從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取l-乳酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，包括如下步驟：(1)乳酸銨發(fā)酵料液預(yù)處理；(2)乳酸銨的硫酸酸解；(3)將酸解料液和耦合吸附劑分別加入到離心萃取機(jī)中，耦合吸附提取L-乳酸。本發(fā)明能夠快速地將L-乳酸從乳酸酸解液中提取出來，改變現(xiàn)有從L-乳酸中將各種雜質(zhì)逐一分離的工藝路線，利用耦合吸附劑直接將L-乳酸耦合吸附出來，而將各種雜質(zhì)留在殘液中，由于本發(fā)明中的耦合吸附劑具有對(duì)L-乳酸的專一吸附性，達(dá)到一步提純L-乳酸的目的，去除了現(xiàn)有工藝中的脫色工藝和絕大部分的離交工藝。
【專利說明】從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及乳酸工業(yè)生產(chǎn)中提取L-乳酸技術(shù)，特別涉及從乳酸酸解料液中提取 L-乳酸的耦合吸附劑。

【背景技術(shù)】
[0002] L-乳酸廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、新材料等領(lǐng)域，如在食品工業(yè)中作為風(fēng)味劑、 保鮮劑、防腐劑等，在醫(yī)藥工業(yè)中作為助溶劑、前體藥物制劑、載體劑等。以乳酸為單體合成 的聚乳酸（PLA)是國家重點(diǎn)支持的生物基降解新材料，可替代石化基塑料制品，消除環(huán)境 "白色污染"。
[0003] 目前，國內(nèi)外L-乳酸現(xiàn)有生產(chǎn)工藝存在的主要問題為：1、收率低，能耗大，生產(chǎn)成 本較高。2、工序復(fù)雜，工藝流程較長。3、廢水、廢渣排放量較大。因此，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的 前提下，降低生產(chǎn)成本，減少廢水、廢渣排放量，縮短工藝流程，實(shí)現(xiàn)L-乳酸提取技術(shù)升級(jí) 換代，是國內(nèi)外L-乳酸行業(yè)迫切需要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明在于提供一種從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，能 夠?qū)-乳酸快速提取出來。
[0005] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方 法，包括如下步驟：
[0006] (1)乳酸銨發(fā)酵料液預(yù)處理；
[0007] ⑵乳酸銨的硫酸酸解；
[0008] (3)酸解料液過濾；
[0009] (4)將酸解料液和耦合吸附劑分別加入到離心萃取機(jī)中，耦合吸附提取L-乳酸。 [0010] 上述從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，在步驟（1)中：采用膜過濾或 者離心機(jī)對(duì)乳酸銨發(fā)酵料液進(jìn)行預(yù)處理，除去發(fā)酵料液中的菌種、營養(yǎng)物質(zhì)等，分離出的菌 種、營養(yǎng)物質(zhì)等返回到乳酸發(fā)酵工序繼續(xù)參與發(fā)酵，實(shí)現(xiàn)菌種循環(huán)利用。
[0011] 上述從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，在步驟（2)中：將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 85 % -96 %的硫酸溶液加入到預(yù)處理后得到的乳酸銨發(fā)酵料液中，使得料液酸解終點(diǎn)的pH =1. 5-1. 8,得到酸解料液。料液酸解終點(diǎn)的pH為1. 8時(shí)，料液中離子態(tài)乳酸根的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 小于1% ;料液酸解終點(diǎn)的pH為1. 5時(shí)，料液中離子態(tài)乳酸根的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0. 4%。
[0012] 上述從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，在步驟（4)中：耦合吸附劑由 耦合劑、負(fù)載溶劑和耦合促進(jìn)劑組成，耦合劑、負(fù)載溶劑和耦合促進(jìn)劑三者的質(zhì)量之比為： 耦合劑：負(fù)載溶劑：耦合促進(jìn)劑=(20-35) :100 :(5-15);耦合吸附劑與酸解料液的質(zhì)量比 為1: (2-3)，耦合吸附溫度為15-25攝氏度，酸解料液中L-乳酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-25%。
[0013] 耦合吸附溫度高于25攝氏度時(shí)，耦合吸附劑的耦合吸附能力急劇減弱，耦合吸附 過程變得非常困難，不利于耦合吸附劑耦合吸附乳酸分子；耦合吸附溫度低于15攝氏度 時(shí)，耦合吸附速度明顯變慢，耦合吸附時(shí)間大大延長，不利于生產(chǎn)效率的提高。
[0014] 酸解料液中L-乳酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于20%，避免由于酸解料液中L-乳酸濃度不 足造成的耦合吸附劑利用率低的問題。酸解料液中L-乳酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于20 %時(shí)，酸解料 液的粘度過大，對(duì)耦合吸附不利；因此，酸解料液中的L-乳酸濃度控制在20% -25%。
[0015] 上述從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，所述耦合劑為二甲基硅氧烷， 具有羥基和/或胺基的二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷，或者具有羥基和/或胺基的聚二甲 基娃氧燒。
[0016] 上述從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，具有羥基和/或胺基的二甲基 硅氧烷如式（I )所示：
[0017]

【權(quán)利要求】
1. 從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 乳酸銨發(fā)酵料液預(yù)處理； (2) 乳酸銨的硫酸酸解； (3) 將酸解料液和耦合吸附劑分別加入到離心萃取機(jī)中，耦合吸附提取L-乳酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其特征在于， 在步驟（1)中：采用膜過濾或者離心機(jī)對(duì)乳酸銨發(fā)酵料液進(jìn)行預(yù)處理，除去發(fā)酵料液中的 菌種和營養(yǎng)物質(zhì)，分離出的菌種和營養(yǎng)物質(zhì)返回到乳酸發(fā)酵工序繼續(xù)參與發(fā)酵，實(shí)現(xiàn)菌種 循環(huán)利用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其特征在于， 在步驟（2)中：將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%-96%的硫酸溶液加入到預(yù)處理后得到的乳酸銨發(fā)酵料 液中，使得料液酸解終點(diǎn)的pH = 1. 5-1. 8,得到酸解料液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其 特征在于，在步驟（3)中：耦合吸附劑由耦合劑、負(fù)載溶劑和耦合促進(jìn)劑組成，耦合劑、負(fù) 載溶劑和耦合促進(jìn)劑三者的質(zhì)量之比為：耦合劑：負(fù)載溶劑：耦合促進(jìn)劑=(20-35) :100 : (5-15);耦合吸附劑與酸解料液的質(zhì)量比為1: (2-3)，耦合吸附溫度為15-25攝氏度，酸解 料液中L-乳酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-25%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其特征在于， 所述耦合劑為二甲基硅氧烷，具有羥基和/或胺基的二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷，或者 具有羥基和/或胺基的聚二甲基硅氧烷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其特征在于， 具有羥基和/或胺基的二甲基硅氧烷如式（I )所示：
在式（I )中：R3和R4均為CH30-，R1和R2均為具有羥基和/或胺基的烷基取代基。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其特征在于， 具有羥基和/或胺基的聚二甲基硅氧烷如式（II )所示：
在式（II )中：Rl和R2均為具有羥基和/或胺基的烷基取代基。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其特征在于， 所述負(fù)載溶劑為煤油、油醇、常溫下為液態(tài)的乙酸酯類化合物或聚氧丙烯甘油醚。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的從乳酸銨發(fā)酵料液中快速提取L-乳酸的方法，其特征在于， 所述耦合促進(jìn)劑為磷脂類化合物。
【文檔編號(hào)】C07C51/42GK104496796SQ201510015151
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月12日
【發(fā)明者】穆鵬宇, 文倩, 王俊麗, 王宏林, 劉騰陽, 廉潔, 李冰, 韓英杰, 張俊, 徐向陽, 李寧, 伍東方, 張鵬, 于培星, 崔耀軍, 王然明, 師媛媛, 顧永華, 劉清瑞, 朱守林, 王敏, 張?jiān)骑w, 胡中華, 張樹銀, 邢曉霞, 張亞輝, 楊淑霞, 王浩, 張國宣 申請(qǐng)人:河南金丹乳酸科技股份有限公司