[發明專利]一種粗L-乳酸的精制純化方法及其純化裝置

有效

• 申請號: 202210525606.1
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114605254B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 方章俊;劉源;張天惕;李柯;韓英華;霍洋
• 申請（專利權）人: 歐尚元（天津）有限公司
• 主分類號: C07C51/42
• 分類號: C07C51/42;C07C51/43;C07C51/44;C07C51/47;C07C59/08
• 代理公司: 北京君以信知識產權代理有限公司 11789
• 代理人: 符彥慈

本發明涉及一種粗L?乳酸的精制純化方法及其純化裝置；包括如下制備步驟：將粗L?乳酸通過刮板蒸發，加熱，真空濃縮，獲得濃度大于97%的L?乳酸；將濃度大于97%的L?乳酸通過一級短程蒸餾，加熱溫度為120?130℃，真空蒸餾，獲得材料級一級輕相的100%L?乳酸和重相乳酸；重相乳酸通過二級短程蒸餾，加熱溫度為120?130℃，真空蒸餾，獲得釜底物和預制的二級輕相100%L?乳酸；預制的二級輕相100%L?乳酸通過炭柱脫色處理，獲得食品級二級輕相100%L?乳酸；釜底物經色譜法進行物理分離，獲得飼料級乳酸；將材料級一級輕相的100%L?乳酸和食品級二級輕相100%L?乳酸混合，獲得精制L?乳酸，精制L?乳酸總收率大于86%。

技術領域

本發明涉及L乳酸生產技術領域，尤其是涉及一種粗L-乳酸的精制純化方法及其純化裝置。

背景技術

L-乳酸是以淀粉或結晶葡萄糖作為原料，經過乳酸桿菌生物發酵，然后將發酵液經過提取、精制、鈍化得到一種有機酸。乳酸（LACTIC ACID）又稱2-羥基丙酸，分子式為：OHCH3-CH-COOH，分子量為90.08。因分子有一個不對稱碳原子，所以有兩種光學異構體，左旋乳酸，即L-乳酸，右旋乳酸，即D-乳酸，等量的左旋體與右旋體混合，即是外消旋體乳酸或DL-乳酸。乳酸是很重要的有機酸品種之一，屬于當今世界第二大有機酸，廣泛應用于食品、醫藥、煙酒、印染、紡織、皮革、印刷、化工和石油等行業。世界上乳酸總產量中50%用于食品，20%用于乳化劑，15%用于化工，10%用于皮革工業，醫藥用量占5%左右，由于D型乳酸不能為人體代謝吸收，國際衛生組織已經控制D型和DL型乳酸在食品工業中使用，發達國家已控制或減少使用。由于L-乳酸能被人體完全吸收，因此被廣泛應用于食品和醫療行業。

目前L－乳酸的生產和消費主要集中在歐美等發達國家和地區，全球L－乳酸的生產能力大約在50萬噸／年。主要供應商為荷蘭的PURAC公司，年產量為15萬噸；美國的ADM、STERLING、GARGILL三公司，年產量約為20萬噸；比利時的GALACTIC公司，年產量為2萬噸。產品等級分為食品級和醫藥級。產品質量標準執行美國的FCCⅣ-96標準及歐共體標準。我國目前乳酸生產能力為20萬噸／年。由于技術水平低，造成產品在價格和質量上都不能與國際同類產品競爭。國內市場主要為國外產品所左右。而目前國際上L－乳酸的需求缺口在10萬噸／年以上，而國內需求缺口也在5萬噸左右。隨著L-乳酸需求的快速增長和聚乳酸產業的發展需求缺口將進一步擴大。

由于L-乳酸產品本身具有的優異性能和蘊藏的巨大市場商機，L－乳酸生產技術及應用開發，已引起人們的高度關注和重視。同時，L－乳酸的生產是生物技術在糧食深加工領域的應用典范，也是國家大力扶持和發展的產業。隨著我們具有國際水平的微生物發酵技術與工藝加工提取先進技術的有機結合，設備裝備水平及自動化程度的提高，加之原材料豐富及勞動力資源充足，生產成本低等因素，該產品的投產將更具有競爭力。此外，中國人口眾多，市場潛力巨大，隨著國民經濟的快速發展，人民生活質量的日益改善和對綠色環保食品需求的增長，中國必將成為世界上乳酸消費大國。

目前粗L-乳酸精制純化生產高品質的乳酸的主要方法是將粗L-乳酸先通過刮板蒸發，得到重相乳酸，重相乳酸經過一級短程蒸餾設備純化得到100*（W/W）L-乳酸，加水稀釋得到各種濃度的生產聚乳酸或耐熱及、食品級乳酸產品銷售。短程蒸餾得到的釜底物占總進料的20%左右，釜底液的色度高、糖及鹽類雜質比較高（干物占20~30%左右），濃度在60~70%左右，一般作為飼料級乳酸直接銷售，或用萃取法生產乳酸或乳酸鈉。然而缺點是該方法僅用一級短程蒸餾，雖然短程蒸餾收率較高，但輕相產品的品質差，作為聚乳酸的原料生產時，聚乳酸的收率偏低，生產總收率偏低在80%左右，紅乳酸產量大，并且通過萃取法生產時有一些萃取劑的殘留。

因此，針對上述問題本發明急需提供一種粗L-乳酸的精制純化方法及其純化裝置。

發明內容