[发明专利]一种从D-乳酸铵发酵液中提取D-乳酸的方法

说明书

本发明公开了一种从D‑乳酸铵发酵液中提取D‑乳酸的方法，包括顺序相接的如下步骤：(1)将D‑乳酸铵发酵液进行微滤，得到微滤发酵液；(2)将步骤(1)得到的微滤发酵液进行超滤，得到超滤发酵液；(3)将步骤(2)得到的超滤发酵液进行纳滤，得到纳滤发酵液；(4)将步骤(3)中所得到的纳滤发酵液进行脱色，得到脱色液；(5)将步骤(4)中所得到的脱色液进行电渗析处理，得到乳酸清液；(6)将步骤(5)中所得到的乳酸清液进行浓缩得到D‑乳酸产品。上述乳酸提取方法简单、易操作，无废液污染，能耗低，回收率高，产品品质高，不产生副产物，且提高了物料的回收利用率。

技术领域

本发明涉及一种从D-乳酸铵发酵液中提取D-乳酸的方法，属于D-乳酸的提取领域。

背景技术

乳酸是世界三大有机酸之一，它可以广泛的用于食品、医药、化工和农业等领域。特别的D-乳酸可以广泛的应用于医药、化工和农业领域。以D-乳酸为单体合成的聚乳酸以其良好的生物可降解性能及其他优良的使用特性(如透明性、热塑性、产物安全性等)已成为21世纪最具发展前景的绿色环保材料。此外以高纯的D-乳酸制造的生物农药“骠马”和“威霸”等除草剂，作为新型的低毒性农药，能够有效的除草杀虫既经济又可靠。市场上，同等级的D-乳酸价格比L-乳酸贵5～10倍。因此D-乳酸的生产和纯化逐渐受到重视。

乳酸的制备方法有发酵法、化学合成法和酶法。其中，发酵法和化学合成法得到工业上的应用，而我国主要采用发酵法。

传统的乳酸提取工艺为乳酸钙结晶-酸解工艺，该工艺成熟易于控制，但是存在工艺路线长，单元操作多，废液污染严重，能耗较高，整个分离过程自动化程度较低等缺点，乳酸回收率也一般在40～50％之间，且获得的产品品质较低。

发明内容

为了解决现有技术中乳酸提取存在的工艺路线长，单元操作多，废液污染严重，能耗较高，回收率低，产品品质低等缺陷，本发明提供一种从D-乳酸铵发酵液中提取D-乳酸的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种从D-乳酸铵发酵液中提取D-乳酸的方法，包括顺序相接的如下步骤：

(1)将D-乳酸铵发酵液进行微滤，得到微滤发酵液；

(2)将步骤(1)得到的微滤发酵液进行超滤，得到超滤发酵液；

(3)将步骤(2)得到的超滤发酵液进行纳滤，得到纳滤发酵液；

(4)将步骤(3)中所得到的纳滤发酵液进行脱色，得到脱色液；

(5)将步骤(4)中所得到的脱色液进行电渗析处理，得到乳酸清液；

(6)将步骤(5)中所得到的乳酸清液进行浓缩得到D-乳酸产品。

上述乳酸提取方法简单、易操作，无废液污染，能耗低，回收率高，产品品质高。

为了进一步提高产品品质，同时保证乳酸回收率，步骤(1)中，微滤所用微滤膜的孔径为0.05～0.5μm。微滤可以能够实现发酵液的澄清。

为了进一步提高产品品质，同时保证乳酸回收率，步骤(2)中，超滤所用超滤膜的截留分子量为2000-5000D。超滤可以去除大部分大分子的蛋白和一些小分子的蛋白，同时可以起到部分脱色的作用。

为了进一步提高产品品质，同时保证乳酸回收率，步骤(3)中，纳滤所用纳滤膜的截留分子量为300～500D。纳滤可以去除部分色素。

为了进一步提高产品品质，同时保证乳酸回收率，步骤(4)中，脱色方式为活性炭柱脱色，活性炭采用的是颗粒活性炭，脱色温度为50～70℃，脱色时间为30min～1h。这样可以进一步增强脱色效果，且活性炭可以进行再生处理。