一種從乳酸發酵液中提取乳酸的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于乳酸的提取工藝，更具體地說涉及一種快速的、徹底的從乳酸發酵液中提取乳酸的工藝方法。
【背景技術】
[0002]乳酸作為一種重要的有機酸，廣泛存在于人體、動物體和植物中。乳酸、乳酸鹽及其衍生物，在食品、飼料、化工和醫藥等領域具有廣泛的應用。近年來，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，解決了日益嚴重的環境污染問題，引起了世界的廣泛關注，被認為是新世紀最有發展前途的新材料，應用前景非常廣闊。
[0003]乳酸的生產方法包括發酵法、化學合成法和酶法。目前，高光學純度的L-乳酸的生產以微生物發酵為主，發酵菌種為乳桿菌、米根霉等。對乳酸發酵液的提取分離，我國目前普遍采用的乳酸鈣結晶-酸解工藝存在提取率低，成品純度不高，存放穩定性差、提取工藝時間長、操作困難等問題。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。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種提取快速、操作簡單便捷的從乳酸發酵液中提取乳酸的方法。
[0005]本發明技術方案一種從乳酸發酵液中提取乳酸的方法，包括以下步驟:
[0006](I)將乳酸發酵液加熱至81-86°C，進行發酵乳的滅菌，向滅菌后的發酵乳中加入氫氧化鈣溶液，調節溶液的PH至11，進行充分攪拌，攪拌后將溶液靜置2小時并同時進行自然冷卻，過濾，得濾液I ;
[0007](2)向濾液I中加入聚丙烯酰胺，充分攪拌后靜置2小時，過濾，得濾液2 ;
[0008](3)將濾液2置于脫色罐內，向脫色罐內加入顆粒狀活性炭，所述加入的顆粒狀活性炭質量是最粗乳酸發酵液質量的1/50，實現濾液2的脫色，脫色溫度為70-75°C，脫色時間為40-60分鐘，充分攪拌后過濾，得濾液3 ；
[0009](4)向濾液3中加入稀硫酸溶液，充分攪拌后，并向溶液中滴入微量的，氯化銨溶液，檢驗濾液3完全與稀硫酸反應，所述稀硫酸溶液濃度為50% -60%,過濾，得濾液粗乳酸；
[0010](5)將上步得到的粗乳酸利用陰、陽離子交換樹脂進行去離子，得到純乳酸溶液；
[0011](6)將上步得到的純乳酸溶液進行減壓濃縮，得乳酸。
[0012]本發明技術有益效果:
[0013]本發明技術方案一種從乳酸發酵液中提取乳酸的方法，利用聚丙烯酰胺對乳酸發酵液中的物質進行快速凝聚，通過過濾快速去除凝聚物；采用活性炭顆粒進行脫色，顆粒狀的活性炭吸附能力強，去色快速徹底，過濾方便，不會在濾液中存留粉末狀活性炭；利用微量的氯化銨溶液檢驗濾液中的乳酸鈣全部參與反應，保證乳酸發酵液提取徹底；利用陰、陽離子交換樹脂進行去離子，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，使得生產的乳酸更加的廣泛用于各個領域。
【具體實施方式】
[0014]為便于本領域技術人員理解本發明技術方案，現結合具體實施方案對本發明技術方案做進一步的說明。
[0015]取乳酸溶液20L，加入反應釜內，并加熱至85°C，向反應釜I內緩慢加入氫氧化鈣溶液并同時攪拌，調節反應釜內溶液PH至11，自然狀態下靜置2小時，過濾，得到濾液1，將濾液I加入反應釜2內，向反應釜2內加入聚丙烯酰胺，在加入過程中緩慢攪拌，加入后靜置2小時，待凝聚物不再增加，過濾，得濾液2，將濾液2置于脫色罐內，加熱濾液2至75°C，向脫色罐內加入0.3kg的活性炭顆粒，充分攪拌，脫色時間50分鐘，待脫色完全后過濾，得濾液3，將濾液3加入到反應釜3內，并向反應釜3內緩慢加入濃度為55%的稀硫酸溶液，待沉淀物不再增加時，向反應爸3內緩慢滴入微量的氯化錢溶液，觀察反應Il 3內現象，若出現氣泡則繼續加入稀硫酸溶液，直至不出現氣泡為止，過濾，得粗乳酸，將粗乳酸通過陰、陽離子交換樹脂進行去離子，去除粗乳酸中游離的陰陽離子，得到純乳酸溶液，將純乳酸溶液置于減壓濃縮器中進行減壓濃縮，根據需要進行乳酸濃縮到指定的濃度，乳酸最高濃度能夠達到98 %。
[0016]本發明技術方案一種從乳酸發酵液中提取乳酸的方法，周期短，能夠完場乳酸發酵液中的乳酸的提取率達95%，且在乳酸的提出過程中，無廢水廢氣排除，在提取過程中，有大量的副產物硫酸鈣形成，硫酸鈣可以用做建筑的輔助材料，大大提高了經濟效益，提取后的乳酸濃度可以控制，濃度最大能夠達到98 %，適用范圍廣。
[0017]本發明技術方案在上面結合具體實施方案對發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性改進，或未經改進將發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種從乳酸發酵液中提取乳酸的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將乳酸發酵液加熱至81-86°c，進行發酵乳的滅菌，向滅菌后的發酵乳中加入氫氧化鈣溶液，調節溶液的PH至11，進行充分攪拌，攪拌后將溶液靜置2小時并同時進行自然冷卻，過濾，得濾液I ; (2)向濾液I中加入聚丙烯酰胺，充分攪拌后靜置2小時，過濾，得濾液2; (3)將濾液2置于脫色罐內，向脫色罐內加入顆粒狀活性炭，所述加入的顆粒狀活性炭質量是最粗乳酸發酵液質量的1/50，實現濾液2的脫色，脫色溫度為70-75°C，脫色時間為40-60分鐘，充分攪拌后過濾，得濾液3 ; (4)向濾液3中加入稀硫酸溶液，充分攪拌后，并向溶液中滴入微量的，氯化銨溶液，檢驗濾液3完全與稀硫酸反應，所述稀硫酸溶液濃度為50% -60%，過濾，得濾液粗乳酸； (5)將上步得到的粗乳酸利用陰、陽離子交換樹脂進行去離子，得到純乳酸溶液； (6)將上步得到的純乳酸溶液進行減壓濃縮，得乳酸。
【專利摘要】本發明公開了一種從乳酸發酵液中提取乳酸的方法，本方法主要包括乳酸發酵液的高溫滅菌、脫蛋白、凝聚沉淀、脫色、酸解、去離子、凝縮。本發明技術方案一種從乳酸發酵液中提取乳酸的方法，周期短，能夠完場乳酸發酵液中的乳酸的提取率達95％，且在乳酸的提出過程中，無廢水廢氣排除，提取后的乳酸濃度可以控制，濃度最大能夠達到98％，適用范圍廣。
【IPC分類】C07C51/43, C07C51/42, C07C59/08, C07C51/47
【公開號】CN105218352
【申請號】CN201510700545
【發明人】張明剛, 李文友
【申請人】安徽中糧生化格拉特乳酸有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月27日