[发明专利]钠盐发酵电渗析提取乳酸新工艺

摘要

本发明公开了一种钠盐发酵电渗析提取乳酸新工艺，它采用一种全新的中和剂进行发酵，在发酵的过程中可调节PH值，乳酸在自动控制系统作用下得到中和，生成乳酸钠，经膜过滤，除杂净化，再经双极膜电渗析装置产生乳酸和氢氧化钠，氢氧化钠返回发酵循环利用，利用淀粉质原料或其它含葡萄糖原料经粉碎、调浆，搅拌，浸泡，加淀粉酶后喷射液化，将喷射液化的液体糖化后立即过滤、调PH值，灭菌，调温度后糖化，搅拌均匀，进入发酵工序；灭菌后接入耐高渗L－乳酸菌种培养液，接种，发酵，搅拌均匀，发酵，超滤，过滤后的乳酸钠溶液进入下道工序，经过滤后的乳酸钠溶液，进入双析膜层进行电渗析，乳酸经浓缩制成所需浓度的产品。

主权项

1、一种钠盐发酵电渗析提取乳酸新工艺，其特征在于：第一步、利用淀粉质原料或其它含葡萄糖原料，粉碎、调浆(水料比：1∶4，控制PH值在5.5-6.5)，在充分搅拌的情况下，浸泡30分钟，加淀粉酶在温度为105℃-110℃条件下喷射液化30分钟，碘试显本色、DE值为25％-35％，立即过滤、将滤液调PH值为4.0-4.5，调温度60℃糖化(也可以先液化，然后在发酵过程中边发酵，边糖化，调节发酵PH值为5-5.5)，时间为15-25个小时，立即降温，配制糖水葡萄糖含量在13％-16％，添加1％-2％的玉米浆、0.5％-1％的酵母膏、0.02％-0.05％乳酸镁、0.005％-0.01％磷酸氢二钠，制为发酵营养液，发酵营养液灭菌在105℃-115℃温度下灭菌30分钟，急剧降温、调节料液温度为55℃-65℃，搅拌均匀，进入发酵工序；第二步、发酵营养液接入耐高渗L-乳酸菌种培养液，接种量为8％-15％，发酵温度为49℃-51℃，搅拌均匀，先静止培养7-9小时，然后利用配制好的浓度在15％-25％之间的氢氧化钠，流加控制发酵液的PH值，维持发酵液的PH值在5.2-6.3之间，制得乳酸钠溶液，发酵结束可以使发酵残留的还原糖在0.1％视为发酵终点；第三步、发酵完成后的乳酸钠溶液，经过超滤分离出的菌体和大分子蛋白及纳滤分离出残留的还原糖、色素、高价离子等，并返回到预发酵罐内，达到营养综合利用、再利用的目的，精滤后的乳酸钠溶液进入下道工序；一般运行3天洗膜一次，用水量每吨乳酸0.3吨水，洗膜水外排(COD≤600mg/L、BOD≤400mg/L)；第四步、经过滤后的乳酸钠溶液，进入电渗析装置，在电场推动下，使用选择性透过的离子交换膜替代传统的钙盐法酸解工艺，乳酸钠中的钠离子可透过阳离子交换膜运动，直到双极膜阴离子交换膜时被截留，反之，阴离子交换膜可以让乳酸根阴离子进行交换和穿过，直到被双极膜的阳离子交换膜截留，乳酸根离子、钠离子分别通过多级阴膜、阳膜组成的膜堆，其他离子相对截留，再进入多级电渗析膜系统的双析膜层，双极膜阴阳复合膜位于电渗析膜的两侧，双极膜靠电解提供氢氧根离子和氢离子，这样一个膜堆就形成三个料液通道，乳酸钠料液从中间进入，在电场的作用下，使氢离子与乳酸根离子结合成乳酸；氢氧根离子与钠离子结合成氢氧化钠，分别从左右两个通道流出，从而达到了乳酸提取精制和氢氧化钠的回用，最后，乳酸经浓缩制成所需浓度的产品。