[发明专利]一种从乳酸发酵液中分离乳酸的方法

说明书

本发明公开一种从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，所述乳酸发酵液由乳酸发酵菌株经发酵培养制备得到，该方法包括如下步骤：(1)将乳酸发酵液经微滤后得到微滤发酵液；(2)微滤发酵液用双氧水脱色得到脱色液；(3)脱色液经超滤得到超滤液；(4)超滤液再经倒极膜电渗析得到乳酸溶液；(5)经电渗析后得到的乳酸溶液经膜蒸馏进一步浓缩得到乳酸产品。本发明将膜分离、脱色、电渗析、膜蒸馏有效结合，从乳酸发酵液中分离得到精制乳酸，尤其是采用膜蒸馏技术，有效提高了乳酸的纯度、回收率、并减少能耗。另外，该方法简单、易操作，无废液污染，回收率高，产品品质高，便于工业化生产。

技术领域

本发明专利属于乳酸提取领域，具体涉及一种从乳酸发酵液中分离乳酸的方法。

背景技术

乳酸是一种天然存在的多功能有机酸，是一种有价值的工业化学品，在食品工业，制药，皮革和纺织工业中有着非常广泛的应用。乳酸最有价值和希望的应用之一是其用于可生物降解和生物相容的乳酸聚合物，如聚乳酸。

乳酸可以通过发酵或通过化学合成来生产，但是由于环境问题，使用可再生资源代替石化产品生产乳酸己经成为当前的主要趋势。在生产温度低，能量要求低和纯度高的几个环境友好型条件下，使得生物技术发酵过程具有重要意义。关于乳酸生产的生物技术方法的开发以及分离技术的优化有许多研究，其最终目标是使乳酸的生产－分离流程具有更高的有效性和经济性。

CN111592458A公开一种从乳酸发酵液中分离得到精制乳酸的方法，将固液分离、脱色、膜过滤、连续离子交换和浓缩进行有效结合，从乳酸发酵液中分离得到精制乳酸。

CN111574360A，公开了一种分离乳酸的方法，该方法包括以下步骤：(1)将含乳酸溶液进行离子交换，得到乳酸溶液；(2)将所述乳酸溶液进行减压浓缩，得到乳酸浓液；(3)将所述乳酸浓液进行分子蒸馏，得到精制乳酸；其中，所述含乳酸溶液中，乳酸的含量为5-30重量％。该方法将离子交换、减压浓缩和分子蒸馏进行有效结合，可以在一定程度上提高乳酸的纯度。

然而上述方法中，使用传统的减压蒸馏蒸出的乳酸,耐热性不好,乳酸收率也不高，且能耗高。

因此，亟需一种新的节能环保的高收率分离乳酸的方法。

为了解决以上问题，提出本发明。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中分离乳酸的工艺能耗高产生废液、废固的问题，提供一种分离以专有乳酸发酵菌株制备发酵液中乳酸的方法。同时，本发明提供的分离乳酸的方法，简化工艺流程，便于工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供一种从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，所述乳酸发酵液由乳酸发酵菌株经发酵培养制备得到，包括如下步骤：

(1)将乳酸发酵液经微滤后得到微滤发酵液；

(2)将步骤(1)得到的微滤发酵液经脱色得到脱色液；

(3)将步骤(2)得到的脱色液经超滤得到超滤液；

(4)将步骤(3)得到的超滤液再经电渗析得到乳酸溶液；

(5)将步骤(4)得到的乳酸溶液经膜蒸馏浓缩得到乳酸产品

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)中所用微滤膜孔径为0.05-0.5μm操作压力为0.3-4bar，优选地，微滤膜孔径为0.45μm操作压力为0.4bar。微滤可以能够实现发酵液的澄清。