[发明专利]一种提取精制乳酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种提取精制乳酸钙的方法，属于生物化工技术领域。

背景技术

目前，工业上生产L-乳酸大都采用发酵法，由于残余的糖、色素和蛋白等杂质的影响，从发酵液中提取精制L-乳酸一直成为制约乳酸生产成本的瓶颈。国内外提取精制乳酸主要是采用钙盐法和有机溶剂萃取法。钙盐法是国内厂家采用最多的方法，在发酵液过程中加入碳酸钙与乳酸反应，调节体系pH值，发酵结束后除菌，再与硫酸反应制备乳酸溶液，后经脱色、除阳离子、阴离子，浓缩制得高纯度乳酸。采用该法生产乳酸物耗高、废水量大，残糖无法除掉，产品质量较低。如用其生产乳酸钙，还需进一步反应，成本较高。为此，许多科技人员进行了大量实验，试图从回收率、质量、成本等方面进行突破。中国专利（公开号：CN1267661A）公开了一种从乳酸钙溶液中制取固体乳酸钙生产工艺，采用可通冷却介质的可调速转鼓使乳酸钙结晶，利用刮刀刮取乳酸钙，再烘干晶体，其产品质量受制于乳酸钙溶液质量。专利（公开号：CN101693658A)公开了一种连续动态结晶生产乳酸钙的方法，料液经过滤、浓缩、三次冷却后，在结晶器内得到晶浆，再过滤分离得到乳酸钙。该方法采用直接结晶法，需要高浓度的乳酸发酵液，且浓缩能耗大、时间长，回收率低，不适合杂质含量较多的发酵液，产品纯度受限。

萃取法是采用适当的有机溶剂加入发酵体系，将乳酸萃取到有机相进行分离提纯的一种方法。目前国内外研究所用的萃取剂分为两种：一种是胺类萃取剂，这类萃取剂一般有毒、易污染，且难回收；另一种是醇类萃取剂，这类萃取剂依赖与K₂HPO₄-KH₂PO₄形成双水相系统提取乳酸。

中国专利（公开号：CN1407962A）公开了一种乳酸提取方法，乳酸钙发酵液经硫酸酸化后，用萃取剂胺和烃或C₈～C₁₂醇和/或酮萃取。专利（公开号：CN1377335A）公开了一种纯化乳酸的方法，乳酸盐经硫酸酸化后用胺（包括脂肪族、阿脂肪族或芳香胺）萃取剂萃取。专利（公开号：WO9730964）公开了一种胺类萃取提取乳酸的方法，在CO₂气氛中采用三烷基胺萃取发酵液中乳酸。专利（公开号：CN102701950A）公开了一种重相乳酸连续生产乳酸盐的方法，采用酰胺类化合物或其混合物作为萃取剂，液体石蜡为溶剂，醇类化合物为相调节剂，经萃取、反萃取、精滤、浓缩制得乳酸盐。专利（公开号：WO2007/009970）公开了一种采用含4～10个碳原子的醇类、酮类或醚类（单独一种或混合）提取发酵液中乳酸的方法，乳酸钙发酵液经硫酸酸化后生成乳酸和硫酸钙，用上述有机溶剂提取即得。专利（公开号：CN101979368A）公开了一种盐析萃取发酵液中有机酸的方法，向乳酸发酵液中加入K₂HPO₄和乙醇，分相后上相为富含乳酸的醇相，通过反萃取回收乳酸。然而，萃取法提取发酵液中乳酸所用的有机溶剂多存在有毒、易污染、难回收的特点，且提取工艺需进行反萃取操作，工艺复杂。盐析萃取法虽提取效率较高，但盐和高浓度乳酸难以分离，且分离成本高。因此，若能将钙盐法与有机溶剂萃取法相结合，找到一种无毒、价廉、易回收、提取率高的萃取方法，将会为乳酸及乳酸钙提取带来福音。

发明内容

本发明的目的是提供一种提取精制乳酸钙的方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种提取精制乳酸钙的方法，包括以下步骤：取乳酸钙溶液离心除杂，加入分相溶剂混匀后静置分相，取上相经结晶得到乳酸钙；所述的分相溶剂为乙腈，或乙腈、甲酸乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲乙酮中任一种与C₁～C₃醇、C₃～C₅酮中任一种的混合液。

所述的乳酸钙溶液中乳酸钙含量为20～200g/L，优选80～160g/L，使其易于分相和便于得到高收率、高纯度的乳酸钙。

所述的乳酸钙溶液的pH值为2～10，优选5～7，使乳酸钙萃取率和结晶率都能保持一个较高水平。

所述的乳酸钙溶液与分相溶剂的体积比为（1～5）:（5～1），优选1:（1～5）。

所述的分相溶剂中乙腈、甲酸乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲乙酮中任一种与C₁～C₃醇、C₃～C₅酮中任一种的体积比为（1～5）:（5～1），以便于节约溶剂用量，得到较好的萃取率和萃取质量。