C.

Щелочную соль магния, добавляемую в ферментационную среду, применяют для нейтрализации молочной кислоты, выделяемой микроорганизмами в процессе ферментации, с образованием соли лактата магния. Понижение pH ниже критического значения, зависящего от применяемого в способе микроорганизма, может вызвать нарушение процесса метаболизма микроорганизма и привести к остановке процесса ферментации. Как правило, pH регулируют в процессе ферментации в диапазоне от примерно 2,0 до примерно 8,0, в частности от примерно 4,0 до примерно 7,5. Регулирование pH можно осуществлять путем регулирования pH ферментационной среды и путем добавления, при необходимости, соответствующих количеств основания. Основную соль магния можно выбрать из, в частности, по меньшей мере одного вещества из MgO, Mg(OH)₂, MgCO₃ и Mg(HCO₃)₂. Щелочная соль магния может содержать минорные количества других катионов.An alkaline magnesium salt added to the fermentation medium is used to neutralize lactic acid produced by microorganisms during the fermentation process to form a magnesium lactate salt. Lowering the pH below a critical value, depending on the microorganism used in the method, can cause a violation of the microorganism's metabolism and lead to a stop in the fermentation process. Typically, the pH is adjusted during fermentation in the range of from about 2.0 to about 8.0, in particular from about 4.0 to about 7.5. The pH adjustment can be carried out by adjusting the pH of the fermentation medium and by adding, if necessary, appropriate amounts of base. The basic magnesium salt can be selected from, in particular, at least one of MgO, Mg(OH) ₂ , MgCO ₃ and Mg(HCO ₃ ) ₂ . The alkaline magnesium salt may contain minor amounts of other cations.

Лактат магния, полученный способом по изобретению, может быть обработан, как описано в данной заявке. Его можно подвергнуть стадиям промежуточной очистки известными в данной области техники способами, например, путем перекристаллизации, в результате которой получают очищенный лактат магния.Magnesium lactate, obtained by the method according to the invention, can be processed as described in this application. It can be subjected to intermediate purification steps by methods known in the art, for example by recrystallization, which results in purified magnesium lactate.

Лактат магния можно, например, превратить в молочную кислоту. Это можно осуществить различными способами, включая способ ионного обмена, например, путем использования ионообменной колонки или электродиализа, или подкисления при использовании сильной неорганической кислоты (например, серной кислоты, HCl или HNO3) с получением смеси молочной кислоты и соли магния в водной среде. Эту смесь можно затем подвергнуть стадии разделения молочной кислоты/соли магния, которая приводит к образованию молочной кислоты и отделению соли магния.Magnesium lactate can, for example, be converted to lactic acid. This can be done in various ways, including the ion exchange method, for example, using an ion exchange column or electrodialysis, or acidification using a strong inorganic acid (for example, sulfuric acid, HCl or HNO 3 ) to obtain a mixture of lactic acid and a magnesium salt in an aqueous medium. This mixture can then be subjected to a lactic acid/magnesium salt separation step which results in the formation of lactic acid and separation of the magnesium salt.

Стадию отделения можно проводить способами, известными в данной области техники. Если соль магния находится в твердом виде, например, когда на стадии подкисления используют серную кислоту, стадия разделения молочная кислота/соль магния может представлять собой стадию жидкостьтвердофазного разделения, на которой отделяют твердую соль магния, что приводит к образованию водного раствора молочной кислоты.The separation step can be carried out by methods known in the art. If the magnesium salt is in solid form, such as when sulfuric acid is used in the acidification step, the lactic acid/magnesium salt separation step may be a liquid-solid separation step in which the solid magnesium salt is separated, resulting in an aqueous solution of lactic acid.

Если соль магния присутствует в смеси в виде растворенной соли, например, в случае хлорида маг-If the magnesium salt is present in the mixture as a dissolved salt, for example, in the case of magnesium chloride

Claims

When HCl is used in the acidification step, isolation of lactic acid from the magnesium salt solution can be carried out, for example, by extracting lactic acid from the salt solution using an organic extractant that is immiscible with the aqueous salt solution. The lactic acid can then be recovered from the extractant by, for example, removing the solvent by evaporation or by extracting the lactic acid from the extractant with water, which results in the formation of an aqueous solution of lactic acid.

Aqueous solutions of lactic acid can be purified by methods known in the art, for example by treatment with activated carbon. They can be concentrated by removing water. Lactic acid can be purified, for example, by distillation to obtain purified lactic acid. Lactic acid can optionally be crystallized to form solid crystalline lactic acid. It can also be subjected to an oligomerization step by removing water to form lactic acid oligomers.

The lactic acid produced by the process of the invention can be converted to lactide. Said lactide or lactic acid itself can be converted to polylactic acid.

Various processes for processing magnesium lactate to lactic acid, further processing of lactic acid, and production of lactide and polylactic acid are common and require no further explanation.

Further, the present invention is illustrated by means of examples, not limiting the present invention in any way.

Example.

Fermentation of magnesium lactate according to the present invention was carried out as follows. Sucrose, used as a carbon source, was introduced into the fermentation reactor, along with additional nutrients and water to form a fermentation medium. The fermentation medium was adjusted to the conditions under which the fermentation takes place, including pH and temperature adjustment. This medium was seeded with a microorganism capable of producing lactic acid. During fermentation, the pH of the fermentation medium was adjusted and maintained at the selected level by adding a suspension of magnesium hydroxide. Sucrose as a substrate was continuously added to the fermentation medium.

Periodic removal of solid magnesium lactate was carried out so that the concentration of solid magnesium lactate was in the range of 10-40 vol.% during the entire process and in the range of 15-30 vol.% for about 50% of the working time. This was done by removing the crystalline slurry from the bottom of the reactor every 4-10 hours, removing the solid magnesium lactate from it, and recycling the liquid filtrate to the reactor.

It turned out that the use of the process according to the invention over a period of time of 50 hours (10 product extractions) from the start of fermentation resulted in a high average production, expressed in grams of magnesium lactate per liter per hour.

The magnesium lactate obtained in the process of the invention was separated from the crystalline suspension by filtration. The resulting filter cake had a moisture content of 26 to 32% by weight. This shows that the filtration properties of magnesium lactate are such that efficient separation of the product becomes possible. When the concentration of solid magnesium lactate is below 5% by volume for too long, a filter cake with a higher moisture content will be obtained, making it difficult to isolate the product.

CLAIM

1. A fermentation method for producing magnesium lactate from a carbon source, comprising the steps of providing a fermentation medium containing a fermentable carbon source in a fermentation reactor, fermenting the fermentation medium with a lactic acid producing microorganism in the presence of an alkaline magnesium salt to obtain a fermentation broth in the fermentation reactor containing magnesium lactate, and extracting solid magnesium lactate from the fermentation broth containing magnesium lactate, while for at least 40% of the working time of the fermentation process, the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth in the fermentation reactor is maintained in the range of 10-40 vol.% in terms of crystals of solid magnesium lactate relative to the total weight of the fermentation broth in the fermentation reactor.

2. The method according to claim 1, wherein the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth in the fermentation reactor is in the range of 10-35 vol.% during a given part of the working time, in particular in the range of 10-30 vol.%, in some embodiments in the range of 10-25 vol.%.

3. The method according to claim 1, in which the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth in the fermentation reactor is in the range of 15-40 vol.%, in particular 15-35 vol.%, for a given

- 6 041010 parts of the working time, more specifically in the range of 15-30 vol.%, in some embodiments in the range

15-25 vol.%.

4. The method according to claim 1, wherein the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth in the fermentation reactor is in the range of 20-40 vol.%, in particular 20-35 vol.% during a given part of the working time, more specifically in the range of 20 -30 vol.%, in some embodiments in the range of 20-25 vol.%.

5. The method according to any of the preceding claims, wherein the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth in the fermentation reactor is maintained within a predetermined range for at least 60% of the working time of the fermentation process, preferably for at least 70% of the working time, more preferably for at least 80% of the working time, in some cases for at least 90% of the working time.

6. A process according to any one of the preceding claims, wherein the process is a batch process, a batch process, or a continuous process.

7. The method according to claim 6, wherein the method is a continuous process, wherein the concentration of solid magnesium lactate in the fermentation broth in the fermentation reactor is maintained within a predetermined range for at least 70% of the operating time, preferably for at least 80% of the operating time , more preferably for at least 90% of the working time.

8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the step of recovering magnesium lactate from the fermentation broth comprises the steps of draining the fermentation broth containing solid magnesium lactate from the fermentation reactor and removing solid magnesium lactate from the fermentation broth.

9. The method of claim 8, wherein the fermentation broth from which the solid magnesium lactate has been removed is recycled to the fermentation reactor.

10. The method according to any of the preceding claims, wherein the step of recovering the magnesium lactate from the fermentation broth is carried out in separate steps periodically.

11. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the step of extracting magnesium lactate from the fermentation broth is carried out continuously.

12. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the fermentation method is a continuous fermentation method, and wherein the step of extracting magnesium lactate from the fermentation broth is carried out continuously, wherein the concentration of solid magnesium lactate is preferably maintained within a predetermined range for at least at least 70% of the working time, preferably for at least 80% of the working time, more preferably for at least 90% of the working time.

13. The method according to any one of the preceding claims, wherein the magnesium lactate is subjected to a purification step, such as a recrystallization step, to obtain purified magnesium lactate.

14. The process according to any one of the preceding claims, wherein the magnesium lactate is converted to lactic acid, for example by ion exchange or by acidification, wherein after the acidification, a separation step is carried out to separate the lactic acid from the magnesium salt formed during the acidification step, resulting in, for example, to form an aqueous solution of lactic acid, which can optionally be subjected to one or more purification steps or concentration steps.

15. The method of claim 14, wherein the lactic acid is subjected to one or more purification steps, such as a distillation step resulting in purified lactic acid, a crystallization step resulting in lactic acid as a solid crystalline material, or an oligomerization step resulting in the formation of oligomers of lactic acid, or convert it into lactide or polylactic acid, directly or through the formation of lactide.

Eurasian Patent Organization, EAPO

Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2