【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物化工领域，具体涉及一种纤维素乳酸发酵液分离纯化过程的脱色方法。
技术介绍
1、微生物发酵液中存在大量的色素分子，它们主要来源于培养基中的碳源和氮源以及微生物代谢产生的蛋白、多肽等；色素不仅会影响分离纯化的单元操作，还会影响产品色度和纯度。目前乳酸发酵液的脱色方法主要有活性炭、离子交换树脂和纳滤脱色法。其中活性炭脱色法比较成熟，但是依然存在很多不足。比如使用粉末或者颗粒活性炭，其脱色成本往往占分离纯化成本的50%以上。粉末活性炭使用过程中粉尘大，操作不便，而且部分粉末太细难以完全除去，影响后续分离纯化步骤；颗粒活性炭虽然操作较为方便，但是脱色效果较差，使用量大，成本高。
2、纤维素发酵生产乳酸相较于传统粮食发酵，增加了纤维素预处理和糖化过程，其色素含量更多、成分更复杂。一般脱色方案是将发酵液通过颗粒活性炭柱初步脱色，随后用粉末活性炭再脱色一次，发酵液透光率t430方可达到92%~95%。发酵液浓缩后色素聚集，透光率又降低至90%以下，需用粉末活性炭再脱色一次方可使透光率达到98%以上。该方法历经三次活性炭脱色，工艺复杂，耗时长，活性炭用量大，成本高。因此开发一种高效低成本的脱色方法，很有必要。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种纤维素乳酸发酵液的脱色方法。该方法不仅可以节约发酵液分离纯化过程中碱的用量，而且可以减少脱色过程中活性炭的用量；脱色后发酵液透光率t430大于99%，产物回收率大于97%。本专利技术不仅提高了乳酸的产品
2、为达到上述目的本专利技术采用以下技术方案
3、本专利技术提供一种纤维素乳酸发酵液的脱色方法，包括以下步骤：
4、（1）纤维素乳酸发酵液离心除去菌体和木质素，并测量体积和乳酸含量；
5、（2）发酵液中加入脱色剂过氧化钙，室温下搅拌一段时间；
6、（3）加入氢氧化钙调节发酵液至碱性；
7、（4）过滤或离心得到乳酸钙；
8、（5）加入稀硫酸得到乳酸溶液和硫酸钙沉淀；
9、（6）离心除去固形物；
10、（7）乳酸溶液过装好的颗粒活性炭柱，流出液直接用于下一步的分离纯化步骤。
11、步骤（1）中发酵液来源于木质纤维素（玉米秸秆、玉米叶、玉米芯、水稻秸秆、甘蔗渣、芒草、芦苇、麦草等）的乳酸发酵；乳酸含量由高效液相色谱通过外标法测量。
12、步骤（1）（4）和（6）中离心机转速为7000-9000rpm，离心温度为10℃-30℃。
13、步骤（2）中过氧化钙用量与发酵液体积比为0.1%~3% g/ml；搅拌时间为10~30分钟。
14、步骤（3）中碱性发酵液的ph为8~10；氢氧化钙用量与乳酸的摩尔比值为50~80%。
15、步骤（5）中乳酸溶液ph为1~3，稀硫酸浓度为1wt%~5wt%。
16、步骤（3）和（5）中ph值用ph试纸或ph计测量。
17、步骤（7）中脱色温度为10℃-30℃。
18、颗粒活性炭柱使用前先用稀盐酸或稀硫酸进行活化，活化所用酸浓度为0.1wt%~5wt%，活化温度为室温。
19、活性炭柱使用后可用稀硫酸的热溶液对色素进行洗脱以回收套用，所述稀硫酸浓度为0.1wt%~5wt%，洗脱温度为50~80℃。
20、步骤（7）中使用活性炭柱脱色后的乳酸溶液透光度t430大于99%，可直接用于下一步骤的分离纯化过程。
21、本专利技术以过氧化钙为初步脱色剂具有以下优势：
22、1 脱色步骤和碱化步骤可以在同一反应器内，操作简便；
23、2 过氧化钙脱色时产生的副产物氢氧化钙正好是碱化步骤所使用的碱，节约了碱的用量；
24、3 过氧化钙脱色时不产生其它固形物，与活性炭脱色法相比，省略了过滤除碳过程，工艺更加简约；
25、4 脱色在室温即可进行且效果卓著，与活性炭脱色法（50℃~80℃）相比，节约能源，降低成本；也省去了加热时间，工艺时长得到改善；
26、5 过氧化钙对发酵液的脱色效果显著，使用颗粒活性炭柱进行二次脱色时，活性炭柱所需吸附的色素量少，脱色效果好；
27、6活性炭柱的洗脱再活化利用更加容易，循环利用次数增加。
28、7本专利技术还避免了粉末活性炭的使用，降低了操作难度，也避免了超细粉末活性炭除不净对后续分离纯化步骤的影响。
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1.一种纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：纤维素乳酸发酵液离心除去菌体和木质素，并测量体积和乳酸含量；发酵液中加入脱色剂，并在反应器中搅拌一段时间；加入氢氧化钙调节发酵液至碱性；过滤或离心得到乳酸钙；加入稀硫酸得到乳酸溶液和硫酸钙沉淀；离心除去固形物；乳酸溶液过装好的颗粒活性炭柱，流出液测透光率；活性炭柱使用热的稀酸溶液进行色素洗脱以回收套用。
2.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，用于乳酸发酵的木质纤维素原料包括玉米秸秆、水稻秸秆和甘蔗渣。
3.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，脱色剂为过氧化钙，过氧化钙用量与发酵液体积比为0.1%~3% g/mL。
4.根据权利要求3所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，使用过氧化钙脱色时，温度为10℃~30℃。
5.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，发酵液碱化后的pH为8~10。
6.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，氢氧化钙用量与乳酸的摩尔比
7.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，酸化过程中使用的稀硫酸浓度为1wt%~5wt%，乳酸溶液pH为1~3。
8.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，使用活性炭柱脱色时，温度为10℃~30℃。
9.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，活性炭柱进行色素洗脱时，所用稀酸为1wt%~5wt%的稀硫酸溶液，洗脱温度为50~80℃。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：纤维素乳酸发酵液离心除去菌体和木质素，并测量体积和乳酸含量；发酵液中加入脱色剂，并在反应器中搅拌一段时间；加入氢氧化钙调节发酵液至碱性；过滤或离心得到乳酸钙；加入稀硫酸得到乳酸溶液和硫酸钙沉淀；离心除去固形物；乳酸溶液过装好的颗粒活性炭柱，流出液测透光率；活性炭柱使用热的稀酸溶液进行色素洗脱以回收套用。
2.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，用于乳酸发酵的木质纤维素原料包括玉米秸秆、水稻秸秆和甘蔗渣。
3.根据权利要求1所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方法，其特征在于，脱色剂为过氧化钙，过氧化钙用量与发酵液体积比为0.1%~3% g/ml。
4.根据权利要求3所述的纤维素乳酸发酵液的脱色方...
【专利技术属性】
技术研发人员：林俊辉，孙杰，徐人威，
申请(专利权)人：中化泉州石化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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