[發明專利]一種從D-乳酸鈉發酵液中分離提取D-乳酸的方法

在審

• 申請號: 201810981315.7
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN110862314A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 方曉江;劉經偉;李澤壯;楊愛武
• 申請（專利權）人: 中國石化揚子石油化工有限公司;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C07C51/42
• 分類號: C07C51/42;C07C59/08;C12P7/56;C12R1/01
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發明公開了一種從D?乳酸鈉發酵液中分離提取D?乳酸的方法，包括順序相接的如下步驟：(1)將D?乳酸鈉發酵液進行微濾，得到微濾發酵液；(2)將步驟(1)得到的微濾發酵液進行超濾，得到超濾發酵液；(3)將步驟(2)得到的超濾發酵液進行納濾，得到納濾發酵液；(4)將步驟(3)中所得到的納濾發酵液加入雙氧水進行脫色，得到脫色液；(5)將步驟(4)中所得到的脫色液進行電滲析處理，得到乳酸清液；(6)將步驟(5)中所得到的乳酸清液進行濃縮得到D?乳酸產品。上述乳酸提取方法簡單、易操作，無廢液污染，能耗低，回收率高，產品品質高。

技術領域

本發明涉及一種從D-乳酸鈉發酵液中分離提取D-乳酸的方法，屬于D-乳酸提取領域。

背景技術

乳酸是世界三大有機酸之一，它可以廣泛的用于食品、醫藥、化工和農業等領域。特別的D-乳酸可以廣泛的應用于醫藥、化工和農業領域。以D-乳酸為單體合成的聚乳酸以其良好的生物可降解性能及其他優良的使用特性(如透明性、熱塑性、產物安全性等)已成為21世紀最具發展前景的綠色環保材料。此外以高純的D-乳酸制造的生物農藥“驃馬”和“威霸”等除草劑，作為新型的低毒性農藥，能夠有效的除草殺蟲既經濟又可靠。市場上，同等級的D-乳酸價格比L-乳酸貴5～10倍。因此D-乳酸的生產和純化逐漸受到重視。

乳酸的制備方法有發酵法、化學合成法和酶法。其中，發酵法和化學合成法得到工業上的應用，而我國主要采用發酵法。

傳統的乳酸提取工藝為乳酸鈣結晶-酸解工藝，該工藝成熟易于控制，但是存在工藝路線長，單元操作多，廢液污染嚴重，能耗較高，整個分離過程自動化程度較低等缺點，乳酸回收率也一般在40～50％之間，且獲得的產品品質較低。

發明內容

為了解決現有技術中乳酸提取存在的工藝路線長，單元操作多，廢液污染嚴重，能耗較高，回收率低，產品品質低等缺陷，本發明提供一種從D-乳酸鈉發酵液中分離提取D-乳酸的方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種從D-乳酸鈉發酵液中分離提取D-乳酸的方法，包括順序相接的如下步驟：

(1)將D-乳酸鈉發酵液進行微濾，得到微濾發酵液；

(2)將步驟(1)得到的微濾發酵液進行超濾，得到超濾發酵液；

(3)將步驟(2)得到的超濾發酵液進行納濾，得到納濾發酵液；

(4)將步驟(3)中所得到的納濾發酵液加入雙氧水進行脫色，得到脫色液；

(5)將步驟(4)中所得到的脫色液進行電滲析處理，得到乳酸清液；

(6)將步驟(5)中所得到的乳酸清液進行濃縮得到D-乳酸產品。

上述乳酸提取方法簡單、易操作，無廢液污染，能耗低，回收率高，產品品質高。

為了進一步提高產品品質，同時保證乳酸回收率，步驟(1)中，微濾所用微濾膜的孔徑為0.05～0.5μm。微濾可以能夠實現發酵液的澄清。

為了進一步提高產品品質，同時保證乳酸回收率，步驟(2)中，超濾所用超濾膜的截留分子量為1000-5000D。超濾可以去除大部分大分子的蛋白和一些小分子的蛋白，同時可以起到部分脫色的作用。

為了進一步提高產品品質，同時保證乳酸回收率，步驟(3)中，納濾所用納濾膜的截留分子量為150～500D。納濾可以去除部分色素。

為了進一步提高產品品質，同時保證乳酸回收率，步驟(4)中，脫色方式為雙氧水脫色，雙氧水的添加量為0.3％～3％(質量體積比)，脫色溫度為40～70℃，脫色時間為30min～2h。這樣可以進一步增強脫色效果。雙氧水的添加量為雙氧水的添加體積占納濾發酵液的質量百分比。雙氧水的質量濃度優選為30％。