[发明专利]一种利用槐米药渣发酵制备L-乳酸的方法

说明书

一种利用槐米药渣发酵制备L‑乳酸的方法，包括以下步骤：(1)将药渣干燥至含水量为2‑5wt％；(2)将药渣与麸皮50份，玉米粉0.4‑0.6份，氯化铵5‑7份，磷酸二氢钾3‑5份，于25‑40份的无菌水中混合均匀，自然pH，高压灭菌得药渣培养基；(3)在药渣培养基中接入米根霉菌种的一级种子，25‑30℃发酵24‑96h，平均每过12h将培养基摇混均匀；(4)用蒸馏水淋洗发酵后得到的药渣培养基，得滤液；加石灰乳调节pH9.5‑10，澄清得上清液；(5)将上清液减压浓缩，浓缩液体经结晶析出乳酸钙；(6)滤掉母液，置于100℃烘箱中烘干2‑2.5h，成粉末状；(7)加热搅拌使乳酸钙晶体溶解，并加入浓硫酸酸化，抽滤得粗乳酸。该方法工艺简单，耗时短，降低物耗，利于工业中试放大，且收率较高。

技术领域

本发明涉及一种利用槐米药渣发酵制备L-乳酸的方法，属于生物化工技术领域。

背景技术

随着科技的发展和进步，中草药由过去的简单加工变为目前的深加工，由过去几种简单的剂型如：粉剂、汤剂、膏剂等发展为口服剂、注射剂、胶囊剂等多种剂型。我国中药渣年排放数量巨大，目前对中药渣处理方式以堆积、焚烧、填埋为主，不仅污染环境，而且造成资源的浪费。在倡导节能减排，低碳环保的现代社会，为综合开发中药资源，充分利用中药药渣提供思路，深入研究中药药渣用途，能使药渣得到更深层次的利用。

乳酸(Lactic Acid)，学名为α-羟基丙酸(α-Hydroxy-Propanoic-Acid)，分子式为C₃H₆O₃，结构式为CH₃CHOHCOOH，相对分子质量90.08，是一种常见的天然有机酸。乳酸分子内含有一个不对称碳原子，具有光学异构现象，有D型和L型两种构型，其中L-乳酸为右旋，D-乳酸为左旋。

在我国，随着乳酸及其衍生物应用领域的不断扩大和消费量的增加，乳酸的需求量也不断增加，仅啤酒行业每年需乳酸3000吨以上，食品、医药工业对乳酸的需求量也越来越大。L-乳酸最主要的用途是聚合生成聚乳酸，它具有良好的相容性和可生物降解性，已广泛应用于包装业、医药行业和纺织业。微生物发酵法生产乳酸，可通过菌种和培养条件的选择而得到具有专一性的L-乳酸。发酵法生产乳酸除能以葡萄糖、乳糖等单糖为原料外，还能以淀粉、纤维素为原料发酵生产乳酸，因此，微生物发酵法生产乳酸因其原料来源广泛，产品光学纯度高、安全性高等优点。按照发酵微生物的种类可分为细菌发酵和根霉发酵。寻求更为廉价的原料是降低成本的一条重要途径，同时节省粮食，缓解人畜争粮问题。乳酸作为绿色平台化合物，其生产原料应该绿色无毒。可再生的生物质资源是理想的乳酸生产原料，因此研究废弃中药渣作为乳酸的原料，不仅开拓乳酸生物质原料的新领域，而且为中药企业产业升级和结构调整提供了一个新的思路。

槐米为常用中药，是豆科植物槐的干燥花蕾，《神农本草经》将其列为上品，味苦，微寒，具有凉血止血，清肝泻火等功效。近年来国内外医药工作者对其作用进行研究，发现其有效成分有抗癌防癌、抗血小板聚集、镇痛、抗菌、抗病毒、抗衰老、抗炎、抗过敏、抗自由基及抗氧化等多种活性，对改善心肌循环、清热解毒、降血脂、软化血管、消炎补肾等有良好的防治作用，对人体无毒、无害、无致死、致癌、致畸、致突变作用。其中含量最高的有效成分是芦丁(又名芸香甙)，是衡量槐米质量的主要指标。芦丁在酶或酸的作用下被水解成檞皮素。

专利文献CN102586348A公开了一种木质纤维素为原料低成本高效生产乳酸的方法。具体地说是从木质纤维素分离并保存的乳酸片球菌，液体培养乳酸片球菌获得作为种子的细胞菌体，接种于高木质纤维素含量的反应器中，加入纤维素酶，进行同步糖化和高温发酵生成乳酸；或首先进行木质纤维素的纤维素酶糖化获得含糖的水解液，然后用水解液进行高温乳酸发酵获得乳酸；或者乳酸片球菌和木质纤维素原料混匀，首先进行固态培养，然后再把包含有乳酸片球菌的木质纤维素原料加入发酵罐，加入纤维素酶，实现同步糖化和高温发酵产乳酸。本发明采用独特的发酵工艺和微生物，产品浓度高、过程简单、成本低廉，特别以木质纤维素为原料，具有广阔的生产空间和发展前景。