乳酸的分离精制技术工艺对比
乳酸提取和精制技术研究进展
７ ４食 品 安 全 导 刊２ ０ １ ５ 年 ５ 月
科 技 文 苑Ｉ
酸， 只能 得 到乳 酸 盐 或 者 乳酸 衍 生物 的温度下将其分离， 特 别适用于高沸点、 类． 致使 该技 术 难以 工业化应 用。目前 热 敏性及 易氧化物 系的分离。目前 河南
７ 结 束语
随着食品、 医药、 化工、 新材料等行
进乳酸 制造 企业采用色谱分离法取代乳 学纯度 方面可达 到世界领 先。 该技术 的 正丁醇 三正辛基 氧化膦 、 磷 酸三丁酯 酸酸解后的脱色和离交工艺 现就近年来 乳酸收 率约为６ Ｏ ％， 尽管结晶分离出的 以及 胺 类 物 质等 均 已有 报 道 但存 在 乳酸 最新提取和精制技术的主要进展和 母 液 可 以循 环 再 制 成 普 通 乳酸 ， 但 成 本 收率低 、 萃取 剂残 留等 问题 ， 特 别是这 新的发展趋势进行简要分析。 仍是该 技术面临的主要难题 。 在高端 乳 些报 道 的反 萃取 过程 不能 直接 得 到乳
有研 究 采用 复合 萃 取剂 提取 乳酸 酸 解 金丹乳酸科技股份有限公司已经成功实 业对乳酸 产品的品质要求越 来越高 尤 料液 中的乳 酸 ． 反 萃 取 通 过 热 水可 以 现分 子蒸馏工业化生产 乳酸 其设备的 其是聚 乳酸材料 的应用和 发展 ， 对其单 直接 提 取 出乳 酸 ， 该 技 术 若 能成 功 实 极 限真空度 达到绝压 １ ０ ｐ ａ（ 负载 时的真 体 原料乳酸的品质提 出了更高的要求， 施 工业 化 ， 将 是 我 国乳 酸提 取 技 术 的 空度 ） ， 整体设备达￣ ｌ Ｊ ／ Ｊ ＼ 于０ ． １ ｍｂ ａ ｒ Ｌ ／ Ｓ 乳酸行业迫切需要对产品的提取和精制
现有乳酸生产技术多为发酵法生产乳酸发酵料液蒸发一酸解一脱色一离交一浓缩一成品这一提取工艺一直在乳酸提取技术中占据主流地位为提高乳酸产品质量满足使用需求目前我国主要采用分子蒸馏膜过滤等方法对乳酸成品进行再加工国外先进乳酸制造企业采用色谱分离法取代乳酸酸解后的脱色和离交工艺现就近年来乳酸最新提取和精制技术的主要进展和新的发展趋势进行简要分析
L-乳酸的提炼工艺简述
L-乳酸的提炼工艺简述金陈斌; 甘恬; 金晓; 许峰; 陈翰驰; 陆跃乐; 陈小龙【期刊名称】《《浙江农业科学》》【年(卷),期】2019(060)010【总页数】5页(P1859-1863)【关键词】L-乳酸; 发酵; 分离; 生物质提炼【作者】金陈斌; 甘恬; 金晓; 许峰; 陈翰驰; 陆跃乐; 陈小龙【作者单位】浙江新银象生物工程有限公司浙江天台 317200; 浙江工业大学发酵工程研究所浙江杭州 310014【正文语种】中文【中图分类】TS202.3L-乳酸作为一种常见的工业产品，已广泛应用于人们的日常生活和工业生产中。
乳酸于1780年由瑞典科学家在变质的牛奶中发现[1]。
从结构上来讲，乳酸存在L-乳酸和D-乳酸2种对映异构体。
由生物体内直接产生的乳酸都为L-乳酸，它由微生物或动物细胞通过无氧呼吸(糖酵解)生成[2]。
由于人体内只含有L-乳酸脱氢酶，因此，只能代谢L-乳酸，一旦过量摄入D-乳酸，会导致人体代谢紊乱，尿液酸度过高。
世界卫生组织声明，人体每日的D-乳酸摄入量应在100 mg·kg-1以下，且出生3个月以内的婴儿食品中不应含有D-乳酸[3]。
目前，在世界L-乳酸总消费中，食品工业约占60%[3]。
比如常见的发酵类食品——酸奶、泡菜中就富含L-乳酸，该类食品还含有丰富的L-乳酸菌，能够起到维持人体胃肠道健康、调节生理机能的作用[4]。
L-乳酸本身还可用作调味剂和防腐剂。
此外，L-乳酸在医药行业和化妆品行业中也具有广泛的应用价值。
L-乳酸具有很强的杀菌作用，其杀菌能力是柠檬酸、酒石酸和琥珀酸的好几倍；L-乳酸盐，如L-乳酸钙、L-乳酸铁、L-乳酸钠都易于被人体吸收，是补充矿物元素的良好药品；聚L-乳酸可被用作可降解手术缝合线、注射用胶囊等。
同时，L-乳酸还具有很强的保湿抗皱作用，可用于护肤品行业[5]。
L-乳酸还是化工行业最重要的平台化合物之一，可以代替轻质油气通过脱羧、脱水、还原等过程得到乙醛、丙烯酸、丙酸等化学品[6]。
乳酸及乳酸钙生产工艺
乳酸及乳酸钙生产工艺乳酸及乳酸钙是一种广泛应用于食品、医药、化妆品和其他工业领域的重要化学品。
乳酸是一种有机酸，可以通过发酵法或化学合成法生产。
乳酸钙是乳酸与钙盐反应得到的盐类化合物，具有补钙、增强食品保存性和酸度调节等功能。
乳酸的生产工艺主要分为发酵法和化学合成法。
发酵法是通过利用乳酸菌或其他乳酸产生菌将碳源转化为乳酸的过程。
首先，在发酵罐中加入发酵培养基，然后加入具有乳酸发酵能力的菌种，如乳杆菌。
发酵过程中，乳酸菌代谢碳源，产生乳酸和二氧化碳。
当乳酸浓度达到一定水平时，终止发酵过程，通过过滤、浓缩和结晶等步骤提取乳酸产品。
化学合成法是通过化学反应合成乳酸的过程。
最常用的方法是氰化氢法和水合丙烯腈法。
氰化氢法是将氢氰酸和乙烯氰化物在催化剂的作用下进行酯化反应，生成乳酸酯。
然后，在水中加入碱，使乳酸酯水解生成乳酸。
水合丙烯腈法是将丙烯腈和水在催化剂的作用下反应生成乳酸。
乳酸钙是将乳酸与钙盐反应得到的产物。
乳酸钙的生产工艺主要分为乳酸中和法和化学反应法。
乳酸中和法是将乳酸与氢氧化钙或碳酸钙反应，生成乳酸钙沉淀。
化学反应法是将乳酸与其他钙盐如硫酸钙反应，生成乳酸钙沉淀。
乳酸及乳酸钙生产工艺的选择取决于产品的要求和应用领域。
发酵法生产的乳酸通常被认为是天然和无污染的，适用于食品和医药领域。
化学合成法生产的乳酸成本较低，适用于工业领域。
乳酸钙的生产工艺通常与乳酸的生产工艺相结合，可以通过改变反应条件和操作参数来控制产品的物理性质和化学性质。
总之，乳酸及乳酸钙是一种重要的化学品，广泛应用于各个领域。
乳酸的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法，乳酸钙的生产工艺主要包括乳酸中和法和化学反应法。
选择合适的生产工艺可以提高产品的质量和产量，满足市场需求。
乳酸及乳酸钙是一种应用广泛的化学品，被广泛用于食品、医药、化妆品和其他工业领域。
乳酸钙具有补钙、增强食品保存性和酸度调节等功能，因此在各种产品中得到广泛应用。
本文将继续讨论乳酸及乳酸钙的生产工艺和相关应用。
乳酸的生产工艺
乳酸的生产工艺乳酸是一种重要的有机酸，在食品、制药、化妆品和环境等领域有广泛的应用。
乳酸的生产主要包括两个工艺：微生物发酵和化学合成。
微生物发酵生产乳酸的工艺是利用乳酸菌对含有易于发酵的碳源（如糖类）的物质进行发酵，产生乳酸。
常用的微生物包括乳酸菌属的乳酸杆菌、乳酸球菌等。
该工艺具有原料来源广泛、生产过程简单、产品纯度高等优点。
主要工艺流程如下：1. 提取菌种：从自然界中分离乳酸菌，经培养、筛选等步骤得到适合生产的菌种。
2. 激活菌种：将菌种转移到适合生长的培养基中，进行激活。
3. 培养菌种：将激活的菌种转移到大规模培养罐中，通过控制温度、pH等条件培养增殖。
4. 发酵：将培养好的菌种与含有易于发酵的碳源的物质混合，通过控制温度、pH等条件进行发酵。
5. 分离纯化：将发酵液进行分离纯化，去除杂质、提取乳酸。
化学合成生产乳酸的工艺主要适用于无法通过微生物发酵得到乳酸的特定情况，如高浓度、高纯度的乳酸。
化学合成工艺主要通过氧化反应和非氧化反应来合成乳酸。
常用的化学合成工艺有以下几种：1. 二氧化碳法：将含有二氧化碳的气体通入含有金属盐的溶液中，反应生成乳酸。
该工艺需要高压氧化器和脱碳装置。
2. 氧化法：将含有氧气的空气通入含有金属盐的溶液中，反应生成乳酸。
该工艺需要氧化反应器和乳酸蒸馏装置。
3. 甲醇法：将甲醇和含有盐酸的溶液反应生成氯乙酸甲酯，再通过水解反应生成乳酸。
该工艺需要甲醇反应器和水解装置。
以上是乳酸的生产工艺的简要介绍。
根据具体需求和条件，选择适合的工艺来生产乳酸，能够满足各个领域的应用需求。
随着生物工程技术的不断发展和创新，乳酸的生产工艺将进一步优化和提高。
发酵法生产乳酸的提取与精制研究进展
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乳酸的提纯与精制技术
乳酸钙结晶—— —酸解工艺
目前我国多数厂家采用此工艺提取和精制乳
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酸， 其流程如图 : 所示。
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发酵法生产乳酸的 提取与精制研究进展
（武汉化工学院化工系， 武汉 !"##$"） 吴宇琼 李定或 吴元欣
摘
要 乳酸发酵液的分离提取技术，直接影响产品的质量和收 率。 根据国内外有关研究报导， 详述了提取与精制乳酸的 各种新技术： 溶剂萃取法、 液膜法、 离子交换法、 电渗析 法、 吸附法、 双水相萃取法、 双蒸馏法， 并指出了各种工艺 的优缺点。 关键词 乳酸 提取与精制 有机溶剂 液膜 离子交 换 电 渗 析 吸附
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7 所示。
食品工业科技
位体积内的有效膜表面积比率高，该膜不需要 支 撑 材料， 寿命较长， 是一种效率高、 稳定性好的膜。如图 中空纤维膜的缺点：不能处理含 悬 浮 固 体 的 料 液， 反萃困难。
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离子交换法
离子交换树脂具有吸附选择性强 ， 易 于 工 业 化
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也有浓缩液不结晶而直接用硫酸酸解 乳 酸 钙 提 取乳酸的工艺。该工艺虽具有易于控制、 工艺成熟的 优点， 但流程长， 硫酸及活性炭的用量大， 副产物石 劳动强度高， 特别是产品收率低， 国 膏 I&!BC 量 大 ， 内厂家的乳酸收率一般在 CGH;CDH 之间。
膜分离技术应用于乳酸的分离精制
膜分离技术应用于乳酸的分离精制
发酵液中乳酸的分离精制应用膜分离技术，膜分离是利用膜的选择透过性，在膜两侧一定推动力的作用下，实现发酵液中不同组分的分离，达到提纯、浓缩乳酸的目的。
常用的膜分离方法有微滤、超滤、纳滤及电渗析等。
超滤主要用于脱除发酵液中相对分子质量大于1000或粒径大于
10nm的颗粒，如菌体、蛋白等。
采用超滤膜脱除发酵液中的蛋白，比较了两种膜的膜通量衰减系数和蛋白脱除效率，发现503脱蛋白的效果更好，并考察了膜压差、温度、pH和物料浓度对超滤效果的影响。
在适宜条件下，通过503膜蛋白质的去除率为92.85%。
考察了6种超滤膜的分离性能，发现5U3和6U2两种膜对菌体、蛋白等杂质的截留率分别为96.7%和97.8%，并对各操作参数对膜性能的影响及膜的持续运行情况进行了考察。
超滤是一种有效的从发酵液中脱除菌体及大分子蛋白的方法，在工业化生产中得到了较好的应用。
纳滤主要是用于脱除乳酸发酵液中相对分子质量大于200的物质，如大部分的糖类、部分色素和二价离子等。
将纳滤作为双极电渗析精制乳酸的第一个步骤，用DK纳滤膜可以脱除乳酸发酵液中的64%±7%和72%±7%的镁离子和钙离子，并能脱除近40%的硫酸盐和磷酸盐，几乎全部的色素脱除，回收率也较高，故纳滤亦可作为精制过程的最后一步。
也可将其与膜集成混合生物反应器系统相结合。
纳滤可有效脱除小分子有机物及部分盐类，但是膜成本较高，易污染，随着膜使用时间的增加，膜通量衰减。
以上就是为大家介绍的全部内容，希望对大家有帮助。
乳酸发酵工艺
1、种类——细菌
乳杆菌属(Lactobacillus)的菌种有干酪乳杆菌、嗜热乳杆菌、唾液乳杆菌、清酒乳杆菌、嗜 酸乳杆菌、德氏乳杆菌、嗜淀粉乳杆菌、植物乳杆菌等。
链球菌属(Streptoccoccus)有嗜热链球菌、乳脂链球菌、唾液链球菌等。
芽孢杆菌属(Bacillus)主要是凝结芽孢杆菌。
3、溶剂萃取法
异丙醚常用于乳酸萃取，并与吸附、离子交换法结合使用
发酵醪
加热 80℃
酸化
过滤
萃取
浓缩
离子交换
脱色
4 减压蒸馏法
乳酸在常压下的沸点为 190 ℃ 真空精馏 乳酸蒸馏温度﹤130 ℃ ，才无明显分解
5、锌盐法
乳酸盐在乳酸中是最容易结晶的，能用于检验乳酸存在 在乳酸钙溶液中加入 ZnSO4
CaL2 + ZnSO4
2、常用细菌
(1) 德氏乳杆菌 细胞杆状 单个或短链 革兰氏阳性 不运动 能利用糖类 发酵生成 D-和 L-乳酸 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、糊精等碳源，发酵产生 D-乳酸，少数菌株 产生 DL-乳酸。最适生长温度为 45℃，50℃仍能旺盛发育并产酸，最高耐受温度为 55℃。 (2) 赖氏乳杆菌 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖和海藻糖产酸；利用半乳糖、甘露醇和α-甲基配糖体 生成微量酸；不发酵乳糖、棉子糖、阿拉伯糖、鼠李糖、糊精和菊芋糖。能耐受 13g/l 的 D乳酸，最适生长温度为 36℃。 (3) 植物氏乳杆菌 异名：阿拉伯糖乳杆菌 细胞杆状，3～8×0.7～1μm，单个或呈短链，末端变圆。革兰氏阳性，不运动。在琼脂斜 面培养基上生长不旺盛。明胶酵母膏葡萄糖穿刺呈丝状生长，不液化明胶。硝酸盐还原试验 阴性。 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、乳糖、和棉子糖产酸；利用甘露 醇、山梨醇、甘油、木糖和糊精生成微量酸；不发酵鼠李糖、淀粉和菊芋糖。一般产 DL乳酸，能耐受 13g/l 的 D-乳酸，最适生长温度为 30℃。
乳酸菌分离
学校代码：__11059__学号：1302021005Hefei University下游处理技术XIAYO UCHULI JI SHU论文题目：乳酸菌分离学位类别：本科学科专业：生物技术作者姓名：方婷导师姓名：于宙完成时间：2016.4.23乳酸菌分离摘要：乳酸是具有良好生物相容性的有机酸，可应用于食品、制药、生物降解性塑料生产等领域．发酵法是生产乳酸的主要方法，发酵液中的乳酸可以通过萃取、吸附等方法与发酵液分离．乳酸发酵液的分离提取技术，直接影响产品的质量和收率。
本文介绍了乳酸发酵生产和分离提纯的工艺，详述了提取与精制乳酸的各种新技术：溶剂萃取法、离子交换法，并指出了各种工艺的优缺点。
关键词：乳酸菌；分离；萃取；离子分离乳酸菌简介乳酸细菌是一类能利用发酵糖产生大量乳酸的细菌通称。
为兼性厌氧菌，杆状或球状，革兰氏阳性菌，无芽孢，不运动。
营养要求高，需要提供丰富的肽类氨基酸维生素。
乳酸细菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称。
这类细菌在自然界分布极为广泛，具有丰富的多样性。
它们不仅是研究分类、生化、遗传、分子生物学和基因的理想材料，在理论上具有重要的学术价值，而且在工业、农牧业、食品和医药等与人类生活相关的重要领域应用价值也高【1】。
乳酸菌发现及提取历程1856年夏天，巴斯德从那些变酸的酒的酒桶内壁上，取出一团团黏黏的东西，又从好酒桶内壁上取些类似的样品。
在显微镜下，他发现有小椭圆的酵母菌。
就是这些酵母菌依靠糖液生长，产生酒精和二氧化碳。
而从酸酒桶中取得的样品中没有发现酵母菌，而是小杆状体。
反反复复观察，得出结论是产生乳酸【2】。
在传统工艺中多采用培养基分离乳酸菌，乳酸菌为兼性厌氧菌革兰氏染色呈性，生长繁殖时需多种氨基酸、维生素及微量元素，分离培养相对困难.通常采用滇甲酚蓝(BLG)牛乳营养琼脂平板从酸奶中分离乳酸菌，乳酸菌在该培养基上生长时，由于分解乳糖产生乳酸，使菌落呈黄色，菌落周围的培养基也变为黄色，所以较容易鉴别。
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乳酸的分离精制技术工艺对比
传统乳酸的分离精制工艺与膜分离技术的对比如下：
在传统的工艺中，两次采用了板框过滤进行料液中固液的分离。
板框是典型的死端过滤过程，主要是靠在滤布上形成的滤饼层进行过滤,只能部分的去除料液中的不溶性固形物(菌丝体、原材料、变性蛋白等)，而对于可溶性的蛋白、色素等大分子物质及部分微小的固体，不能去除。
因此，滤液质量差，含有大量的可溶性蛋白等杂质，由于可溶性的蛋白的存在会在后续的工艺产生大量的乳化，给产品的分离纯化带来一定的困难。
根据乳酸的原有工艺，结合膜过滤的特点，技术改良后生产工艺为：
发酵→中和→板框过滤→超滤膜→酸解→板框过滤→纳滤膜脱色提纯→浓缩→成品
能够彻底去除蛋白和大分子的色素，使滤液澄清，减轻后续工艺的负担，提高生产效率，从而提高后续工艺的收率，并提升产品的质量。
采用UF超滤工艺后，发酵液不需要添加絮凝剂和助滤剂，降低生产成本。
UF超滤浓缩液因不含絮凝剂和助滤剂，干燥后可做成饲料，既减少了环境污染又增加了效益。
以上为大家介绍的就是乳酸的分离精制技术工艺对比，希望对大家有帮助。