一种L-乳酸发酵液精制提纯方法技术

本发明专利技术公开一种L

【技术实现步骤摘要】
一种L
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乳酸发酵液精制提纯方法


[0001]本专利技术涉及乳酸提纯
，具体的是一种L
‑
乳酸发酵液精制提纯方法。

技术介绍

[0002]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。近期L
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乳酸聚合生成的聚L
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乳酸作为新材料，制造的生物可降解材料、绿色包装材料及家用薄膜等，解决了日益严重的环境白色污染问题，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。
[0003]目前大多工艺生产中从粗品L
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乳酸溶液之后的提纯处理中，大致的精制方法如下：酸解清液先经过活性炭脱色后进行第一次离子交换去除多价离子，然后经过纳滤膜低分子糖份和多价离子，最后再依次经过第二次离子交换和分子蒸馏进行除杂。该工艺具有易于控制，设备要求简单等优点，但产品提取率低，纯度不高。造成目前乳酸提取率低和纯度不高的原因有：发酵液中的糖类、色素、多价离子和其他有机杂酸不能有效去除，大大影响了乳酸的收率和纯度；精制过程中除糖不充分，导致成品乳酸中残糖或其他还原性物质影响产品质量。

技术实现思路

[0004]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种L
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乳酸发酵液精制提纯方法，在纳滤膜过滤后用顺序式模拟移动床代替第二次离子交换系统，除去杂糖、盐分和其他有机杂酸，使得分子蒸馏过程中重相乳酸量减少，大幅提高L
>‑
乳酸的成品质量。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种L
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乳酸发酵液精制提纯方法，包括以下步骤：
[0007](1)加热灭菌：将乳酸发酵液加热至80～90℃，进行发酵乳的灭菌，添加氢氧化钙调节PH至10～12，保温搅拌15～60min固液分离，收集发酵清液；
[0008](2)絮凝过滤：向发酵清液中加入絮凝剂聚苯烯酰胺，静置1
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3小时后，板框过滤去除菌丝体残渣，得到乳酸钙浓缩液；
[0009](3)浓缩酸解过滤：对乳酸钙浓缩液依次采取MVR蒸发浓缩后，加入硫酸进行酸解经带式过滤得到粗乳酸；
[0010](4)活性炭脱色：用颗粒活性炭对粗乳酸进行脱色，温度控制在40～50℃，脱色时间为45～60min；
[0011](5)离子交换：离子交换柱由阳离子柱和阴离子柱串联组成，上述脱色液依次经过阳离子交换和阴离子换后得到离交液；
[0012](6)纳滤膜过滤：利用纳滤膜过滤去除滤液中低分子糖份和多价离子，得到膜清液和膜浓液；
[0013](7)顺序式模拟移动床：将上述膜清液继续流入顺序式模拟移动床设备，得到高L
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乳酸含量的提取液和高杂质组分的残液；
[0014](8)MVR浓缩：将顺序式模拟移动床色谱分离设备所得提取液蒸发至L
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乳酸浓度为85％；
[0015](9)分子蒸馏：利用分子蒸馏设备将浓缩后的精制L
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乳酸中低沸点的杂质蒸发，得到轻相成品L
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乳酸和重相高杂质乳酸相。
[0016]进一步优选地，步骤(4)中颗粒活性炭脱色的进料方式为低进高出，粗乳酸在活性炭柱内的停留时间为45min
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60min，得到的脱色液色值小于30hazen。
[0017]进一步优选地，步骤(5)中阳离子柱采用强酸性阳离子交换树脂为填料，阴离子柱采用弱碱性阴离子交换树脂为填料。
[0018]进一步优选地，顺序式模拟移动床分离时洗脱剂为去离子水，操作温度为60℃，顺序式模拟移动床色谱柱为6个柱子，通过双通道自动阀门，在柱子的不同区切换，柱内所装填固定相吸附剂为弱阳性交换树脂，进料速度设定为45.5ml/min
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47.5ml/min。
[0019]进一步优选地，步骤(7)中经过顺序式模拟移动床后所得提取液离子含量钙离子≤2ppm、镁离子≤1ppm、钠离子≤1ppm、硫酸根离子≤2ppm、氯离子≤2ppm、色度＜15hazen、总糖含量≤80ppm。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术在纳滤膜过滤后用顺序式模拟移动床(SSMB)代替第二次离子交换系统，除去杂糖、盐分和其他有机杂酸，使得分子蒸馏过程中重相乳酸量减少，目前一般重相乳酸中L
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乳酸的量占短程蒸馏L
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乳酸进料量的15
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30％。本申请的工艺流程，不仅把这部分的量降到10％以下，而且大幅提高L
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乳酸的成品质量。
附图说明
[0022]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0023]图1是本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]如图1所示，一种L
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乳酸发酵液精制提纯方法，包括以下步骤：
[0027]S1：L
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乳酸发酵液的预处理
[0028](1)加热灭菌：将乳酸发酵液加热至80℃，进行发酵乳的灭菌，添加氢氧化钙调节PH至11.5，保温搅拌60min固液分离，收集发酵清液；
[0029](2)絮凝过滤：向发酵清液中加入絮凝剂聚苯烯酰胺，静置2h后，板框过滤去除菌丝体残渣，得到乳酸钙浓缩液；
[0030]S2：L
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乳酸提取
[0031](1)含L
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乳酸钙的发酵清液经浓缩处理，浓缩出料温度控制在76.5℃，浓缩得到发酵清液浓缩液。
[0032](2)发酵清液浓缩液加入浓硫酸进行复分解反应，酸解液pH值控制在1.8，酸解温度控制在85℃，通过此复分解反应所得的酸解液中含有L
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乳酸和硫酸钙。
[0033](3)将酸解液通过带式过滤机进行固液分离处理，得到的硫酸钙固体，所得的酸解过滤清液进入下一步骤处理。
[0034]S3：L
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乳酸精制
[0035](1)活性炭脱色：用颗粒活性炭对粗乳酸进行脱色，温度控制在45℃，脱色时间为60min；
[0036](2)离子交换：离子交换柱由阳离子柱和阴离子柱串联组成，上述脱色液依次经过阳离子交换和阴离子换后得到离交液，阳离子柱采用强酸性阳离子交换树脂为填料，阴离子柱采用弱碱性阴离子交换树脂为填料；
[0037](3)纳滤膜过滤：利用纳滤膜过滤去除滤液中低分子糖份和多价离子，得到膜清液和膜浓液；
[0038](4)顺序式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种L
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乳酸发酵液精制提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)加热灭菌：将乳酸发酵液加热至80～90℃，进行发酵液的灭菌，添加氢氧化钙调节PH至10～12，保温搅拌15～60min固液分离，收集发酵清液；(2)絮凝过滤：向发酵清液中加入絮凝剂聚苯烯酰胺，静置1
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3h后，板框过滤去除菌丝体残渣，得到乳酸钙浓缩液；(3)浓缩酸解过滤：对乳酸钙浓缩液依次采取MVR蒸发浓缩后，加入硫酸进行酸解，然后经带式过滤得到粗乳酸；(4)活性炭脱色：用颗粒活性炭对粗乳酸进行脱色，温度控制在40～50℃，脱色时间为45～60min；(5)离子交换：离子交换柱由阳离子柱和阴离子柱串联组成，上述脱色液依次经过阳离子交换和阴离子换后得到离交液；(6)纳滤膜过滤：利用纳滤膜过滤去除滤液中低分子糖份和多价离子，得到膜清液和膜浓液；(7)顺序式模拟移动床：将上述膜清液继续流入顺序式模拟移动床设备，得到高L
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乳酸含量的提取液和高杂质组分的残液；(8)MVR浓缩：将顺序式模拟移动床色谱分离设备所得提取液蒸发至L
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乳酸浓度为大于85wt％；(9)分子蒸馏：利用分子蒸馏设备将浓缩后的精制L
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乳酸中低沸点的杂质蒸发，得到轻相成品L
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【专利技术属性】
技术研发人员：谷晨曦，刘喆，余莉花，
申请(专利权)人：普立思生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：