一种从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法，其包括：将包含乳酸盐的发酵液中的透明质酸用醇沉淀，抽取上清液并回收醇后得上清液的浓缩液；调节所述浓缩液的pH值到酸性范围从而在浓缩液中生成乳酸；再调节浓缩液的pH值到碱性范围从而生成乳酸盐沉淀；过滤获得生成的乳酸盐沉淀；将乳酸盐沉淀进行热水重结晶，向得到的乳酸盐沉淀物中加入酸性物质使乳酸溶解并吸附过滤除去其他杂质沉淀；以及将过滤后的滤液浓缩得到产品乳酸。本发明专利技术的方法操作简单，便于实施，成本低，能够快速的将乳酸提取、精制，制得乳酸成品纯度可达70％以上，优选达到80％以上，纯度高，便于工业化应用。

A Method for Extracting Lactic Acid from Hyaluronic Acid Fermentation Broth

The invention discloses a method for extracting lactic acid from hyaluronic acid fermentation broth, which comprises: precipitating hyaluronic acid in fermentation broth containing lactate salt with alcohol, extracting supernatant and recovering alcohol to obtain concentrated liquid of supernatant; adjusting the pH value of the concentrated liquid to the acidic range so as to generate lactic acid in concentrated liquid; and then adjusting the pH value of the concentrated liquid to the alkaline range so as to generate lactate salt. Precipitation; filtration to obtain lactate precipitation; recrystallization of lactate precipitation in hot water, adding acidic substances to the obtained lactate precipitation to dissolve lactic acid and remove other impurities by adsorption and filtration; and concentration of filtered filtrate to produce lactic acid. The method of the invention has the advantages of simple operation, easy implementation, low cost, rapid extraction and refining of lactic acid, and the purity of the lactic acid product can reach more than 70%, and the optimum selection can reach more than 80%. The method has high purity and is convenient for industrial application.

【技术实现步骤摘要】
一种从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法
本专利技术涉及透明质酸发酵液的后处理领域，具体涉及一种从透明质酸发酵液中提取副产物乳酸的方法。
技术介绍
乳酸(LacticAcid)呈无色或微黄色的稠厚液体，是一种重要的有机酸，广泛应用于酿酒、食品、医药、化妆品、卷烟、制革等领域。透明质酸(hyaluronicacid,HA)又称为玻璃酸、玻尿酸，是一种广泛存在于哺乳动物的各种组织细胞间质中的酸性粘多糖。1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。由于这些原料来源有限，且成本高，用提取法生产已不能满足日益增加的HA在医药和化妆品生产方面的需要。1937年，Kendall等就发现链球菌可产生HA，工业化生产水平的HA发酵是日本资生堂开始研究的，80年代开发成功，并首先应用在化妆品中。我国从80年代开始研究HA的分离纯化制备工艺和临床应用，90年代初已有HA制剂作为新药上市。不同动物组织和细菌来源的HA无种属差异，对人类及动物无抗原性，生产方法中的提取法正逐渐被微生物发酵法替代。在透明质酸的发酵生产中，pH值是一个重要的因素，一般控制在6.0～8.5范围内，低于6.0或高于8.5，会影响菌体的生长，进而降低HA的产率和分子量。HA发酵使用的菌种通常为链球菌，链球菌会产生乳酸和醋酸等小分子有机酸，使发酵液pH值降低，因此，需要用氢氧化钠或碳酸钠溶液进行中和，以维持适当的pH值。在发酵过程中产生小分子有机酸的总量远大于HA。在现有生产工艺条件下，发酵液中HA的产量达到6～10g/L，而乳酸的含量则为30-40g/L。发酵结束后，一般用乙醇将HA沉淀，得到HA粗品，而含有大量乳酸盐的上清液则被当作废液直接排放掉，造成了乳酸资源的浪费及环境的压力。
技术实现思路
针对现有技术中，透明质酸发酵过程产生的乳酸资源的浪费问题及环境压力，本专利技术提供了一种从透明质酸发酵液中提取副产物乳酸的方法，该方法简单易行，能够将发酵的副产物——乳酸回收，充分利用资源，避免物料浪费，并减轻了环保压力。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：1.一种从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法，其包括：将包含乳酸盐的发酵液中的透明质酸用醇沉淀，抽取上清液并回收醇后得上清液的浓缩液；调节所述浓缩液的pH值到酸性范围从而在浓缩液中生成乳酸；再调节浓缩液的pH值到碱性范围从而生成乳酸盐沉淀；过滤获得生成的乳酸盐沉淀；向得到的乳酸盐沉淀物中加入酸性物质使乳酸盐溶解，并过滤除去其它杂质沉淀；以及将过滤后的滤液浓缩得到产品乳酸。2.根据项1所述的方法，其中，调节所述浓缩液的pH值到酸性范围是通过向所述浓缩液中添加酸性物质而实现的，调节所述浓缩液的pH值到碱性范围是通过向所述浓缩液中添加碱性沉淀剂而实现的，在调节浓缩液的pH值到碱性范围之后，将浓缩液加热至60～100℃，优选70～100℃，更优选75～95℃，使乳酸在碱性沉淀剂的作用下生成乳酸盐沉淀。3.根据项1或2所述的方法，其中，在过滤获得生成的乳酸盐沉淀后，洗涤所述乳酸盐沉淀，并将乳酸盐沉淀用热水重结晶，然后再向得到的乳酸盐沉淀物中加入酸性物质使乳酸盐溶解。4.根据项1～3中任一项所述的方法，其中，在将过滤后的滤液浓缩得到产品乳酸的步骤中，首先将过滤后的滤液进行活性炭脱色，然后过滤除去活性炭，再将滤液浓缩获得产品乳酸。5.根据项1～4中任一项所述的方法，其中，在透明质酸用醇沉淀的步骤中，醇的用量为发酵液体积的1～5倍，优选1～3倍，在抽取上清液并回收醇后得上清液的浓缩液的步骤中，上清液在70～85℃浓缩回收乙醇，优选75～80℃。6.根据项1～5中任一项所述的方法，其中，调节所述浓缩液的pH值到酸性范围为调节至pH值为2.5～6.5，优选3～6，更优选3～4。7.根据项2～5中任一项所述的方法，其中，用于调节所述浓缩液的pH值到酸性范围而向所述浓缩液中添加的酸性物质选自盐酸、硫酸、磷酸中的一种或多种。8.根据项1～7中任一项所述的方法，其中，调节所述浓缩液的pH值到碱性范围为调节至pH值为8～13，优选8～12，更优选8～10.5。9.根据项2～8中任一项所述的方法，其中，用于调节所述浓缩液的pH值到碱性范围而向所述浓缩液中添加的碱性沉淀剂选自石灰乳、氧化钙或氢氧化钙水溶液中的一种或多种。10.根据项1～9中任一项所述的方法，其中，所述乳酸盐沉淀物中加入的酸性物质选自稀硫酸。11.根据项1～9中任一项所述的方法，其中，所述乳酸盐沉淀物中加入的酸性物质为二氧化碳，且加入二氧化碳时的压力为0.1～0.5MPa。12.根据项1～11任一项所述的方法，其中，在40～100℃下向得到的乳酸盐沉淀物中加入酸性物质，优选70～90℃。优选地，所述脱色用活性炭为颗粒活性炭。优选地，所述发酵液中添加的脱色用活性炭的量为0.1～4质量％，优选为0.4～2质量％。优选地，所述脱色所需的温度为50～65℃。优选地，所述脱色所需时间为40～60min。专利技术的效果本专利技术提出从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法，解决了目前透明质酸发酵液提取透明质酸后直接排放造成乳酸资源大量浪费和废水污染环境的问题。本专利技术操作简单，便于实施，成本低，能够快速的将乳酸提取、精制。本专利技术中，在得到乳酸粗品后，再进行活性炭脱色，浓缩得到乳酸成品。采用颗粒状的活性炭吸附能力强，去色快速彻底，不会在滤液中留存粉末状活性炭。采用本专利技术的方法提取乳酸，乳酸成品纯度可达70％以上，优选达到80％以上，进一步优选达到85％以上，纯度高，便于工业化应用。附图说明图1本专利技术一个具体实施方式的透明质酸发酵液中提取乳酸的工艺流程图图2本专利技术一个具体实施方式的透明质酸发酵液中提取乳酸的工艺流程图图3本专利技术一个具体实施方式的透明质酸发酵液中提取乳酸的工艺流程图具体实施方式下面结合附图所描述的实施方式对本专利技术的从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法进一步详细说明。虽然附图中显示了本专利技术的具体实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。本文中的术语“透明质酸发酵液”，是指利用液体深层发酵技术和设备，采用链球菌，对菌种、培养基(葡萄糖2％、蛋白胨1％、磷酸二氢钾0.2％、硫酸镁0.05％、酵母膏0.5％，pH7.0)和发酵参数进行优化，在有氧或无氧条件下进行发酵，从而得到的含有透明质酸、以及小分子有机酸如乳酸和醋酸等的发酵液。在本专利技术中，透明质酸发酵液是含有乳酸的透明质酸发酵液即可，对于链球菌种类、培养基和发酵条件等均没有进一步的限定。在一个具体实施方式中，参照图1，从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法包括以下六个步骤：第一步，先将包含乳酸盐的发酵液中的透明质酸用醇沉淀，抽取上清液并回收醇后得上清液的浓缩液；第二步，调节所述浓缩液的pH值到酸性范围从而在浓缩液中生成乳酸；第三步，调节浓缩液的pH值到碱性范围从而生成乳酸盐沉淀；第四步，过滤获得生成的乳酸盐沉淀；第五步，向得到的乳酸盐沉淀物中加入酸性物质使乳酸盐溶解，并过滤除去其他杂质沉淀；第六步，将过滤后的滤液浓缩得到产品乳酸。在一个具体实施方式中，参照图2，从透明质酸发酵液中提取乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法，其包括：将包含乳酸盐的发酵液中的透明质酸用醇沉淀，抽取上清液并回收醇后得上清液的浓缩液；调节所述浓缩液的pH值到酸性范围从而在浓缩液中生成乳酸；再调节浓缩液的pH值到碱性范围从而生成乳酸盐沉淀；过滤获得生成的乳酸盐沉淀；向得到的乳酸盐沉淀物中加入酸性物质使乳酸盐溶解，并过滤除去其它杂质沉淀；以及将过滤后的滤液浓缩得到产品乳酸。

【技术特征摘要】
1.一种从透明质酸发酵液中提取乳酸的方法，其包括：将包含乳酸盐的发酵液中的透明质酸用醇沉淀，抽取上清液并回收醇后得上清液的浓缩液；调节所述浓缩液的pH值到酸性范围从而在浓缩液中生成乳酸；再调节浓缩液的pH值到碱性范围从而生成乳酸盐沉淀；过滤获得生成的乳酸盐沉淀；向得到的乳酸盐沉淀物中加入酸性物质使乳酸盐溶解，并过滤除去其它杂质沉淀；以及将过滤后的滤液浓缩得到产品乳酸。2.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述浓缩液的pH值到酸性范围是通过向所述浓缩液中添加酸性物质而实现的，调节所述浓缩液的pH值到碱性范围是通过向所述浓缩液中添加碱性沉淀剂而实现的，在调节浓缩液的pH值到碱性范围之后，将浓缩液加热至60～100℃，优选70～100℃，更优选75～95℃，使乳酸在碱性沉淀剂的作用下生成乳酸盐沉淀。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在过滤获得生成的乳酸盐沉淀后，洗涤所述乳酸盐沉淀，并将乳酸盐沉淀用热水重结晶，然后再向得到的乳酸盐沉淀物中加入酸性物质使乳酸盐溶解。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中，在将过滤后的滤液浓缩得到产品乳酸的步骤中，首先将过滤后的滤液进行活性炭脱色，然后过滤除去活性炭，再将滤液浓缩获得产品乳酸。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其中，在透明质酸用醇沉淀的步骤中，醇的用量为发...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾贻宏，陈玉娟，耿凤，穆淑娥，郭文逸，郭学平，穆惠军，
申请(专利权)人：华熙福瑞达生物医药有限公司，山东华熙海御生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37