[实用新型]封闭式同步糖化乳酸生产线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用同步糖化方法封闭式生产乳酸的乳酸生产线。

背景技术

我国每年浪费的农作物秸秆，如稻草秸秆、麦秸、玉米秸等超过7亿吨,若能利用生物发酵的方法将秸秆降解为水解糖,并进一步转化成具有更高价值的L-乳酸或其他产物,其产业前景将非常广阔。L-乳酸广泛应用于食品、医药、饲料、化工等领域。目前，我国大多采用发酵法生产乳酸，其流程包括：秸秆原料进行预处理——水解反应——灭菌——冷却——接种——发酵——冷却——混合碳酸钙——过滤——结晶分离——洗晶——复溶——酸解脱色——过滤——离子交换——脱色——过滤——成品包装，上述流程中需要板框过滤机、离心机、离子交换柱、发酵罐等诸多设备，而且由于在乳酸发酵和提纯过程中外加多种辅料，使得乳酸生产过程中极易染菌，进而无法进行连续化发酵生产。

近年来同步糖化发酵技术（SSF）逐步开始运用到乳酸发酵工艺中。SSF过程可将传统发酵工艺中的纤维素水解与发酵合二为一，杂菌污染减少，并缩短了生产周期、节约设备投资、提高产率并降低能耗等诸多优点。然而如何采用同步糖化发酵方法进行乳酸的连续化生产仍然是未能很好解决的技术性难题。

针对上述问题，本申请人研制了一套采用同步糖化方法封闭式生产乳酸的乳酸生产线，以实现利用废弃秸秆低成本、连续化生产乳酸制品的目的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种封闭式同步糖化乳酸生产线，该乳酸生产线具有设备投资少、生产周期短、产品得率高等优点，并同时解决了采用同步糖化发酵方法进行乳酸连续化生产的技术难题。

本实用新型的封闭式同步糖化乳酸生产线，包括负压蒸汽爆破装置、发酵罐、超滤设备、离子交换柱以及乳酸储罐，所述负压蒸汽爆破装置包括爆破罐，所述爆破罐上设置出料口，所述发酵罐上设置有第一进料口、第二进料口以及发酵液出口，所述超滤设备上设置有发酵液进料口、浓缩液出料口和渗透液出料口，所述爆破罐上的出料口与发酵罐的第一进料口相连通，所述发酵罐的发酵液出口与超滤设备的发酵液进料口相连通，所述浓缩液出料口与发酵罐上的第二进料口相连通，所述渗透液出料口与离子交换柱的进料口相连通，所述离子交换柱的出料口与乳酸储罐相连通。

进一步，还包括pH值控制系统，所述pH值控制系统包括pH控制器、酸溶液储罐、碱溶液储罐以及设置于发酵罐内的ph传感器，所述酸溶液储罐通过酸液输送泵与发酵罐相连通，所述碱溶液储罐通过碱液输送泵与发酵罐相连通，所述pH控制器分别与酸液输送泵、碱液输送泵以及pH控制器电连接。

进一步，所述爆破罐上还设置进料口、加压口、排空口，所述负压蒸汽爆破装置还包括与所述排空口连通的负压排空罐和与所述负压排空罐连通设置有真空泵。

进一步，还包括菌液调配罐，所述菌液调配罐的菌液出口与发酵罐的第一进料口相连通。

进一步，还包括氮气装置，所述氮气装置通过气体过滤器与所述发酵罐相连通。

本实用新型的封闭式同步糖化乳酸生产线具有以下有益效果：

1、采用负压蒸汽爆破装置与发酵罐直接相连的安装方式，避免了杂菌的感染机会。

2、采用同步糖化发酵法在一个发酵罐中同时完成水解与发酵，提高了生产效率，节约了设备成本。

3、采用超滤设备——离子交换柱结合来提取乳酸，可实现乳酸的连续化发酵生产。

4、采用pH值控制系统来控制发酵罐同步糖化发酵中的PH值，使得乳酸菌类或米根霉菌能长期保持活性，得以实现乳酸的连续化生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型封闭式同步糖化乳酸生产线的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明：