米根霉發(fā)酵L-乳酸的精制工藝研究.pdf

1、乳酸在化工、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的市場應(yīng)用前景.食品和醫(yī)藥行業(yè)中使用的乳酸不僅要求其構(gòu)型為L-型,而且光學(xué)純度高、雜質(zhì)含量少、穩(wěn)定性好.但目前國內(nèi)外主要用發(fā)酵法生產(chǎn)L-乳酸,其復(fù)雜的分離提取工藝制約著產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益. 本課題針對目前國內(nèi)L-乳酸分離工藝中存在的蛋白質(zhì)去除率不高、乳酸成品穩(wěn)定性較差等問題,開展了以米根霉菌株As3.819發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸的分離純化工藝研究.對傳統(tǒng)鈣鹽提取分離進(jìn)行探索改進(jìn).設(shè)計提出的工藝路線為:發(fā)

2、酵液→絮凝→超濾→吸附→精制.通過對各個工序關(guān)鍵影響因素的考察,優(yōu)化出L-乳酸分離精制的最適操作條件.實驗研究的主要結(jié)論如下: 1、殼聚糖是理想的絮凝劑,在殼聚糖的濃度為20mg/l、發(fā)酵液溫度40℃、攪拌時間9min、攪拌速度110r/min、pH為5的操作條件下,菌絲體的去除率為96.5﹪,乳酸鈣損失率僅為0.2﹪; 2、對比UEOS503和UPIS503兩種超濾膜的除蛋白效果,綜合考慮,優(yōu)選出LIEOS503超濾膜

3、;以LJEOS503膜進(jìn)行超濾除蛋白,當(dāng)膜壓差0.12MPa.、pH=4、溫度45℃、進(jìn)料濃度為40g/L時,蛋白去除率達(dá)92.85﹪,乳酸鈣的損失率為3.14﹪; 3、對比粉末活性炭和顆?；钚蕴績晌絼┑拿撎?、脫色效果,綜合考慮,優(yōu)選出顆?；钚蕴?以顆粒狀活性炭對乳酸發(fā)酵液進(jìn)行脫糖、脫色研究,考慮溫度、吸附劑添加量、攪拌速度、吸附時間及pH值五個因素對吸附效果的影響,在單因素實驗基礎(chǔ)上采用正交實驗設(shè)計,結(jié)果如下:當(dāng)吸附劑添加量

4、4﹪、溫度40℃、pH5.0、轉(zhuǎn)速170r/min、吸附時間12h時,脫糖率為91.22﹪,色素的去除率為77.68﹪,乳酸鈣的損失率為4.80﹪; 4、采用響應(yīng)曲面法對分子蒸餾精制乳酸工藝進(jìn)行優(yōu)化并建立數(shù)學(xué)模型,結(jié)果如下:在操作壓力為15Pa、進(jìn)樣溫度50℃、蒸餾溫度70℃、進(jìn)樣速率70ml/h、刮膜器轉(zhuǎn)速100r/min時,乳酸收率為62.50﹪,純度為95﹪,對建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行檢驗,實測值與模型預(yù)測值的相關(guān)系數(shù)為0.99