[发明专利]一种红乳酸纯化方法

说明书

本发明公开了一种红乳酸纯化方法，包括如下步骤：（1）吸附：将酸化后的红乳酸溶液加入到弱碱性阴离子交换树脂柱中；（2）解析：将硫酸溶液加入到已经吸附了乳酸根的弱碱性阴离子交换树脂柱中，硫酸根将树脂上的乳酸根置换下来，获得乳酸溶液；（3）再生：在解析完成后的弱碱性阴离子交换树脂柱中加入氨水，对树脂进行再生。本发明把废料红乳酸中的色素、盐分、多糖蛋白等杂质与乳酸分开，提取出乳酸，并回收副产品硫酸铵，变废为宝，减少了废料红乳酸的处理量。该方法除了提高乳酸的收率，还保护了环境，是一种环境友好型的纯化方法，更重要的是起到了节能环保的有益效果。

技术领域

本发明涉及乳酸分离纯化技术，尤其涉及一种红乳酸纯化方法。

背景技术

L-乳酸（L-Lactic acid）：分子式:C₃H₆O₃、沸点:125℃，L-乳酸是以玉米淀粉、原料蔗糖、甜菜糖或其糖蜜等为原料，经过生物发酵精制而成的一种有机酸，为无色澄清粘性液体，水溶液显酸性。与水、乙醇或乙醚能任意混合，在氯仿中不溶。因其左旋的特征，具有很好的生物相融性，能与哺乳动物相融，可直接参与人体代谢、无任何副作用，被广泛应用于食品、医药等领域。

L-乳酸是由含淀粉的原料，经糖化后接入乳酸菌株进行发酵制得。发酵完成后经酸解、过滤、预浓缩、脱色、离交、膜过滤、浓缩、分子蒸馏等得到最终产品。发酵液经分子蒸馏处理得到轻相和重相，膜过滤产出的浓液和分子蒸馏产出的重相产物通称为红乳酸。红乳酸的乳酸含量虽然可达60%以上，但红乳酸中还含有糖、色素、蛋白、盐分等杂质，利用价值低，如图8所示，红乳酸的色度非常高。传统工艺是把红乳酸的一部分回配，一部分当废料。红乳酸由于含有糖分、蛋白等，不容易保存，作为废料时也难以处理。

发明内容

本发明为了提高红乳酸的利用率，采用阀阵式连续离子交换系统对其纯化，可增加红乳酸的附加值、提高乳酸的收率，减少废料的处理量，变废为宝。

本发明的技术方案为：一种红乳酸纯化方法，包括如下步骤：

（1）吸附：将红乳酸溶液加入到弱碱性阴离子交换树脂柱中，乳酸根离子自动吸附到离子交换树脂上；

（2）解析：将硫酸溶液加入到已经吸附了乳酸根的弱碱性阴离子交换树脂柱中，硫酸根将树脂上的乳酸根置换下来，获得乳酸溶液；

（3）再生：在解析完成后的弱碱性阴离子交换树脂柱中加入氨水，对树脂进行再生，再生结束得到恢复交换能力的弱碱性阴离子交换树脂柱和副产物硫酸铵溶液。

吸附的弱碱性阴离子交换树脂柱组成吸附区，解析的弱碱性阴离子交换树脂柱组成解析区，再生的弱碱性阴离子交换树脂柱组成再生区，吸附区的弱碱性阴离子交换树脂柱吸附饱和后自动切到解析区，同时解析区解析完成的弱碱性阴离子交换树脂柱自动切换到再生区，再生区再生完成的弱碱性阴离子交换树脂柱自动切换到吸附区，形成连续离子交换。

红乳酸纯化过程通过PLC全自动控制连续运行。

红乳酸为乳酸发酵液制备乳酸过程中膜过滤的浓液和/或分子蒸馏得到的重相产物。连续离子交换方式从红乳酸中直接获取乳酸，而非通过从红乳酸中除去杂质的方式来纯化乳酸，与传统的离子交换方法不同。

红乳酸纯化方法还包括如下步骤：

水洗料：解析前，先对吸附了乳酸根的弱碱性阴离子交换树脂柱进行水洗，水洗料完成后的弱碱性阴离子交换树脂柱切换去解析；

水洗酸：解析后，对解析完成的弱碱性阴离子交换树脂柱进行水洗，水洗酸完成后的弱碱性阴离子交换树脂柱切换去反洗；

反洗：水洗酸后，对水洗酸完成的弱碱性阴离子交换树脂柱进行反洗，反洗完成后弱碱性阴离子交换树脂柱切换去再生；