乳酸的工业生产及展望

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生物化学工程:乳酸的生产技术及其研究进展

生物化学工程:乳酸的生产技术及其研究进展
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中国学术 期刊文摘
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年产5000吨乳酸工厂提取车间设计[技巧]

年产5000吨乳酸工厂提取车间设计[技巧]

年产5000吨乳酸工厂车间设计乳酸是世界上应用广泛的三大有机酸之一,目前生产乳酸主要采取的方法有传统发酵工艺以及固定化微生物法、电渗析连续发酵法、萃取发酵法、膜法发酵法、吸附发酵法、同时糖化发酵法等新工艺,在工业生产中多采用微生物发酵法生产L-乳酸。

乳酸的提取精制是乳酸生产中非常重要的步骤,工业生产中常用的乳酸提取工艺主要有:钙盐法、锌盐法、离子交换法、溶剂萃取法和电渗析法等。

本设计采用德式乳杆菌为菌种,以大米为主要原料,麸皮为辅助原料经糖化发酵并行式来生产乳酸。

在发酵时加入CaCO3作为乳酸中和剂和发酵液稳定剂,得到的发酵液经预处理→浓缩→冷却结晶→洗晶→离心分离→乳酸钙结晶→溶晶→酸解→过滤→脱色等一系列步骤得到粗乳酸;粗乳酸先经浓缩再经离子交换法(先通过732阳离子交换柱再通过331阴离子交换柱)得到纯乳酸。

根据上述工艺流程,在进行乳酸工厂提取车间设计时,根据工厂的实际生产工艺和产能采取最优的提取工艺,通过对乳酸生产平衡、设备平衡和能量平衡等的计算,选取相应的生产设备,合理布局设计,使生产操作可靠性、方便性达到生产要求,降低成本,最终使生产效益最大化,并设计出合理的工艺流程图、设备结构和布置图以及全厂平面布置图。

关键词:发酵工艺;乳酸提取车间;工厂设计目录1 绪论 (1)1.1 乳酸的概况 (1)1.1.1 乳酸的理化性质 (1)1.1.2 乳酸的工业生产 (2)1.1.3 乳酸的用途及功能 (2)1.1.4 乳酸的质量检验与储存 (3)1.2 乳酸的发酵方法 (3)2 生产工艺 (5)2.1 发酵工艺 (6)2.1.1 发酵工艺流程及特点 (7)2.1.3 发酵工艺操作要点及注意事项 (8)2.2 提取精制工艺 (9)2.2.1 提取工艺流程及特点 (9)2.2.2 提取工艺条件 (9)2.2.3 提取注意事项以及工艺操作要点 (10)3 工艺计算及设备选型 (12)3.1 发酵工段 (13)3.1.1 物料平衡计算 (13)3.1.2 设备计算及选型 (13)3.2 提取工段 (14)3.2.1 生产平衡计算 (14)3.2.2 设备平衡计算及选型 (15)4 车间布置设计 (17)4.1 设计依据 (17)4.2 车间布置(厂房平面布置) (18)4.2.1 车间布置设计原则 (18)4.2.2 车间平面布置 (18)4.2.3 车间立面布置 (18)4.2.4 设备布置 (18)结论...............................................................................错误!未定义书签。

聚乳酸的性能、合成方法及应用

聚乳酸的性能、合成方法及应用

聚乳酸的性能、合成方法及应用一、本文概述聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)是一种由可再生植物资源(例如玉米)提取淀粉原料制成的生物降解材料,具有良好的生物相容性和生物降解性。

随着全球环保意识的日益增强和可持续发展理念的深入人心,聚乳酸作为一种环保型高分子材料,其研究和应用受到了广泛的关注。

本文将全面介绍聚乳酸的性能特点、合成方法以及在实际应用中的广泛用途,旨在为读者提供关于聚乳酸的深入理解,推动其在各个领域的应用和发展。

本文首先将对聚乳酸的基本性能进行概述,包括其物理性能、化学性能以及生物相容性和降解性等方面的特点。

接着,将详细介绍聚乳酸的合成方法,包括开环聚合和缩聚法等,并分析不同合成方法的优缺点。

在此基础上,文章还将深入探讨聚乳酸在各个领域的应用情况,如包装材料、医疗领域、汽车制造、农业等。

文章还将对聚乳酸的未来发展趋势进行展望,以期为读者提供全面的聚乳酸知识,并为其在实际应用中的创新和发展提供参考。

二、聚乳酸的性能聚乳酸(PLA)作为一种生物降解塑料,具有一系列独特的性能,使其在众多领域中具有广泛的应用前景。

聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性。

由于其来源于可再生生物质,聚乳酸在自然界中能够被微生物分解为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。

这使得聚乳酸在医疗、包装、农业等领域具有广阔的应用空间。

聚乳酸具有较高的机械性能。

通过调整合成方法和工艺条件,可以得到具有优异拉伸强度、模量和断裂伸长率的聚乳酸材料。

这些特性使得聚乳酸在制造包装材料、纤维、薄膜等方面具有显著优势。

聚乳酸还具有良好的加工性能。

它可以在熔融状态下进行热塑性加工,如挤出、注塑、吹塑等,从而制成各种形状和尺寸的制品。

同时,聚乳酸的表面光泽度高,易于印刷和染色,为其在装饰、包装等领域的应用提供了便利。

另外,聚乳酸还具有较好的阻隔性能。

它可以有效地阻止氧气、水分和其他气体的渗透,从而保护包装物品免受外界环境的影响。

乳酸及乳酸钙生产工艺课件

乳酸及乳酸钙生产工艺课件
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一、乳酸的用途
1、食品工业 (食品工业用含量为50%)
由于L-乳酸对人体无毒副作用,且易吸收,可直接参与体内代谢,因 此被广泛的应用于酸味剂、防腐剂(代替苯甲酸钠)、pH调节剂和食品 强化剂。乳酸可解除疲劳、松弛肌肉。
饮料、果汁、奶制品中用作酸味剂; 调味品如酱油、醋、咸菜中用作防腐保鲜和调味剂,使酸味自然; 蛋糕、面包、肉制品、果冻、奶酪、果酱、冰淇淋、腌制品等食品中
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(2) 根霉发酵法
1884年Eijkmann指出,根霉所产生的酸可能为乳酸,在 1901年被Chrzaszz所确证。福井经研究发现,产L(+)-乳 酸较多的根霉菌种有:米根霉(Rhizopus oryzae)、黑根霉(Rh. nigricans)、爪哇根霉(Rh. jaranicus)、小麦曲根霉(Rh. frifici)、 华根霉(Rh. chinensis)、甘薯根霉(Rh. batata)、结节根霉(Rh. nodosus)、日本根霉(Rh. japonicus)、东京根霉(Rh. fonkinensis)、 高温根霉(Rh. thermosus)、少根根霉(Rh. arrhizus)、美丽根霉 (Rh. elegens)等十多种。
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乳酸乙酯:广泛用作食品、香料和饲料工业的香味剂和增效剂,也用做 硝化纤维及乙酸纤维溶剂,人造珍珠类的高级溶剂,作压制药片的润滑 剂。
硬脂酰乳酸钙:主要用做面团质量改进剂,防止面团的过份膨润,提高 糊化温度,改善成品口感,延缓老化,提高面筋耐混捏性。
乳酸甲酯:是一种常用的有机溶剂,用于乙酸纤维素及纤维素溶剂,制 清漆,着色料等。还是有机合成和药物合成的主要原料。
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乳酸亚铁:主要用作食品、医药、饲料的铁强化剂。 乳酸钠:医药上是止血剂,用于因腹泻脱水、糖尿病和胃炎等引起的酸中

第三篇第二章乳酸

第三篇第二章乳酸

• 有淀粉糖化能力
• 发酵生产L-乳酸最适宜温度30 ℃
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二、乳酸菌的分离
• 动、植物的汁液之自然发酵,首先为乳酸发酵, 即自然发酵的先峰菌
• 乳酸菌是兼性厌氧菌,杆状或球状,革兰氏呈 阳性,发酵葡萄糖生成50%以上乳酸的一类群细 菌
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L-乳酸微生物发酵优劣比较
• 目前应用发酵法生产L-乳酸常用的微生物,一类为乳酸菌, 另一类
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第一节 乳酸的性质
• 乳酸分子中有一个不对称C原子,有旋光性
COOH
OH
H
CH3
L(+)乳酸
COOH
H
OH
CH3
D(-)乳酸
• 乳酸分子内有-OH、-COOH,故有自动酯化能力 • 密度 1.1848 kg/L ( 80% W/W ) • 与水完全互溶,较难结晶析出,商品乳酸通常为60%溶液 。。
• B点为最大点,过了B点,可发酵糖
产率呈下降趋势 • 这是因副反应增加所引起 • 故要在最大值B点之 前,即A点放料,到C点完成。
发 100
• 营养盐添加量 亚适量水平
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1、麸皮
• 是面粉工业的副产品,乳酸菌生长需要的许多 生长因子麸皮中均有
• 如 镁、磷、铁、钙、生物素、维生素
2、玉米浆 玉米用亚硫酸盐溶液浸出和浓缩而成
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2、麦根
• 是啤酒工业制麦工段的副产物,含氮量高达30% • 麦根中含有许多种游离的 氨基酸,碳水化物,维生素,
2、淀粉水解方法
(1)酸法水解
• 酸法水解是以无机酸或有机酸为催化剂,在高温高压下
水解淀粉的方法,其工艺流程如下
原料
调浆
糖化
冷却
糖液

乳酸菌的应用现状及前景

乳酸菌的应用现状及前景

乳酸菌的应用现状及前景【摘要】乳酸菌是一种有益的微生物,在食品、医药、生物工程、环境保护和美容保健领域都有广泛的应用。

在食品行业,乳酸菌可以用于制作酸奶、奶酪等发酵食品;在医药行业,乳酸菌可以用于调节肠道菌群、增强免疫力;在生物工程领域,乳酸菌可以用于生产有机酸和酶;在环境保护中,乳酸菌可以用于处理污水和土壤;在美容保健领域,乳酸菌可以用于护肤品和口腔保健品。

未来,乳酸菌的应用前景十分广阔,市场需求不断增长。

乳酸菌的发展趋势主要体现在产品多样化、功能化和定制化方面。

市场前景分析显示,乳酸菌市场有望持续稳步增长,成为未来发展的热点领域。

【关键词】乳酸菌, 应用现状, 前景, 食品行业, 医药行业, 生物工程, 环境保护, 美容保健, 应用前景展望, 发展趋势, 市场前景分析1. 引言1.1 乳酸菌的应用现状及前景乳酸菌是一类益生菌,被广泛应用于食品行业、医药行业、生物工程领域、环境保护和美容保健领域。

随着人们对健康的关注不断增加,乳酸菌的应用前景也变得愈发广阔。

在食品行业中,乳酸菌被广泛添加到酸奶、乳饮料、发酵食品等产品中,不仅可以增加产品的口感和营养,还能调节肠道菌群,提高消化吸收功能,对人体健康大有裨益。

乳酸菌的应用前景十分乐观,随着科学技术的不断发展,乳酸菌将会在更多领域展现其价值,未来的市场前景也将更加广阔。

2. 正文2.1 乳酸菌在食品行业的应用1. 发酵乳制品:乳酸菌是制作酸奶、发酵乳、酸乳等乳制品的重要原料之一。

通过乳酸菌的发酵作用,可以增加乳制品的口感、延长保存期限,并且还可以产生益生菌,有助于维持肠道菌群平衡,促进消化吸收。

2. 醋的生产:乳酸菌在醋的生产中也发挥着重要作用。

乳酸菌可以将酒精发酵成乳酸,再经过乳酸发酵转化成醋酸,从而制作出具有酸味的醋,广泛应用于食品调味和保鲜中。

3. 面包的制作:在面包的发酵过程中,乳酸菌可以产生乳酸和醇类物质,使得面包更加松软、有弹性,并且还可以增加面包的营养价值和口感。

聚乳酸的国内外现状及发展趋势

聚乳酸的国内外现状及发展趋势

聚乳酸的国内外现状及发展趋势方群 Fangqun摘要:聚乳酸是一种具有良好的生物相容性、可生物降解性和生物吸收性的脂肪族聚酯类高分子材料,主要原料乳酸来源于玉米等天然材料,其无刺激性、无毒副作用,对人体高度安全,对环境友好,可塑性好,易于加工成型,被公认为新世纪最有前途的药用高分子材料和新型包装材料。

本文详述了聚乳酸类材料药物缓释材料及临床应用等药学领域中的研究进展,展望了未来聚乳酸类材料的研究及应用方向,为在克服聚乳酸材料原有缺陷的基础上开发出新用途的药学类材料提供有效的资料依据。

关键词:聚乳酸药用高分子材料现状发展趋势Domestic and overseas study and developing trends of PolylacticAcidAbstract:Polylacticacid is an aliphaticpolyester with excellent biocompatibility,biodegradeability and bioabsorbability,and has been extensively applied in biomaterials.The principalraw material,lacticacid,is derived from cornandother natural materials.It is nonirritating and has nontoxic effects,and is thus safe for humanuse.Because of its biodegradability,it is also environmentally friendly.Polylacticacid shows high plasticity and is easy to form,and is considered to be the most promising biomedicalndpackaging material.Finally,we discuss the future prospects for the research and application of polylacticacid biodegradable materials.This paper also provides effective information to help researchers develop new medical materials to overcome the current limitations of polylacticacid-based materials.Key Words:PolylacticAcid , polymers for pharmaceuticals , Status quo,developing trends面对日益枯竭的石油资源,符合潮流的生物降解材料作为高科技产品和环保产品正成为一个研发热点。

11.乳酸发酵-84

11.乳酸发酵-84

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发酵制备乳酸的发展方向是对淀粉质原料的 直接应用,不需经过液化和糖化,这样可以大大 简化工序、降低成本,为实现大规模的工业化生 产奠定基础。另一发展方向就是利用低品位的原 料( 如生物质原料、废纤维、厨房垃圾等)发酵制 备乳酸,以实现资源循环利用和可持续利用。
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1.2 发酵制备L- 乳酸原料的利用方式
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Rhizopus oryzae 发酵代谢途径示意
米根霉的糖分解代谢过 程中, 主要包括EMP 途 径和TCA 途径, 并没有 磷酸戊糖途径。
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3.3 代谢工程原理在米根霉乳酸发酵过程中的应用 代谢工程的重要特点主要表现为通过工程的法去研究、 重组和设计细胞代谢网络。通过对代谢途径和调控网络精 确的“定点”改变来得到一定产物的生产菌株, 而不是通 过漫无目的的突变筛选, 这将是代谢工程的特征范例, 另外, 一些生理方面的处理方式也可包括在研究范围内。代谢工 程的任务是将代谢通量引向合成目标产物的酶; 切断或减 ; 小浪费中间代谢产物的分支; 关闭大部分负调控回路, 防止 目标产物转化为其他代谢物。
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作为一种食品添加剂人体只含有L- 乳酸脱氢酶, 所以 只能够分解自身产生或摄入的L- 乳酸, 所以高光学纯度的 L- 乳酸更受市场的青睐。 自然界中可产生L - 乳酸的微生物很多,但产酸能力强, 可应用到工业上的只有霉菌中的根霉及细菌的乳杆菌属、 链球菌属及芽孢杆菌属,下表列出了一些主要的产L - 乳酸 的微生物。
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双歧发酵是两歧双岐杆菌(Bifidobacterium bi2fidum) 发酵 葡萄糖产生乳酸的一条途径。其发酵途径如下:
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3.2 代谢途径 目前普遍认为, 在米根霉的糖分解代谢过程中, 主要包 括EMP 途径和TCA 途径, 并没有磷酸戊糖途径。在米根霉 细胞内, 存在两个独立调控的丙酮酸库: (1) 基质丙酮酸库, 丙酮酸可以进入乙醇、乳酸、草酰乙酸、苹果酸和富马酸 合成途径; (2) 线粒体丙酮酸库, 丙酮酸进入TCA 循环。随 着外界条件的扰动, 米根霉的代谢机制也发生着变化, 如当 葡萄糖浓度增大时, EMP 途径和进入乳酸合成途径的通量 都相应增大。
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乳酸的工业生产及展望【摘要】生物化工技术是生物工程与化学工程技术相结合的产物,化工技术的发展将有力地推动生物技术的进步。

尤其乳酸在酿造、食品、医药、日化等行业中的应用非常广泛。

从健康角度考虑,L - 乳酸的制备及应用研究,正引起世界广泛重视,用L - 乳酸代替目前在食品和医药工业中普遍使用的D - 或DL - 乳酸是必然趋势。

进一步研究乳酸对人类有着长远的利益。

【关键词】乳酸发酵菌种培养生产生物化工技术是生物工程与化学工程技术相结合的产物, 化工技术的发展将有力地推动生物技术的进步。

进入21世纪, 资源危机与和环境保护迫使化学工业的生产模式必须进行彻底变革, 转向以生物可再生资源为原料、生物可再生能源为能源、环境友好、过程高效的新一代物质加工模式, 其核心技术就是工业生物技术。

现代生物技术在开发新资源、新材料、新能源和新医药品方面已显示出旺盛的生命力。

生物技术是绿色化学与绿色化工发展的重要趋势之一, 正如过程技术和催化剂一样, 生物工艺具有促进化学工业发生新一轮革命性变革的潜力。

它是造就人类物质文明最有希望、最有前途和最富潜力的产业, 具有广阔的开发和应用前景,已经引起了世界各国的关注和重视。

其中,乳酸的广泛应用与研究进展更受到人们的关注。

乳酸简介乳酸,又名丙醇酸,学名α- 羟基丙酸,分子式为C3H6O3,其分子结构中含有一个不对称碳原子,因此具有旋光性。

按其构型及旋光性可分为L - 乳酸、D - 乳酸和DL 外消旋乳酸三类,其结构式如下:由于人体只具有代谢L - 乳酸的L - 乳酸脱氢酶,因此只有L - 乳酸能被人完全代谢,且不产生任何有毒、副作用的代谢产物,D - 乳酸或DL - 乳酸的过量摄入则有可能引起代谢紊乱甚至导致中毒,因此,从健康角度考虑,L - 乳酸的制备及应用研究,正引起世界广泛重视,用L - 乳酸代替目前在食品和医药工业中普遍使用的D - 或DL - 乳酸是必然趋势。

L - 乳酸的制备方法有发酵法和化学合成法两种,其中发酵法生产的L - 乳酸因其没有有害物质摄入、食用安全而在世界范围内广泛采用,自然界中可产生L- 乳酸的微生物很多,但产酸能力强,可应用到工业上的细菌主要有乳杆菌属中的干酪乳杆菌(casei),嗜热乳杆菌(therm opHilus),唾液乳杆菌(salivarius),清酒乳杆菌(sake),嗜酸乳杆菌(acidopHilus),戊糖乳杆菌(pentosus),木糖乳杆菌(bifidus);链球菌属中的嗜热链球菌(thermopHilus),粪链球菌(faecalis),乳脂链球菌(lactis)及芽孢杆菌属中的嗜热脂肪芽孢杆菌(stearathemopHilus)和凝结芽孢杆菌(coaqulans)。

目前世界上乳酸的产量约为13 万吨P年,其中约90 %是用乳酸细菌发酵生产,工业上应用的主要有霉菌中的根霉属( Rhizopus) 和细菌中的乳酸菌类。

近年来,也有用嗜热脂肪芽孢杆菌( Bacillus srearothermophilus)和凝结芽孢杆菌( Bacillus co2agulans)生产L - 乳酸的报道。

但L - 乳酸产量高、光学纯度高的菌种较少,且耐酸性较差。

乳酸细菌属于化能异养型微生物,其生长和发酵都需要复杂的外源营养物质,必须提供多种营养物质和生长因子。

因此,在乳酸菌的发酵培养基中,要添加一定的辅料,才能保证乳酸菌的生长繁殖及正常的发酵。

目前国内对L - 乳酸发酵细菌的研究很少,找到影响L - 乳酸产量的主要和设计最优化的培养基具有重要意义。

乳酸制备制备方法有化学合成法、发酵法和酶法。

其中用化学合成法得到的乳酸是L- 乳酸和D- 乳酸的消旋混合物,而且化学合成法产品要用于食品必须经过分离提纯,以除去其中有毒的化学物质,这就局限了化学合成法生产乳酸的应用范围。

酶法生产乳酸虽可以专一性的得到旋光乳酸,但工艺较复杂。

而发酵法生产的L- 乳酸没有有害物质摄入,另外,发酵法生产L- 乳酸除能以葡萄糖、乳糖等单糖为原料外,还能以淀粉、纤维素为原料。

因此,微生物发酵法生产L- 乳酸因其原料来源广泛、生产成本低、安全性高等优点在世界范围内广泛采用。

发酵法生产L- 乳酸按采用的菌种还可分为乳酸菌法和根霉菌法。

根霉菌法生产乳酸属于异型乳酸发酵,除了产生乳酸外,同时伴有乙醇、富马酸、琥珀酸、苹果酸、乙酸等其他产物,产酸率低。

L- 乳酸的生产和应用要求纯度高,所以,所用菌种要进行同型乳酸发酵,L- 乳酸生产主要采用乳酸菌法。

筛选培养基:葡萄糖80g/L、酵母浸出汁2g/L、玉米浆10ml/L、氯化铵1g/L、KH2PO4 2g/L、无水乙酸钠5g/L、无水MgSO4 0.5g/L、CaCO3 50g/L、pH 为7.2。

平板培养基:葡萄糖16g/L、酵母浸出汁2g/L、玉米浆10ml/L、氯化铵1g/L、KH2PO4 2g/L、无水乙酸钠5g/L、无水MgSO4 0.5g/L、pH 为7.2。

种子培养基:葡萄糖20g/L、酵母浸出汁2g/L、玉米浆5ml/L、氯化铵1g/L、无水MgSO4 0.2g/L、CaCO3 12g/L、pH 为7.2。

发酵培养基:葡萄糖100g/L、酵母浸出汁3g/L、玉米浆10ml/L、氯化铵1g/L、无水MgSO4 0.5g/L、Ca-CO3 60g/L、pH 为7.2。

基础发酵培养基:葡萄糖100g/L、氯化铵1g/L、无水MgSO4 0.5g/L、CaCO3 60g/L、pH 为7.2。

向装有20ml 筛选培养基的大试管中加入 5 种泥土或2~3 种酸菜汁, 搅匀, 静置片刻, 用石蜡密封,于45℃,90~100r/min 振荡培养2~3d, 以相同条件转接培养3 代。

(1) 固体培养:在平板培养基中加入经紫外灭菌的CaCO3 或经过滤灭菌的0.01%溴甲酚紫指示剂。

富集培养,用无菌生理盐水进行10 倍系列均匀浓度稀释,涂布于平板培养基上,后置于45℃培养24h,挑选有溶钙圈或显黄色圈的单菌落作为产酸菌,并划线分离得纯菌落。

(2) 种子培养:平板培养菌泥直接接入装有60ml发酵液的150ml 摇瓶中,无菌石蜡密封,45℃,180r/min,约18h 进行种子培养。

( 3) 乳酸发酵: 以10%的接种量将种子液接入装有80ml 发酵液的250ml 的摇瓶中,石蜡密封,45℃, 180r/min 下培养并定时取样检测残糖和乳酸产量。

离子注入与突变株筛选将出发菌培养到对数生长期,用生理盐水制成菌悬液,均匀涂布于直径为7.5cm 的无菌空白培养皿上,无菌风吹干制成菌膜后进行离子注入。

注入时间5s,间隔时间15s。

离子注入后的平皿用1ml 生理盐水洗脱并涂布在添加0.01%溴甲酚绿指示剂的平板上,置于50℃培养箱中进行培养。

菌体产酸能力的强弱根据菌落周围培养基的颜色变化来初步判断,再进行单株发酵验证。

发酵液酸度采用精密pH 计测定。

制备过程优化:1、由于菌种随时间增长较快,则菌体浓度升高,生长更好。

同时,研究表明振荡条件下菌体浓度明显高于静置条件,说明振荡有利于菌体生长。

2、菌株耐酸性好,菌株的最适糖浓度较高,且不同接种量对产率有很大影响,因此可进行高糖发酵并随时注意接种量的控制。

同样接种量和发酵条件,产酸水平相差不大,说明高密度发酵不利于产酸。

3、不同辅料的添加对发酵影响(1) 麦根和麸皮对乳酸发酵的影响发酵培养基中分别加入0. 5 %、1. 0 %、2. 0 %、3. 0 %、4.0 %、5. 0 %的麸皮、麦根,按10 %的接种量接入活化好的种子,37 ℃培养72h,测定乳酸钙含量,转化乳酸含量。

随麦根和麸皮的添加量的增加,乳酸的量,先开始增加,随后下降。

添加 2 %麸皮乳酸的产量达到最高34. 8gPL,麦根最高24. 1gPL。

即麸皮和麦根的最适添加量均为2 %。

(2) 麸皮浸泡液对乳酸发酵的影响在不同培养基中发酵,37 ℃培养72h,比较麸皮不同浸泡时间和不同添加量对乳酸发酵的影响可知麸皮浸泡最佳浸泡温度和时间分别为50 ℃和4h,最佳添加量为2 % ,乳酸产量为26.1gPL。

4、不同辅料共同作用的发酵结果(1) 麦根与麸皮共同作用对乳酸发酵的影响麦根与麸皮同时添加,麸皮和麦根共同作用可以提高乳酸的产量,最佳配比为,麸皮和麦根的浓度均为1 % ,乳酸产量为38. 6gPL。

(2) 麦根与麸皮浸泡液共同作用对乳酸发酵的影响麦根与麸皮浸泡液,37 ℃培养72h,比较乳酸钙的含量转化为乳酸量,可知麦根与麸皮浸泡液的最佳配比为:50 ℃、4h、1% 麸皮浸泡液和2 %麦根。

乳酸量为40. 5gPL。

乳酸分离纯化进展:用发酵法制得的乳酸传统的分离方法是用碳酸钙使生成的乳酸转化为乳酸钙, 同时要防止pH 降低而影响发酵,过滤分离在于除去溶液中的固体碳酸钙和氢氧化钙,精制得乳酸钙,用硫酸酸化乳酸钙生成乳酸和硫酸钙沉淀,过滤,滤液含10%的粗乳酸, 浓缩到50%, 再用活性炭去除有机质,用亚铁氰化钠去除重金属和浓缩时凝聚的杂质,最后用离子交换树脂除去微量杂质,再浓缩过滤得成品。

乳酸的酯化法提取纯化技术,来源于合成乳酸的制取纯化。

一般认为钙盐法提取的乳酸尚不能满足一些对乳酸有耐热性要求的工业用途,如用于焙烤食品、聚合物工业以及其他一些附加值高的工业用乳酸产品。

将钙盐法提取后的乳酸进一步在高温条件下同甲醇或乙醇反应,产生乳酸甲酯或乳酸乙酯,然后蒸馏提取乳酸酯,水解回收提纯后的乳酸。

加工中释放出的甲醇或乙醇可重复回收利用。

稀乳酸经浓缩蒸发可制成高纯度、耐热性好的乳酸( 纯度≥95%, 耐热温度≥195℃) 。

乳酸连续提纯是从含乳酸盐的发酵液中脱去乳酸菌株,用氨水中和成乳酸盐,发酵液以脱色、过滤后再阳离子交接树脂( 阳离子交换树脂经水洗和用1N 硫酸和1N 碱再生) 处理后,水洗,用1N 硫酸还原后得80%的乳酸,经蒸馏、减压浓缩。

发酵液中含乳酸的盐再经超滤、电渗析,由乳酸盐降解成乳酸。

乳酸盐在发酵器内浓度为0.63N,由葡萄糖生成乳酸的转化率为95% 。

展望发酵法生产乳酸始于上世纪初,延续至今已有整整百年以上的历史。

上世纪末开始,由于乳酸及其衍生物乳酸盐、乳酸酯特别是其高分子聚合物——聚乳酸的应用前景日趋明朗,近期国家颁布的“限塑令”更为聚乳酸的发展带来了难逢的契机,市场对乳酸的需求日益增加。

但是,目前乳酸的生产仍然存在不少瓶颈。

虽然几经努力,由乳酸制成的可降解生物塑料的成本仍不敌现有源自石油的传统塑料,市场竞争力尚有待加强。

乳酸发酵仍需从菌种选育、工艺优化、装备改进等诸多方面入手,更有效地降低乳酸的生产成本。

笔者历经乳酸实验室研究、中试放大和规模化生产的设计、施工和试产的全过程,深知乳酸发酵需要“精耕细作”,优化乳酸生产的各个环节。

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