[发明专利]不结晶离交法生产乳酸的新工艺

说明书

本发明是用于生产乳酸的一种新工艺-不结晶离子交换法，简称不结晶离交法。

乳酸是食品中酸味的主要来源之一，它无毒，可作食品的酸味剂，酸味纯正清凉。乳酸又是防腐剂，作为食品添加剂应用日趋广泛。乳酸也是医药、皮革、纺织、造等工业的重要原料。传统工艺生产乳酸是以淀粉（大米、红薯粉、木薯粉、玉米等）为原料，加水糊化，通过微生物（德氏乳酸杆菌）发酵，经中和获得乳酸钙。经压滤后在乳酸钙溶液中加入氯化，使蛋白质凝聚沉淀除去部分未凝聚除去的通过结晶分离点掉。浓缩乳酸钙溶液使乳酸钙结晶排去，经离心分离后，使结晶溶解，再加硫酸酸解获得乳酸。乳酸溶液经浓缩、脱色过滤、离交，再经浓缩、脱色过滤几个工序而制成成品乳酸。其工艺流程示意于附图2。

传统工艺存在的弱点是流程长、收率低（40%）左右、劳动强度大、环境恶劣、三废污染严重。

传统工艺是通过结晶方法把发酵液中存在的糖、蛋白质、色素等物质从母液水及洗水中除去。

（一）由于乳酸钙的溶解度大，母液水及洗水中含量高，损失严重。这样，乳酸的回收率（以淀粉计）在40%左右，生产最好的厂家也只达到48%。因此，原料消耗大，带来成本高，生产难以维持下去。

（二）采用结晶法，由于乳酸钙的结晶要求特殊，必须分小桶静置自然冷却结晶，结晶物硬度大，这就难于实现机械化操作，工人劳动强度大。

（三）传统结晶法还需要在压滤后的发酵液中加入0.3%的氯化镁溶液来沉淀蛋白质。这样沉淀设备庞大，能源消耗大，原料消耗高，同时给后续的离交工序加重负担。

（四）传统结晶法还存在一个问题，即产品含有一定杂质，颜色较深，多属低档产品。而且产品放置过久还有颜色变深的现象。这使其在国际市场上销售受到影响，价格被压低。

（五）传统结晶法还排弃大量带酸、带活性碳的硫酸钙渣。按常规生产1吨乳酸有近4吨带水的渣产生。按年产500吨乳酸计，排出的渣就达2000吨。这种渣目前没有开发出新的用途，只是排弃。这就需要有堆放的场地，且运输较困难，同时腐蚀车辆，污染环境。

为了解决上述问题，就要寻求去除糖、蛋白质、色素等杂质提高乳酸回收率的新途径。本发明-不结晶离交法生产乳酸的新工艺-采取了一系列新的措施，有效地解决了这些问题。

本发明目的之一是解决色素问题。从大生产中我们了解乳酸杆菌在发酵过程中并不产生色素。色素来源于：（1）原料（红薯、木薯等）中带来的;（2）糊化、浓缩过程中产生的焦糖色及糖与蛋白质反应生成的黑色素。本发明采取对原料进行予处理的方法即用水浸泡。这样，大部分薯皮浮于水面，色素溶解在水中。通过过滤即可轻易地除去这些杂质。原料予处理，浸泡效果十分明显。见下表：

原料未浸泡后的发酵液经过浸泡后的发酵液红薯粉木薯粉棕色棕色淡黄色淡黄色

经过予处理后的发酵液的颜色，与传统方法结晶溶解颜色一样。这就可以说明不要通过结晶而只需要经过原料予处理就可以达到同样效果。

本发明目的之二是解决残余糖问题。乳酸中残余糖的来源是原料中带来的，残余糖为不能被乳酸杆菌发酵的果糖等。而这些不能发酵的糖大部分是可以水溶的。通过对原料予处理水浸泡即能除去。采取的方法是一份原料加三份水。经测试：