本發(fā)明屬于發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈉技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種從乳酸發(fā)酵液中制取乳酸鈉的工藝。
背景技術(shù):
乳酸鈉,分子式:C3H5O3Na。分子量:112.06,無色或幾乎無色的透明液體,能與水、乙醇、甘油溶合。應(yīng)用于食品的保鮮、保濕、增香及制藥原料。目前乳酸鈉的制備方法有以下幾種:直接中和法:氫氧化鈉或碳酸鈉溶液滴加到乳酸中制成的乳酸鈉,再進行濃縮得到所需高濃度的乳酸鈉,該工藝的主要問題是需要使用高純度的乳酸,生產(chǎn)成本較高(專利名稱:72~78%乳酸鈉溶液的制備,中國專利號:91100299.5)。酯鹽法:采用食用乳酸或者精制乳酸為原料,先與醇類化合物酯化生成乳酸酯類反應(yīng)物,再與碳酸鈉或者氫氧化鈉進行皂化反應(yīng),制取乳酸鈉(專利名稱:乳酸鈉生產(chǎn)工藝,中國專利號:99116651.5.5)。復(fù)鹽沉淀法:乳酸鈣發(fā)酵液與碳酸鈉或碳酸鈉和氫氧化鈉的混合液反應(yīng),使得鈣離子與碳酸根反應(yīng)沉淀,過濾碳酸鈣得到乳酸鈉溶液,此法工藝繁瑣,生產(chǎn)周期長,且收率較低,不是最佳選擇(專利名稱:一種乳酸鈉生產(chǎn)方法,中國專利號:200910188147.7)。電滲析濃縮法:將垃圾發(fā)酵液通過電滲析方法獲得能縮的乳酸鈉溶液(專利名稱:從垃圾發(fā)酵液中提取和濃縮乳酸鈉的頻繁倒電極電滲析方法,中國專利號:200610009657X)。直接從發(fā)酵液中制取乳酸鈉:采用淀粉質(zhì)原料制成淀粉水解糖,接入乳酸菌種發(fā)酵,發(fā)酵時流加碳酸鈉溶液中和,包括發(fā)酵菌種的制備、發(fā)酵液的制備、乳酸鈉發(fā)酵和乳酸鈉精制過程(專利名稱:一種從發(fā)酵液中直接制取乳酸鈉的方法,中國專利號:2011100793086)。上述方法存在使用高純度乳酸制乳酸鈉或者工藝路程長的問題,成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種從乳酸發(fā)酵液中制取乳酸鈉的工藝。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種從乳酸發(fā)酵液中制取乳酸鈉的工藝,其特征在于:所述的工藝包括:1)乳酸發(fā)酵液經(jīng)過過濾除去固體雜質(zhì)得到濾液;2)濾液經(jīng)過減壓蒸餾除去低沸物和部分水分得到濃縮液;3)向濃縮液中加入萃取劑進行萃取得到上相和下相,上相為萃取相,下相為萃余相;4)向萃取相中加入反萃取劑進行反萃取得到上相和下相,上相為再生萃取劑,下相為粗乳酸鈉溶液; 5)粗乳酸鈉溶液進入大孔樹脂柱吸附除雜,粗乳酸鈉溶液從大孔樹脂柱的一段進入,從另一端滲濾而出,得到精制乳酸鈉溶液;6)精制乳酸鈉溶液通過減壓蒸餾濃縮到70~80%質(zhì)量濃度的乳酸鈉成品。
作為改進,所述的乳酸發(fā)酵液的主要組成如下:乳酸質(zhì)量含量為10~25%,山梨醇含量為10~25%,葡萄糖質(zhì)量含量為1~2%。
作為改進,所述的萃取劑為異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的混合物,混合物中異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的體積比為1~5:1:1~5。
作為改進,所述的萃取劑與濃縮液的體積比為3~10:1。
作為改進,所述的反萃取劑為氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15~30%的水溶液,或者為氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~20%和碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~20%的水溶液;
作為改進,所述的萃取相與反萃取劑體積比為4~8:1。
再改進,所述的大孔樹脂柱中裝填的大孔樹脂為改性大孔樹脂。
進一步改進,所述的改性大孔樹脂是將牌號為D201的大孔樹脂在質(zhì)量濃度為10%的硼酸水溶液中浸泡24小時后干燥得到的大孔樹脂。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:運用萃取-反萃取工藝從乳酸發(fā)酵液中制取乳酸鈉,通過優(yōu)選萃取劑一步萃取使得萃取相中乳酸含量高而山梨醇、葡萄糖含量幾乎不可檢出,實現(xiàn)高效分離;反萃取得到的粗乳酸鈉溶液中含有微量的葡萄糖,使用改性D201大孔樹脂能夠選擇性吸附葡萄糖,具有吸附效率高的優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種從乳酸發(fā)酵液中制取乳酸鈉的工藝流程的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖1,通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
實施例1
乳酸質(zhì)量含量為10%、山梨醇含量為10%、葡萄糖質(zhì)量含量為1%的乳酸發(fā)酵液滅菌后經(jīng)過過濾除去固體雜質(zhì)得到濾液;濾液經(jīng)過減壓蒸餾除去低沸物和部分水分得到濃縮液;向濃縮液中加入萃取劑進行萃取,萃取劑與濃縮液的體積比為3:1,萃取劑是異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的混合物,其中異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的體積比為1:1:1,萃取后得到上相和下相,上相為萃取相,下相為萃余相;向萃取相中加入反萃取劑進行反萃取,萃取相與反萃取劑體積比為4:1,反萃取劑為氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的水溶液,反萃取后得到上相和下相,上相為再生萃取劑,下相為粗乳酸鈉溶液;粗乳酸鈉溶液進入大孔樹脂柱吸附除雜,大孔樹脂柱中裝填的大孔樹脂為改性大孔樹脂,該改性大孔樹脂是將牌號為D201的大孔樹脂在質(zhì)量濃度為10%的硼酸水溶液中浸泡24小時后干燥得到的大孔樹脂,粗乳酸鈉溶液從大孔樹脂柱的一段進入,從另一端滲濾而出,得到精制乳酸鈉溶液;精制乳酸鈉溶液通過減壓蒸餾濃縮到70%質(zhì)量濃度的乳酸鈉成品。
實施例2
乳酸質(zhì)量含量為25%、山梨醇含量為25%、葡萄糖質(zhì)量含量為2%的乳酸發(fā)酵液滅菌后經(jīng)過過濾除去固體雜質(zhì)得到濾液;濾液經(jīng)過減壓蒸餾除去低沸物和部分水分得到濃縮液;向濃縮液中加入萃取劑進行萃取,萃取劑與濃縮液的體積比為10:1,萃取劑是異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的混合物,其中異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的體積比為5:1:5,萃取后得到上相和下相,上相為萃取相,下相為萃余相;向萃取相中加入反萃取劑進行反萃取,萃取相與反萃取劑體積比為8:1,反萃取劑為氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的水溶液,反萃取后得到上相和下相,上相為再生萃取劑,下相為粗乳酸鈉溶液;粗乳酸鈉溶液進入大孔樹脂柱吸附除雜,大孔樹脂柱中裝填的大孔樹脂為改性大孔樹脂,該改性大孔樹脂是將牌號為D201的大孔樹脂在質(zhì)量濃度為10%的硼酸水溶液中浸泡24小時后干燥得到的大孔樹脂,粗乳酸鈉溶液從大孔樹脂柱的一段進入,從另一端滲濾而出,得到精制乳酸鈉溶液;精制乳酸鈉溶液通過減壓蒸餾濃縮到80%質(zhì)量濃度的乳酸鈉成品。
實施例3
乳酸質(zhì)量含量為15%、山梨醇含量為20%、葡萄糖質(zhì)量含量為1.5%的乳酸發(fā)酵液滅菌后經(jīng)過過濾除去固體雜質(zhì)得到濾液;濾液經(jīng)過減壓蒸餾除去低沸物和部分水分得到濃縮液;向濃縮液中加入萃取劑進行萃取,萃取劑與濃縮液的體積比為7:1,萃取劑是異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的混合物,其中異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的體積比為3:1:4,萃取后得到上相和下相,上相為萃取相,下相為萃余相;向萃取相中加入反萃取劑進行反萃取,萃取相與反萃取劑體積比為6:1,反萃取劑為氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%和碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的水溶液,,反萃取后得到上相和下相,上相為再生萃取劑,下相為粗乳酸鈉溶液;粗乳酸鈉溶液進入大孔樹脂柱吸附除雜,大孔樹脂柱中裝填的大孔樹脂為改性大孔樹脂,該改性大孔樹脂是將牌號為D201的大孔樹脂在質(zhì)量濃度為10%的硼酸水溶液中浸泡24小時后干燥得到的大孔樹脂,粗乳酸鈉溶液從大孔樹脂柱的一段進入,從另一端滲濾而出,得到精制乳酸鈉溶液;精制乳酸鈉溶液通過減壓蒸餾濃縮到70%質(zhì)量濃度的乳酸鈉成品。
實施例4
乳酸質(zhì)量含量為20%、山梨醇含量為20%、葡萄糖質(zhì)量含量為1.3%的乳酸發(fā)酵液滅菌后經(jīng)過過濾除去固體雜質(zhì)得到濾液;濾液經(jīng)過減壓蒸餾除去低沸物和部分水分得到濃縮液;向濃縮液中加入萃取劑進行萃取,萃取劑與濃縮液的體積比為5:1,萃取劑是異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的混合物,其中異丙醚、磷酸三丁酯和煤油的體積比為3:1:3,萃取后得到上相和下相,上相為萃取相,下相為萃余相;向萃取相中加入反萃取劑進行反萃取,萃取相與反萃取劑體積比為5:1,反萃取劑為氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%和碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的水溶液,,反萃取后得到上相和下相,上相為再生萃取劑,下相為粗乳酸鈉溶液;粗乳酸鈉溶液進入大孔樹脂柱吸附除雜,大孔樹脂柱中裝填的大孔樹脂為改性大孔樹脂,該改性大孔樹脂是將牌號為D201的大孔樹脂在質(zhì)量濃度為10%的硼酸水溶液中浸泡24小時后干燥得到的大孔樹脂,粗乳酸鈉溶液從大孔樹脂柱的一段進入,從另一端滲濾而出,得到精制乳酸鈉溶液;精制乳酸鈉溶液通過減壓蒸餾濃縮到73%質(zhì)量濃度的乳酸鈉成品。