一种从乳酸发酵液中分离乳酸的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113087615A(43)申请公布日2021.07.09(21)申请号202110277539.1(22)申请日2021.03.15(71)申请人天津科技大学地址300457天津市滨海新区经济技术开发区第十三大街29号(72)发明人唐娜李欢项军田桂英程鹏高张蕾王松博张建平(74)专利代理机构北京市领专知识产权代理有限公司11590代理人钟华(51)Int.Cl.C07C51/43(2006.01)C07C51/44(2006.01)C07C51/47(2006.01)C07C59/08(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称一种从乳酸发酵液中分离乳酸的方法(57)摘要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。CN113087615ACN113087615A权利要求书1/2页1.一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，其特征在于：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。2.根据权利要求1所述的从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，其特征在于：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。3.根据权利要求1所述的从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，其特征在于：步骤(2)中所用脱色剂为双氧水，基于体积百分比，双氧水在微滤发酵液中的添加量为0.3％～3％，双氧水的质量浓度为20‑35％，脱色温度为40～70℃，脱色时间为30min～2h；优选地，双氧水在微滤发酵液中的添加量为1％，双氧水的质量浓度为30％，脱色温度为40℃，脱色时间为60min。4.根据权利要求1所述的从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，其特征在于：步骤(3)中所用超滤膜孔径为0.1‑0.45μm，操作压力为0.3‑0.4bar，优选地，超滤膜孔径为0.1μm，操作压力为0.4bar。5.根据权利要求1所述的从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，其特征在于：步骤(4)的工作电压为20‑30V，进料流量15‑25L/h，进出料体积比为1.0‑1.5，电渗析8‑12小时，优选地，工作电压为27V，进料流量20L/h，进出料体积比为1.3，电渗析10小时。6.根据权利要求1所述的从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，特征在于：步骤(5)真空膜蒸馏的操作条件为，进料温度为50‑80℃、真空度为0.2‑1.8atm,进料流量为20‑45L/h，优选地，真空膜蒸馏的操作条件为，进料温度为55℃、真空度为0.4atm,进料流量为40L/h。7.根据权利要求1所述的从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，其特征在于：乳酸发酵液的制备方法包括以下步骤：(11)平板培养：将芽孢杆菌BS1‑5接种至平板培养基厌氧培养，培养温度30～45℃，培养时间20～48h；(12)种子培养：将经步骤(11)平板培养的芽孢杆菌接种至种子培养基厌氧培养，培养温度30～45℃，培养时间12～24h，得到种子培养液；(13)发酵产酸：将步骤(12)获得的种子培养液接种至发酵培养基中进行发酵产酸，接种量为3％～15％，发酵温度30～45℃，通入氮气保持其厌氧的环境，采用中和剂将发酵体系的pH控制在6.0～7.0。8.根据权利要求7所述的从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，其特征在于：步骤(11)中，平板培养基成分为：葡萄糖10～30g/L，酵母膏1～3g/L，无水乙酸钠1～4g/L，无水硫酸镁0.1～0.4g/L，磷酸二氢钾1～3g/L，琼脂15～25g/L。9.根据权利要求7所述的从乳酸发酵液中分离乳酸的方法，其特征在于：步骤(12)中，种子培养基成分为：葡萄糖10～40g/L，酵母膏1～3g/L，蛋白胨1～3g/L，无水硫酸镁0.1～0.4g/L，碳酸钙10～30g/L。2CN113087615A权利要求书2/2页10