乳酸广泛存在于人体、动物、植物以及微生物中,它有左旋和右旋两种光学异构体,其中 L- 乳酸是右旋性的。L- 乳酸及其盐和衍生物在食品、饲料、化工和医药等领域应用广泛。近年来,聚 L- 乳酸作为新型材料,制造的生物降解塑料、绿色包装材料及家用薄膜等,解决了日益严重的环境污染问题,引起了世界的广泛关注,被认为是新世纪最有发展前途的新材料,应用前景非常广阔。
乳酸的生产方法包括发酵法、化学合成法和酶法。目前,高光学纯度的 L- 乳酸的生产以微生物发酵为主,发酵菌种为乳杆菌、米根霉等。我国乳酸的发酵工艺已基本过关,但存在的主要问题在于如何高效、经济、环保地获得高纯度的乳酸。
对乳酸发酵液的提取分离,我国目前普遍采用的乳酸钙结晶一酸解工艺。该工艺产品提取率低,纯度不高。造成目前乳酸提取率低和纯度不高的原因有发酵液中的糖类、蛋白质和色素等主要杂质不能有效去除,显著影响了乳酸钙结晶率和纯度;采用多次活性炭脱色使乳酸钙和乳酸的损失率高达30%;工艺中除糖不充分,导致成品乳酸中的残糖或其它还原性物质影响产品的品质。
为了解决以上乳酸分离提取过程中乳酸损失量大、收率低、纯度低、污染严重、能耗大以及不能连续化生产等问题,郑州天一萃取采用新型离子溶剂将粗乳酸溶液中的乳酸通过耦合吸附提取,使乳酸与水和其它杂质进行了有效分离,再利用溶剂的热敏效应将乳酸与溶剂分离。该工艺技术特点如下:
- 效率高:耦合吸附分离后原液中乳酸残存浓度较低,使乳酸结晶收率大大提高;
- 选择性强:只吸附乳酸及其极性相同物质,不吸附其它物质;
- 生产成本低:由于耦合吸附分离在常压下进行,不需要消耗其它原材料;
- 分离质量高:产品质量指标达到和部分超过国际同类产品水平,最终制得的成品乳酸纯度高达 95%~98%;
- 生产工艺流程简化;
- 劳动条件和生产环境明显改善。
采用天一萃取溶剂萃取法提纯乳酸,最终得到的产品收录高、产品品质好,热稳定性好,各项指标均合格且优于国标要求。