发酵液中乳酸的分离提取研究进展

乳酸是合成聚乳酸的原料,生物法制备乳酸是目前工业上生产乳酸的主要方法。但乳酸发酵液成分复杂,后续的分离提纯过程成了制约乳酸生产的技术瓶颈和难点,也决定着乳酸的品质与收率。本文对乳酸发酵液的主要的分离提取工艺进行了介绍,包括结晶分离技术、酯化水解法、萃取法、分子蒸馏法、膜分离法、吸附法及与发酵耦合的原位分离技术。并提出单一的分离技术很难有效提取乳酸,需将多种技术集成、改良提纯工艺路线。其中,将各种新型高效的集成技术与发酵过程的有机结合,实现连续或半连续的发酵过程,可提高乳酸产率和产品质量,有望形成高效率、高品质、低污染、低能耗、可工业化的乳酸提纯工艺路线。     

乳酸的乳化液膜萃取与有机溶剂萃取的比较

在乳酸发酵与分离耦合过程中,可以采用乳化液膜萃取法或有机溶剂萃取法提取发酵液中的乳酸。本文比较了这两种方法的传质机理和操作过程,并实验分别研究了它们的最佳工艺条件,提出：在最佳操作条件下,提取相同量的乳酸,有机溶剂萃取有机相的消耗量为乳化液膜法的３－４倍,乳化液膜法萃取率高,而且能得到浓缩的乳酸。     

发酵液中乳酸的盐析萃取

研究了一种利用盐析萃取法分离发酵液中乳酸的新方法. 通过系统考察乳酸在不同盐析萃取体系中的分配规律,发现K2HPO4-甲醇和K2HPO4-乙醇体系适合分离发酵液中的乳酸. 发酵液中乳酸浓度为167 g/L时,采用25%(w) K2HPO4-26%(w)甲醇盐析萃取体系,乳酸的分配系数和回收率分别为4.01和86.0%;采用14%(w) K2HPO4-30%(w)乙醇盐析萃取体系,乳酸的分配系数和回收率分别为3.23和90.6%. 此时上相中残余葡萄糖、菌体和可溶性蛋白的去除率分别达67.3%, 100%和85.9%.     

乳酸萃取技术的研究进展

乳酸是现在最重要的有机酸之一,目前乳酸生产方式主要为生物发酵法,并使用钙盐沉淀法进行精制。传统方式精制过程中会产生大量废弃物,其他可行精制方案中,萃取精制具有操作简单、条件温和等优势,是一种较为理想的精制工艺。本文从萃取剂组成方面出发,介绍了烃类与含氧萃取剂、胺类萃取剂、含磷萃取剂等几类常用萃取剂,以及离子液体、支撑液膜技术、双水相萃取等新型萃取体系,并介绍了p H震荡再生法、三甲胺法、温度震荡再生法、稀释剂震荡再生法、气相反溶剂再生法等反萃工艺。由于对于乳酸发酵体系,大部分萃取剂对微生物有毒害作用,需要进一步开发微生物固定技术和无毒萃取溶剂体系。     

三辛胺萃取分离乳酸-醋酸

选择三辛胺为络合剂、正辛醇为稀释剂、乳酸和醋酸为被萃溶质 ,系统地研究了水相pH值及络合剂含量对单组分乳酸、醋酸及其混合物萃取特性的影响。在适当假设条件的基础上 ,建立了考虑络合萃取及物理萃取的单组分及双组分体系的相平衡分配系数表达式。在本文的实验条件下 ,随络合剂含量的升高 ,乳酸、醋酸的单组分及其混合物中各组分相平衡分配系数皆升高 ,分离因子 β增大 ;随水相平衡pH值的升高 ,相平衡分配系数均降低 ,分离因子也呈下降的趋势 .采用本文的模型进行模型参数拟合 ,其精度较好。利用单组分的络合反应平衡常数可成功地预测双组分体系中各组分的相平衡分配系数值     

乳酸分离技术研究进展

介绍乳酸的分离提取工艺,总结2015年以来乳酸分离技术的最新进展,包括结晶分离法、絮凝法、萃取法等常规分离方法,也包括近年来发展起来的新技术,例如吸附法、膜分离法、酯化蒸馏法、分子蒸馏法、原位分离技术、色谱分离技术等.详细介绍每种分离方法的原理、操作过程影响分离结果的因素以及如何调整实现乳酸分离过程,讨论单一分离技术分离乳酸的优劣势,指出单一的分离技术获得的乳酸纯度有限,为了获取高纯度乳酸,可以结合不同的分离技术进行分离提纯获得高纯度乳酸.     

TRPO—磺化煤油萃取乳酸的影响因素

报导了萃取发酵Ｌ－乳酸中的萃取和反萃取行为的研究。结果表明，在萃取过程中，无机盐（ＭｇＳＯ４、ＺｎＳＯ４、ＫＨ２ＰＯ４）、乳酸钙、葡萄糖和溶液初始乳酸的浓度均对分配比ＤＬａ有明显的影响；并对９０℃热水的反萃取进行了研究。反分配比Ｄ＇Ｌａ随有机相初始酸浓度的增加而逐渐下降；还对萃取和反萃取机理作了初步的探索。     

发酵液中丁酸络合萃取分离条件的研究

研究了络合萃取-反萃法从发酵液中分离丁酸的工艺条件.比较了不同萃取体系,在以三辛胺为萃取剂、正辛醇为稀释剂的萃取体系,三辛胺体积分数为40％,发酵液初始pH值为2-3,萃取相比(体积比)为0.3时,分配系数和萃取率均达到较高值,分别为t3.91和80.67％.增大相比能进一步提高萃取率,但萃取剂使用量将增大.2级萃取能...     

苯乳酸发酵液脱色工艺及吸附方程的探讨

以脱色率及苯乳酸回收率为指标,研究了4种活性炭对发酵液吸附脱色的影响。通过单因素实验和正交实验对脱色条件进行优化,得到适宜的脱色条件为:活性炭添加质量浓度为0.015 g/L,初始pH值为6.5,温度90℃,脱色时间为30 m in,在此条件下,活性炭AC1脱色苯乳酸发酵液的脱色率为90.5%,苯乳酸回收率为88.6%。对苯乳酸发酵液脱色体系的吸附等温方程进行了研究,其吸附过程以物理吸附为主,遵循Freund lich等温方程。     

离子交换法提取发酵乳酸的单级工艺条件优化研究

通过树脂选型,选用弱阴离子树脂D301G和D311从发酵液中提取乳酸，研究过程中对时间、发酵液浓度、转速、pH等影响因素加以系统考察。通过单级工艺研究最佳操作条件为：时间为3h、发酵液浓度为86．0g／L、pH为3，此时交换容量为237mg／g.