JPS6272646A - 乳酸の分離精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は乳酸の分離精製方法に関する。　より詳細には
、乳酸を遊離の状態若しくは各種の塩のかたちで含有す
る水溶液から晶析させて得た乳酸マグネシウム結晶を水
に溶解させるか若しくはスラリー状よし、硫酸を添加し
て反応させた後、生成した硫酸マグネシウム結晶を分離
し、次いで乳酸中に溶解残存している硫酸マグネシウム
をカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂によって除去す
ることを特徴とする乳酸の分離精製方法に関する。

（従来の技術） 従来、乳酸の製法としては合成法と発酵法の両法が工業
的會こ行われている。　合成法によるときは、光学的に
不活性なりＬ−型が得られるのに対し、発酵法によると
きは、使用菌種の選択によってＤＬ−型のみならず、光
学的に活性なり一型、Ｌ−型のいずれをも製造すること
ができる。

近時、光学的に活性な乳酸、就中、Ｌ−型乳酸が望まれ
るようになってきたが、ＤＬ−型をＬ−型ｊＰＤ−型に
分画することは、技術的、経済的に極めて困難であり、
上記需要に応するためには発酵法によって製造するのが
有利である。

しかしながら、発酵法ｔこは次のような短所がある。　
即ち、発酵法によって得られた乳酸含有発酵液は、有機
酸、アミノ酸、糖類、蛋白質、無機物等、極めて多種類
の不純物を含んでいるが、乳酸及び乳酸塩には各種溶媒
に溶ける性質があるために、乳酸の有利な分離精製方法
がなかったことである。

発酵段階については、技術的にかなりの進展が見られる
ものの、前記事情によって分離精製段階のコストが大と
ならざるを得す、これが乳酸が他の有機酸、例えば、ク
エン酸に比して高価格である所以となっている。

従来の分離精製法としては、乳酸カルシウムとして晶析
し、溶解性不純物を分離した後、硫酸と反応させて乳酸
に転換し、カルシウム分を硫酸カルシウム結晶として分
離する方法が広く行われているが、さらに純度を高める
ために、活性次処理、晶析反復、イオン交換樹脂処理等
が併用されている。

しかし、これら処理によるも、乳酸カルシウムの結晶が
針状かつ微細であるため、食品添加物や医薬用に供しう
るまでに不純物を除去することは極めて困難である。　
而して、高純度の乳酸を得べく工業的に行われているの
が、前記方法によって得た粗孔酸をメチルエステル化し
蒸留することによって不純物を分離する方法であるが、
該方法は無機質や不揮発性不純物の除去法としては適し
ているけれども、後の工程たる加水分解によって副生じ
たメチルアルコール等が残存する欠点があり、コスト面
においても必ずしも有利とは云い難い。

（発明が解決しようとする問題点） かかる現状に鑑み、本発明者らは経済的により有利な乳
酸の分離精製法を開発すべく研究を遂行し、厩抄牟、乳
酸マグネシウム結晶として析出させ、これを再溶解して
Ｈ−型イオン交換樹脂処理によって乳酸に転換する方法
を提案した。（特願昭６９−７５４４５　）、該発明は
、乳酸マグネシウム結晶が著しく大きくなる結果、乳酸
マグネシウムと不純物を容易に分離することができる有
利な方法である。

しかしながら、高純度にした乳酸マグネシウム結晶を再
溶解した後、イオン交換樹脂によって乳酸に転換するに
際しては、かなりの低濃度にて行わねばならず、従って
、得た乳酸をさらに濃縮することが必要であるために、
またイオン交換樹脂は乳酸マグネシウムと当量弁を必要
とするために、コストについてなおこれを低減すべき問
題があった。

そこでこれらの問題について、さらに検討を重ねた結果
、乳酸マグネシウム結晶を水に再溶解させるか若しくは
スラリー状としてから、これｔこ硫酸を添加反応させた
後、濃度の高い乳酸液とすることによって、殆どの硫酸
マグネ−シウムを結晶として分離できること、並びに乳
酸溶液中に残存する微量の硫酸マグネシウムは、少量の
Ｈ−型及びＯＨ−型又は乳酸型イオン交換樹脂によって
除去できることを見出し、本発明を完成するに至ったも
のである。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明は、不純な乳酸マグネシウム水溶液から晶
析して得た乳酸マグネシウム結晶を水に溶解させ若しく
はスラリー状とし、これに硫酸を添加し濃縮して生成す
る硫酸マグネシウム結晶を乳酸から分離し、次いで乳酸
中に残存する硫酸マグネシウムをイオン交換樹脂によっ
て除去することからなる乳酸の分離精製方法に関する。

本発明における乳酸マグネシウム結晶は、乳酸菌、かび
類等を用いる公知の発酵法における乳酸を遊離状態、若
しくはマグネシウム、カルシウム、ナトリウム等の塩と
して含有する発酵終了液にマグネシウム化合物を添加し
、生じた乳酸マグネシウムを晶析して得たものを用いる
が、これに限定されるものではない。　合成法において
乳酸二）　ＩＪ　／しを加水分解して得た乳酸含有液に
マグネシウム化合物を添加し、晶析することによって生
成した乳酸マグネシウム結晶を用いることもできる。

乳酸マグネシウム結晶は、目的に応じ溶解晶析を繰り返
すことによって純度をさらに上げることができる。　こ
のよう１こして高純度化した乳酸マグネシウム結晶は、
水に再溶解するかスラリー状とし、これに硫酸を添加す
る。

乳酸マグネシウムの溶液又はヌラリーの濃度は、通常、
乳酸として１０〜５０％の範囲が好ましいが必ずしもこ
れに限定されるものではない。　ただし、前記下限を下
端るとｉ！Ｉ縮にコストが嵩み、上限を越えると反応性
が悪くなる。′硫酸の濃度も限定されないが、濃厚すぎ
る場合には反応時に稀釈熱による高温のために乳酸が一
部分解する。　従って、添加する硫酸濃度は６０〜８０
％の範囲が適当である。　而して、硫酸の添加量は乳酸
マグネシウムに対して略々当量がよい。

硫酸添加後のａ縮方法は、減圧法、加熱法等を適宜選択
することができ、硫酸マグネシウム結晶は、これを生成
する際の使用装置、処理温度によって影響されることは
殆どなく、その分離性は良好である。　乳酸溶液中に残
存する硫酸マグネシウム量を減少させるためには、乳酸
を濃度７０％以上に濃縮してから硫酸マグネシウム結晶
を分離するのがよい。　硫酸マグネシウムの生成量が多
いため、分離性をより高めるには、硫酸を添加反応させ
て生成する硫酸マグネシウム結晶を分離した後、Ｐ液を
濃縮して溶解残存している硫酸マグネシウム結晶を析出
させ、これを分離するとよい。　分離方法は適宜に選べ
るが遠心分離法によるのが最適である。

生成した硫酸マグネシウムは、発酵液等から乳酸マグネ
シウムを晶析させるときの原料として循環使用すること
ができる。

一方、濃縮した乳酸中に微量残存する硫酸マグネシウム
は公知手段たるイオン交換処理によって吸着除去するこ
とができる。　即ち、マグネシウムイオンはＨ−型カチ
オン交換樹脂によって、硫酸イオンはＯＨ−型又は乳酸
型アニオン交換樹脂によって除去すればよい。　しかも
、イオン交換樹脂は少量で足りる。

（発明の効果） 前記したように、本発明方法たる乳酸の分離精製方法は
、■高乳酸濃度の状態で乳酸マグネシウムを硫酸処理す
ることができることによって濃縮費用が少なくなる、■
乳酸中の硫酸マグネシウム量がわずかであるため、乳酸
マグネジ　モウムを直接処理した場合に比しイオン交換
樹脂及び装置の負担が著しく軽減される、また■生成し
た硫酸マグネシウムは、乳酸マグネシウム結晶の析出ｔ
こ際し循環使用することができる等多くの特徴を有し、
従って要するコストが廉少である。

しかも本発明によるときは、従来一般的な分離精製方法
である乳酸カルシウム晶析−硫酸処理方法による場合と
比較して純度の高い乳酸を得ることができ、さらに、高
純度乳酸を製造するために現在採用されている方法であ
るコストの高いエステル化蒸留法を採らなくても、例え
ば食品添加用として充分使用し得る高純度の乳酸を得る
ことができる。

即ち、本発明は如上優れた効果を発揮するものである。

以下に、実施例によりさらに本発明を説明する。

呵施例１ 乳酸マグネシウム塩溶液から晶析して得た乳酸マグネシ
ウム５０ｙを脱塩水ｓ　ｏ　ｏ　ｍｅに溶解し、これに
７５％硫酸２５５ｙを添加し、３０℃にて３０分間反応
させた。　これを濃縮して生成した硫酸マグネシウム結
晶を２５°Ｃで戸別して得たｐ液６４９ｙは、乳酸３１
．８ｙ（４９％（＄））マグネシウム５ｓａｑ（約ａ６
ｏｏｐｌｎ＋）を含んでいた。　このＰＭを再度、濃縮
して生成した硫酸マグネシウム結晶を戸別して得たＰ液
４０７−２は°、乳゛酸３０．５ｙ（７５％（ｗ／ｗ　
）　〕　　及びマグネシウム６５岬（約１６００ｐｐｍ
）を含んでいた。

これをＨ−型イオン交換樹脂〔アンバーライ）　＋２０
Ｂ　（６ｍｆｆ）　）及び乳酸型イオン交換樹脂〔アン
バーライト４１０（６ｍｅ）〕によって処理し、溶解し
ている硫酸マグネシウムを除去した後、さらに濃縮して
精製乳酸３２．９ｙ（含量９０５、％）を得た。　この
乳酸のマグネシウム及び硫酸根の含量は検出限界以下で
あった。

実施例２ 精製して得た乳酸マグネシウム５０２を水４０ノに加え
、これに７５％硫酸２５．６８Ｆを添加し、５５〜４０
°Ｃにて１時間スラリー状態で攪拌反応させた後、生成
した硫酸マグネシウム結晶を戸別し、得られたｌ’Ｊ！
７Ｂ３ＰＣ乳酸４Ｌ７５％（Ｗ／ｖ））をエバポレータ
ーで濃縮し、再度、硫酸マグネシウム結晶をｐ別除去し
た。

得られたｐ液４５．８ｆは乳酸３＋、５ｐ（７２％）、
マグネシウム８７．５ｑ（約２０ｏｏｐｐｍ）含んでい
た。　これをＨ−型イオン交換樹脂〔アンバーライト１
２０Ｂ　（＋Ｏｍｅ）　〕及び乳酸型イオン交換樹脂〔
アンバーライトａ＋ｏ（１０ｍｅ））によって処理し、
残留する硫酸マグネシウムを除去した後、さらに濃縮し
精製乳酸５３．２９を得た。

その乳酸含量は９１％で５１８９０％乳酸の規格を充分
に満足するものであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 不純な乳酸マグネシウム水溶液から晶析して得た乳酸マ
   グネシウム結晶を水に溶解させ若しくはスラリー状とし
   、これに硫酸を添加し濃縮して生成する硫酸マグネシウ
   ム結晶を乳酸から分離し、次いで乳酸中に残存する硫酸
   マグネシウムをイオン交換樹脂によつて除去することか
   らなる乳酸の分離精製方法。