乳酸的生产方法
餐厨垃圾资源化利用之发酵制乳酸
• 2.2发酵工艺流程
利用农业废弃物或其他行业的可再生资源作为基质及营养物质是乳 酸发酵研究的一个趋势。相比于其他可再生资源,餐厨垃圾含有大量碳 水化合物、蛋白质、脂肪等有机物,及维生素、微量元素等生长促进因 子,同时,餐厨垃圾无原料成本,又有稳定的产生来源,如能运用到乳 酸生产上,将极大降低发酵的经济成本,具有广阔的运用前景。
• 2.2发酵工艺流程
② 原料 乳酸菌只能直接利用己糖和低聚糖作为碳源进行发酵,其他多聚糖
或高聚糖类型的原料发酵需经水解、糖化等预处理。目前,发酵原料主 要为农业产品或农业废弃物,如大麦、小麦、玉米,葡萄蔓,马铃薯,木 材及胡萝卜、卷心菜、洋葱等蔬菜。近年来,一些可再生的废弃生物质 也被利用到乳酸发酵中。
餐厨垃圾资源化利用——
发酵产乳酸
演讲人:郝静文
LOREMIPSUM DOLORLOREM
01
乳酸的性质及 应用
02
乳酸发酵生产 技术
03
厨余发酵制备 乳酸技术的最
新状况
1 .乳酸的性质及应用
乳酸的性 质
乳酸,英文名 Lactic acid,学名为α-羟基 丙酸(α-hydrxy-propionic acid),其分子式
2 .乳酸发酵生产技术
• 2.1发酵的生物化学 乳酸细菌不能直接发酵淀粉质原料,必须经过糖化过程, 转变为糖质原料才能发酵。糖质原料(葡萄糖、麦芽糖、半 乳糖、乳糖、蔗糖、戊糖等)和短链糊精可由不同乳酸菌直 接发酵生成乳酸。
• 2.2发酵工艺流程
① 菌种 在工业生产上,乳杆菌应用最多,这是因为它具有生长速率快、乳
3 .厨余发酵制备乳酸技术的最新状况
研究进展
Saskai pH=7,37℃,3~5天
氢氰酸生产乳酸的工艺流程
氢氰酸生产乳酸的工艺流程英文回答:Hydrocyanic acid (HCN) is an important chemical compound used in various industries, including pharmaceuticals, plastics, and dyes. One of the processes to produce lactic acid from HCN involves several steps.The first step is the hydrolysis of HCN to form ammonium formate (NH4HCOO). This reaction is typically carried out in the presence of a catalyst, such as sulfuric acid (H2SO4) or phosphoric acid (H3PO4). The reaction can be represented as follows:HCN + 2H2O → NH4HCOO.In the next step, the ammonium formate is subjected to a thermal decomposition process to produce formic acid (HCOOH) and ammonia (NH3). The reaction is typically carried out at elevated temperatures, around 200-250°C,and under pressure. The reaction can be represented as follows:NH4HCOO → HCOOH + NH3。
The formic acid produced in the previous step is then subjected to a catalytic hydrogenation process to convertit into lactic acid. This reaction is typically carried out in the presence of a suitable catalyst, such as a metal catalyst like platinum (Pt) or palladium (Pd). The reaction can be represented as follows:HCOOH + H2 → CH3CHOHCOOH.The lactic acid produced in the previous step can be further purified and concentrated through various separation techniques, such as distillation or crystallization, to obtain the desired product.中文回答:氢氰酸(HCN)是一种重要的化学物质,广泛应用于制药、塑料和染料等多个行业。
乳酸的生产工艺
发酵法的关键是菌种的选择,用于发酵生成乳 酸的菌种主要有细菌和根霉。
细菌发酵
细菌细菌的乳酸发酵主要采用下列两种方式: 同型乳酸发酵:葡萄糖经糖酵解途径降解为丙酮酸,丙酮酸在乳酸脱
随着乳酸需求量的增加需要开发消除产物抑制的新型乳酸分离方法。 近几年,原位分离技术(InSituProductRemove,简称ISPR)在乳酸 发酵的应用引起了世界范围的关注,如溶剂萃取发酵法(使用油酸、 叔胺等为萃取剂)、吸附法(离子交换树脂、活性炭、高分子树脂 等)、膜法发酵(渗析、电渗析、中空纤维超滤膜、反渗透膜等) 等,这些方法在发酵过程中从培养介质中及时移走乳酸,达到减少 产物抑制、控制pH值的目的,从而提高原料的利用率和产品产率, 对于实现连续生产过程具有重要意义
乳酸的用途
乳酸是一种多用途的精细化学品,可广泛用于 食品,制药,制革,纺织,环保和农业中。在 食品工业中,乳酸是一种重要的酸味剂和反腐 剂。在美国,乳酸在软饮料方面很大程度上取 代了柠檬酸·磷酸等,在啤酒制造中所用的磷 酸已经全部改用乳酸。在医疗工业中,乳酸可 以直接制成药品或制成乳酸盐类,内服可用于 肠内消毒,外用可以作为收敛性杀菌剂。利用 乳酸亲水性的特点将其和难溶性药物结合,可 以增加人体对药物的吸收。
发酵工艺流程
发酵法主要以淀粉为原料,还可以葡萄糖、糖 蜜等为原料,实际是己糖或能分解为己糖的化 合物。
传统的钙盐法生产乳酸的发酵工艺为:首先将 淀粉糖化,接入筛选的菌种后,再加入碳酸钙 以中和生成的乳酸,调节pH值在5.0~5.5,让 菌种在适合产酸的温度下发酵3~6d,生成产 品为粗乳酸钙的发酵液。
发酵液中乳酸的分离
乳酸及乳酸钙生产工艺
乳酸及乳酸钙生产工艺乳酸及乳酸钙是一种广泛应用于食品、医药、化妆品和其他工业领域的重要化学品。
乳酸是一种有机酸,可以通过发酵法或化学合成法生产。
乳酸钙是乳酸与钙盐反应得到的盐类化合物,具有补钙、增强食品保存性和酸度调节等功能。
乳酸的生产工艺主要分为发酵法和化学合成法。
发酵法是通过利用乳酸菌或其他乳酸产生菌将碳源转化为乳酸的过程。
首先,在发酵罐中加入发酵培养基,然后加入具有乳酸发酵能力的菌种,如乳杆菌。
发酵过程中,乳酸菌代谢碳源,产生乳酸和二氧化碳。
当乳酸浓度达到一定水平时,终止发酵过程,通过过滤、浓缩和结晶等步骤提取乳酸产品。
化学合成法是通过化学反应合成乳酸的过程。
最常用的方法是氰化氢法和水合丙烯腈法。
氰化氢法是将氢氰酸和乙烯氰化物在催化剂的作用下进行酯化反应,生成乳酸酯。
然后,在水中加入碱,使乳酸酯水解生成乳酸。
水合丙烯腈法是将丙烯腈和水在催化剂的作用下反应生成乳酸。
乳酸钙是将乳酸与钙盐反应得到的产物。
乳酸钙的生产工艺主要分为乳酸中和法和化学反应法。
乳酸中和法是将乳酸与氢氧化钙或碳酸钙反应,生成乳酸钙沉淀。
化学反应法是将乳酸与其他钙盐如硫酸钙反应,生成乳酸钙沉淀。
乳酸及乳酸钙生产工艺的选择取决于产品的要求和应用领域。
发酵法生产的乳酸通常被认为是天然和无污染的,适用于食品和医药领域。
化学合成法生产的乳酸成本较低,适用于工业领域。
乳酸钙的生产工艺通常与乳酸的生产工艺相结合,可以通过改变反应条件和操作参数来控制产品的物理性质和化学性质。
总之,乳酸及乳酸钙是一种重要的化学品,广泛应用于各个领域。
乳酸的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法,乳酸钙的生产工艺主要包括乳酸中和法和化学反应法。
选择合适的生产工艺可以提高产品的质量和产量,满足市场需求。
乳酸及乳酸钙是一种应用广泛的化学品,被广泛用于食品、医药、化妆品和其他工业领域。
乳酸钙具有补钙、增强食品保存性和酸度调节等功能,因此在各种产品中得到广泛应用。
本文将继续讨论乳酸及乳酸钙的生产工艺和相关应用。
年产5000吨乳酸工厂提取车间设计[技巧]
年产5000吨乳酸工厂车间设计乳酸是世界上应用广泛的三大有机酸之一,目前生产乳酸主要采取的方法有传统发酵工艺以及固定化微生物法、电渗析连续发酵法、萃取发酵法、膜法发酵法、吸附发酵法、同时糖化发酵法等新工艺,在工业生产中多采用微生物发酵法生产L-乳酸。
乳酸的提取精制是乳酸生产中非常重要的步骤,工业生产中常用的乳酸提取工艺主要有:钙盐法、锌盐法、离子交换法、溶剂萃取法和电渗析法等。
本设计采用德式乳杆菌为菌种,以大米为主要原料,麸皮为辅助原料经糖化发酵并行式来生产乳酸。
在发酵时加入CaCO3作为乳酸中和剂和发酵液稳定剂,得到的发酵液经预处理→浓缩→冷却结晶→洗晶→离心分离→乳酸钙结晶→溶晶→酸解→过滤→脱色等一系列步骤得到粗乳酸;粗乳酸先经浓缩再经离子交换法(先通过732阳离子交换柱再通过331阴离子交换柱)得到纯乳酸。
根据上述工艺流程,在进行乳酸工厂提取车间设计时,根据工厂的实际生产工艺和产能采取最优的提取工艺,通过对乳酸生产平衡、设备平衡和能量平衡等的计算,选取相应的生产设备,合理布局设计,使生产操作可靠性、方便性达到生产要求,降低成本,最终使生产效益最大化,并设计出合理的工艺流程图、设备结构和布置图以及全厂平面布置图。
关键词:发酵工艺;乳酸提取车间;工厂设计目录1 绪论 (1)1.1 乳酸的概况 (1)1.1.1 乳酸的理化性质 (1)1.1.2 乳酸的工业生产 (2)1.1.3 乳酸的用途及功能 (2)1.1.4 乳酸的质量检验与储存 (3)1.2 乳酸的发酵方法 (3)2 生产工艺 (5)2.1 发酵工艺 (6)2.1.1 发酵工艺流程及特点 (7)2.1.3 发酵工艺操作要点及注意事项 (8)2.2 提取精制工艺 (9)2.2.1 提取工艺流程及特点 (9)2.2.2 提取工艺条件 (9)2.2.3 提取注意事项以及工艺操作要点 (10)3 工艺计算及设备选型 (12)3.1 发酵工段 (13)3.1.1 物料平衡计算 (13)3.1.2 设备计算及选型 (13)3.2 提取工段 (14)3.2.1 生产平衡计算 (14)3.2.2 设备平衡计算及选型 (15)4 车间布置设计 (17)4.1 设计依据 (17)4.2 车间布置(厂房平面布置) (18)4.2.1 车间布置设计原则 (18)4.2.2 车间平面布置 (18)4.2.3 车间立面布置 (18)4.2.4 设备布置 (18)结论...............................................................................错误!未定义书签。
L乳酸、D乳酸
乳酸,学名为2-羟基丙酸。
分子中有一个不对称碳原子,具有旋光性,因此有L-乳酸与D-乳酸两种旋光异构体。
工业上生产乳酸的方法有发酵法和化学合成法。
目前国内外的L -乳酸主要用发酵法生产;化学合成法则生成外消旋乳酸,即DL-乳酸。
由于人体内只有代谢L-乳酸的酶,如果摄入过量D-乳酸,会引起代谢紊乱甚至酸中毒。
因此在食品工业中,或制造医药应用的乳酸酯及聚乳酸,则需要L-乳酸为原料。
目前国外最先进的生产工艺是由玉米等谷类为碳源,采用细菌发酵法生产L-乳酸。
而国内大都还采用米根霉发酵法,用淀粉为碳源,用碳酸钙等中和剂控制发酵液的pH值,然后用硫酸中和,产生大量硫酸钙沉淀,使工艺繁复,而且带入大量杂质和染菌,使产品纯度下降。
米根霉发酵是好氧发酵,能耗高,转化率仅80%。
有公司用一种厌氧菌发酵,加氢氧化铵控制发酵液pH值,采用膜分离技术与清液单罐细菌连续发酵耦合工艺生产L-乳酸,以玉米为碳源,用湿法工艺制糖液,发酵液经微滤除菌丝体后,用膜澄清,一般电渗析提,再经双极膜电渗析,最后用高真空蒸馏得到纯L-乳酸,光学纯度≥96%,转化率≥95%,提取收率≥90%,工艺简单,投资不高,能耗低,无废渣废水排放,成本约在每吨7500元。
乳酸在食品工业方面用作酸味剂、防腐剂和食品强化剂等,目前在世界乳酸总消费中,食品工业约占60%,其他主要用于医药工业和制造乳酸衍生物。
目前世界乳酸年产能力约为20万吨,实际消费量约为15万吨。
我国目前年生产能力约3~4万吨,产品纯度较低,生产成本较高,而预计2005年我国L-乳酸的需求将达到2万吨以上。
为适应国内外对乳酸的需求量逐年增长的形势,我们必须在产量和质量方面加快发展。
近年来,许多国家为解决“白色污染”问题,开发出由L-乳酸聚合得到的聚乳酸,这种聚合物有良好的生物相容性和可生物降解性,其降解的最终产物是二氧化碳和水,分解的中间产物乳酸对人体无害,因此在美国、日本和欧洲等国引起极为广泛兴趣,并已较大规模投产与投放市场。
年产1000吨乳酸的生产工艺设计
交通大学毕业设计(论文)任务书兰州交通大学毕业设计(论文)开题报告表兰州交通大学毕业设计(论文)学生自查表指导教师签字:年月日摘要乳酸是应用最为广泛的三大有机酸之一,本设计采用同步糖化发酵法来生产乳酸,同步发酵技术克服了传统发酵产物抑制作用,节约生产成本,提高生产效率。
该设计的生产方案为:以大米为主生产原料,麸皮为辅助原料,以德氏乳杆菌为菌种,添加碳酸钙作为乳酸发酵的中和剂和稳定剂,经过发酵得到的发酵液。
发酵液经过预处理和一系列分离反应,从而得到粗乳酸,在经过离子交换法处理得到纯度为80%的纯乳酸。
关键词:乳酸生产工艺,微生物发酵,同步糖化发酵法AbstractLactic acid is one of the three organic acids which widely used in the world, this design uses simultaneous saccharification and fermentation to produce lactic acid. Simultaneous saccharification and fermentation overcomes the inhibitory effect of traditional fermentation product, saving production cost, improving production efficiency. The design used the German Lactobacillus for strains and rice as the main raw materials, wheat bran auxiliary raw materials,adding CaCO3 as neutralizing agent and stabilizer of lactic acid fermentation, after fermentation, the fermentation liquid was pretreated, then a series of separation and reaction were used , finally, ion exchange treatment was adopted, we obtained lactic acid with a purity of 80%.Keywords: production of lactic acid, fermentation technology, synchronous fermentation technology目录1 绪论 (1)1.1 乳酸的性质和应用 (1)1.1.1 乳酸的性质 (1)1.1.2 乳酸的应用 (1)1.1.3 乳酸的质量检测 (1)1.2 全球市场状况及生产状况 (2)1.2.1 全球市场状况 (2)1.2.2 全球乳酸的生产状况 (2)1.3 乳酸的生产方法 (3)1.3.1 化学合成法 (3)1.3.2 酶法合成 (3)1.3.3 发酵法生产乳酸 (3)1.4 乳酸发酵过程的介绍 (3)1.4.1 菌种 (4)1.4.2 乳酸的发酵方法 (4)1.4.3 乳酸发酵提取分离方法 (5)1.5 我国发酵法生产乳酸的现状 (6)1.6 我国发酵乳酸过程中存在的问题的解决方案 (7)2 工艺设计及控制 (8)2.1 同步糖化法生产乳酸的工艺流程 (8)2.2 乳酸发酵条件及控制 (9)2.2.1 原料 (9)2.2.2 发酵的菌种 (9)2.2.3 发酵工艺控制及注意事项 (9)2.3 提取工艺及其控制 (11)2.3.1 提取工艺流程 (11)2.3.2 提取工艺条件 (11)2.3.3 提取工艺的控制 (11)3 工艺计算及设备选型 (14)3.1 设计工艺的条件和要求 (14)3.2 设备计算及选型 (14)3.2.1 发酵罐的选型 (14)3.2.2 调浆罐的选型 (15)3.2.3 种子罐的选型 (15)3.2.4 预热罐的计算 (15)3.2.5 压料罐计算 (16)3.2.6 第一次压滤 (16)3.2.7 第二次板框压滤 (16)3.2.8 双效塔 (16)3.2.9 酸解锅 (17)3.2.10 第三次板框压滤 (17)3.3 生产过程的物料衡算 (17)3.3.1 发酵过程的物料平衡计算 (17)3.3.2 提取过程的物料衡算 (18)3.4 生产过程的能量衡算 (19)3.4.1 发酵过程的能量计算 (19)3.4.2 提取过程的能量衡算 (20)4 效益评估 (21)4.1 员工工资 (21)4.2 概算过程 (21)4.2.1 建筑工程费 (21)4.2.2 设备购买费用 (22)4.2.3 生产成本总估算 (23)4.2.4 经济分析 (23)5 工业三废的处理 (25)5.1 有机废水的处理 (25)5.2 废气的处理 (25)5.3 废渣的处理 (25)6 工厂生产的安全措施 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录一:英文文献附录二:英文文献翻译附录三:设备流程图附录四:主设备图1 绪论1.1 乳酸的性质和应用1.1.1 乳酸的性质乳酸英文名称lactic acid,学名2-羟基丙酸,分子式为C3H6O3,相对分子质量为90。
固定化乳酸菌发酵生产乳酸及提取工艺研究
固定化乳酸菌发酵生产乳酸及提取工艺研究下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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乳酸生产的工艺原理
4. 钱志良,胡军.乳酸的工业化生产,应用和 钱志良,胡军.乳酸的工业化生产, 市场.工业微生物,2001,31( 市场.工业微生物,2001,31(2): 49~53 5. 白冬梅,赵学明,李鑫钢等.米根霉发酵生 白冬梅,赵学明,李鑫钢等. 产L-(+)-乳酸研究进展.现代化工, 乳酸研究进展. 2002,22( ):9~13 2002,22(6):9~13
乳酸纯品为无色液体,工业品为无色到浅 乳酸纯品为无色液体, 黄色液体。无气味,具有吸湿性。 黄色液体。无气味,具有吸湿性。相对密 1.2060(25/4℃ 熔点18℃ 度1.2060(25/4℃)。熔点18℃。沸点 122℃ 2kPa)。 122℃(2kPa)。折射率 nD(20℃)1.4392。能与水、乙醇、 nD(20℃)1.4392。能与水、乙醇、甘 油混溶,不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚。 油混溶,不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚。 在常压下加热分解,浓缩至50%时 在常压下加热分解,浓缩至50%时,部分 变成乳酸酐,因此产品中常含有10%变成乳酸酐,因此产品中常含有10%15%的乳酸酐 15%的乳酸酐。 的乳酸酐。
合成法
合成方法制备乳酸有乳腈法、丙稀腈法、丙酸法、丙稀法等,用于工业生产 的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法) 的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法)和丙稀腈法。 (1)乳腈法 乳腈法是将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈(或直接用乳腈 作原料),用泵将乳腈打入水解釜,注入硫酸和水,使乳腈水解得到粗乳酸。 然后再将粗乳酸送人酯化釜,加入乙醇酯化,经精馏、浓缩、分解得精乳酸。 美国斯特林化学公司及日本的武藏野化学公司均采用此法合成乳酸。 (2)丙烯腈法 丙烯腈法是将丙烯腈和硫酸送入反应器中水解,再把水解物送人酯化反 应器中与甲醇反应;然后把硫酸氢铵分出后,粗酯送入蒸馏塔,塔底获精酯; 再将精酯送入第二蒸馏塔,加热分解,塔底得稀乳酸,经真空浓缩得产品。 (3)丙酸法 丙酸法以丙酸为原料,经过氯化、水解得粗乳酸;再经酯化、精馏、水 解得产品。该法原料价格较贵,仅日本大赛路公司等少数厂家采用。反应如 下: CH3CH2COOH Cl2一→CH3CHClCOOH NaOH— Cl2一 NaOH— →CH3CH(OH)COOH NaCl
有机酸工艺学-乳酸发酵工艺2
3.4.3乳酸精制工艺 3.4.3.1 乳酸精制工艺流程
3.4.3.2乳酸精制生产技术 (1)活性脱色
活性炭脱色是最常使用的乳酸净化除杂方法。粗乳酸的活性炭 脱色可在两种情况下进行。 ①在酸解过程中未除去石膏渣的溶液中,添加约2%的活性炭, 在硫酸钙结晶温度下,与结晶同时进行脱色1小时,活性炭随石 膏渣一起滤去。酸解同时脱色 ②在除去石膏渣的乳酸溶液中,视颜色的深浅,添加一定量的活 性炭,维持温度70~80℃、30min,进行脱色。
脂,进行阳离子交换。 pH 3.0以上的乳酸液供酸解工序做洗水, pH3.0以下开始收集。 每隔2 h检测一次铁的含量,严格控制铁离子的浓度小于3 mg/L。
当流出料液铁离子含量达3mg/L时,转入另一再生好的阳离子交 换柱,继续进行交换。 2).阴离子交换树脂(331)交换 将去除阳离子的乳酸溶液以一定的流速通过树脂。 pH3以上的淡乳酸回收入淡乳酸贮槽,以作洗水之用。pH3.0开 始接收, 每隔2h检测一次氯化物,严格控制氯化物含量在5mg/L以下。树 脂吸饱后将料液放至树脂层,注入蒸馏水将乳酸压出至pH3.0, 回收淡乳酸。 3).碳柱、331阴离子交换树脂、732阳离子交换树脂经多次反复使 用后,会吸附部分有机物和有害离子,使交换当量明显下降,应及 时进行活化,再生后方可使用。
(2)一次浓缩及脱色
将酸转入一次浓缩罐内,打开蒸汽阀加 热浓缩,
真空度不低于0.08MPa, 温度不得高于80℃。 料液浓度达45%~50%时,趁热放入脱
色罐中脱色。 视色度情况加入0.5%~1.0%的活性炭,
启动搅拌,脱色30分钟。 检查色度合格后进行过滤。
(3)碳柱脱色与离子交换
培添养加基。中的CaCO3是中和剂,可以分批
培养基无需灭菌,直接接入上述培养好 的种子液,培养物接种量为10%,
乳酸生产的工艺原理
乳酸生产工艺原理乳酸是一种多用途的精细化学品,可广泛用于食品,制药,制革,纺织·环保和农业中。
在食品工业中,乳酸是一种重要的酸味剂和反腐剂。
在美国,乳酸在软饮料方面很大程度上取代了柠檬酸·磷酸等,在啤酒制造中所用的磷酸已经全部改用乳酸。
在医疗工业中,乳酸可以直接制成药品或制成乳酸盐类,内服可用于肠内消毒,外用可以作为收敛性杀菌剂。
利用乳酸亲水性的特点将其和难溶性药物结合,可以增加人体对药物的吸收。
乳酸的作用这么大,世界各国都在使用各种方法来合成乳酸。
常见的生成方法有以下几种。
1、发酵法发酵法的主要途径是糖在乳酸菌作用下,调节pH值5左右,保持大约50ºC发酵三到五天得粗乳酸。
发酵法分同型发酵和异型发酵。
2、合成法合成方法制备乳酸有乳腈法、丙稀腈法、丙酸法、丙稀法等,用于工业生产的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法)和丙稀腈法。
(1)乳腈法乳腈法是将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈(或直接用乳腈作原料),用泵将乳腈打入水解釜,注入硫酸和水,使乳腈水解得到粗乳酸。
然后再将粗乳酸送人酯化釜,加入乙醇酯化,经精馏、浓缩、分解得精乳酸。
(2)丙烯腈法丙烯腈法是将丙烯腈和硫酸送入反应器中水解,再把水解物送人酯化反应器中与甲醇反应;然后把硫酸氢铵分出后,粗酯送入蒸馏塔,塔底获精酯;再将精酯送入第二蒸馏塔,加热分解,塔底得稀乳酸,经真空浓缩得产品。
(3)丙酸法丙酸法以丙酸为原料,经过氯化、水解得粗乳酸;再经酯化、精馏、水解得产品。
反应如下:CH3CH2COOH Cl2一→CH3CHClCOOH NaOH—→CH3CH(OH)COOH NaCl3、酶化法(1)氯丙酸酶法转化利用纯化了的L-2-卤代酸脱卤酶和DL-2-卤代酸脱卤酶分别作用于底物L-2-氯丙酸和DL-2-氯丙酸,脱卤制得L-乳酸或D-乳酸。
L-2-卤代酸脱卤酶催化L-2-氯丙酸,而DL-2-卤代酸脱卤酶既可催化L-2-氯丙酸,又可催化L-2-氯丙酸生成相应的旋光体,催化同时发生构型转化。
国外乳酸生产研究现状
国外乳酸生产研究现状如下:
在生产技术方面,钙盐法是传统的乳酸生产工艺,生产技术成熟,是主流的乳酸生产技术,得到广泛应用。
随着膜分离技术、分子蒸馏技术、色谱分离技术在工业化生产的应用推广,产品品质有了很大提高,已经可以满足部分高端市场的需求。
然而,该工艺存在着提取工序多,生产周期长,收率低,且钙盐法乳酸生产过程中产生大量硫酸钙固废,容易造成三废污染等问题。
钠盐法是一种清洁、环保的乳酸生产工艺,由于菌种的耐渗透压的能力较低,所以发酵产率较低,糖酸转化率低。
不过,钠盐法生产乳酸采取电渗析技术消耗大量电能,且提取前如不组合精密过滤装置,微生物细胞会附着在阴极离子膜上,增大电渗析电阻,降低电渗析效率。
此外,电渗析膜组件的价格高昂,这些缺点制约钠盐法生产乳酸难以工业化。
另外,随着科技的不断进步,对乳酸生产和应用的研究也不断深入。
例如,近年来在生物发酵、合成生物学等领域取得了一些突破性进展。
研究者们通过基因工程技术手段改造乳酸菌种或优化发酵过程,以提高乳酸的生产效率和纯度。
同时,乳酸作为一种重要的生物可降解材料,在食品包装、化妆品、医疗等领域的应用研究也得到了广泛关注。
总体来说,国外乳酸生产研究在生产技术、菌种改造和应用领域等方面取得了一定的进展。
未来随着科技的不断进步和应用研究的深入,有望进一步推动乳酸产业的发展。
乳酸发酵工艺流程
乳酸发酵工艺流程
《乳酸发酵工艺流程》
乳酸发酵是一种利用乳酸菌将糖类转化为乳酸的工艺。
它广泛应用于食品加工中,如酸奶、奶酪、酸奶饮料等的生产过程中。
下面将介绍乳酸发酵的工艺流程。
首先,选择合适的乳酸菌菌种是乳酸发酵的第一步。
不同的产品需求不同的乳酸菌菌种。
一般来说,嗜酸性、产酸快的菌株更适合用于酸奶和酸奶饮料的生产,而嗜中性的菌株则更适合用于奶酪的制作。
其次,原料准备是非常重要的。
对于乳酸发酵食品,牛奶是主要原料。
在使用牛奶时需要进行一些预处理,如加热杀菌、冷却等。
另外,加入适量的乳糖、乳酸菌菌种和辅助剂也是必不可少的步骤。
然后是发酵过程。
将准备好的原料加入发酵罐中,将发酵罐密封,保持适当的温度和湿度。
在发酵过程中,乳酸菌开始利用乳糖进行发酵,产生乳酸和一些其他化合物。
这个过程一般需要数小时至数十小时不等,要根据产品的要求进行调整。
最后,发酵完成后,需要进行后处理。
比如搅拌、升温杀菌、冷却等步骤,以保证产品的质量和口感。
总的来说,乳酸发酵工艺流程相对简单而又重要。
通过合理的流程设计和严格的操作控制,可以生产出优质的乳酸发酵产品。
乳酸提纯浓缩系统处理乳酸优势显著
乳酸提纯浓缩系统处理乳酸优势显
著
乳酸,是世界上应用广泛的三大有机酸之一,应用前景也越来越广阔。
乳酸及其衍生物广泛应用于食品、医药、饲料、化工等领域。
1)具有有很强的防腐保鲜功效,在果酒、饮料、肉类、食品加工、贮藏上,具有调节pH值、抑菌、延长保质期、调味、保持食品色泽、提高产品质量等作用;
2)在医药行业可广泛用作防腐剂、载体剂、助溶剂、药物制剂、pH 调节剂等;
3)乳酸在发酵工业中用于控制pH值和提高发酵物纯度;
4)光学纯度高达99%以上的乳酸,在农药方面可用于生产缓释农药,例如除草剂,具有对农作物和土壤无毒无害且高效的特点。
传统乳酸的生产工艺:
采用发酵法制取乳酸主要途径是糖在乳酸菌作用下,调节pH值5左右,保持大约50或60dm,发酵三到五天得到粗乳酸。
一般以玉米、大米、甘薯等淀粉质为原料。
传统的生产工艺为:
传统工艺采用死端过滤处理乳酸发酵液,只能部分去除发酵液中的不溶性固体,无法去除可溶性的蛋白、色素等大分子物质及小颗粒固体,因此滤液质量差、纯度低;加入的大量变性剂、助滤剂普遍存在于滤渣中,处理难且处理成本高。
乳酸生产方法
乳酸生产方法
乳酸是一种有机化合物,它可以通过多种方法生产,包括微生物发酵、化学合成等。
1.微生物发酵法:
最常用的乳酸生产方法是利用乳酸杆菌发酵,其步骤如下:
a.选择合适的乳酸杆菌菌种。
常见的菌种包括乳酸杆菌属(Lactobacillus)、乳杆菌属(Bifidobacterium)等。
b.准备发酵基质。
一般采用含有碳源(例如纤维素、葡萄糖、
糖蜜等)、氮源(例如酵母提取物、蛋白胨等)和其他必需营养物质的培养基。
c.接种乳酸菌并进行发酵。
将乳酸菌接种于培养基中,控制好
温度、pH值和氧气含量等条件,进行发酵反应。
d.分离和提纯乳酸。
通过离心、超滤等方法将发酵液中的乳酸
分离出来,并通过蒸馏、结晶等方法进行纯化。
2.化学合成法:
乳酸也可以通过化学反应合成。
最常用的方法是氰化水合物(例如氰酸钠)和乙醇反应生成乳酸。
具体步骤如下:
a.准备反应物。
将氰化水合物和乙醇按一定比例混合。
b.反应生成乳酸。
在适当的温度和pH条件下将反应物反应一
段时间,生成乳酸。
c.提取和纯化乳酸。
将反应液中的乳酸提取出来,并通过蒸馏、结晶等方法进行纯化。
需要注意的是,乳酸生产方法的选择取决于实际需求和经济因
素,微生物发酵法一般更受欢迎,因为可以利用可再生的生物质作为原料,并且生产出的乳酸通常更具纯度和天然性。
乙烯合成乳酸路线
乙烯合成乳酸路线乳酸是一种重要的化学品,广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
传统的乳酸生产方法是通过发酵法,但这种方法存在生产周期长、原料成本高等问题。
近年来,乙烯合成乳酸路线逐渐受到关注,成为一种新的乳酸生产方法。
乙烯是一种常见的石化原料,广泛用于合成各类化学品。
乙烯合成乳酸路线利用乙烯作为起始原料,通过一系列的反应步骤合成乳酸。
这种方法具有生产周期短、原料成本低等优点,成为一种有潜力的乳酸生产技术。
乙烯合成乳酸的路线主要包括以下几个步骤:1. 乙烯氧化:将乙烯与氧气反应,得到乙醛。
这一步骤通常在高温高压条件下进行,需要使用催化剂来加速反应速率。
乙醛是乳酸合成的重要中间体。
2. 乙醛水合:将乙醛与水反应,生成乙醇。
这一步骤可以通过加水的方式进行,也可以通过蒸汽法进行。
乙醇是乳酸合成的另一个重要中间体。
3. 乙醇氧化:将乙醇与氧气反应,生成乙酸。
这一步骤通常在催化剂的作用下进行,可以在常温下进行。
乙酸是乳酸合成的前体物质。
4. 乙酸还原:将乙酸与氢气反应,得到乳酸。
这一步骤通常在高温高压条件下进行,需要使用催化剂来加速反应速率。
乳酸是最终的产物,可以通过蒸馏等方法进行提取和纯化。
乙烯合成乳酸的路线相比传统的发酵法具有一些明显的优势。
首先,乙烯作为石化原料广泛存在且价格相对较低,可以大量供应。
其次,乙烯合成乳酸的反应步骤较少、反应速率较快,生产周期短。
此外,乙烯合成乳酸的工艺条件相对较温和,不需要像发酵法那样需要控制温度、pH值等参数,操作相对简单。
然而,乙烯合成乳酸路线也存在一些问题和挑战。
首先,乙烯合成乳酸的工艺技术还不够成熟,需要进一步完善和优化。
其次,乙烯合成乳酸的反应步骤中需要使用催化剂,这增加了生产成本和环境污染的风险。
此外,乙烯合成乳酸的工艺还需要解决乙烯气体的储存和运输问题。
乙烯合成乳酸路线是一种新的乳酸生产方法,具有生产周期短、原料成本低等优点。
随着工艺技术的不断完善和优化,乙烯合成乳酸有望成为乳酸生产的重要方法之一。
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乳酸的生产方法
发酵法
发酵法的主要途径是糖在乳酸菌作用下,调节pH值5左右,保持大约50或60dm;C发酵三到五天得粗乳酸。
发酵法的原料一般是玉米、大米、甘薯等淀粉质原料(也有以苜蓿、纤维素等作原料,有研究提出厨房垃圾及鱼体废料循环利用生产乳酸的)。
乳酸发酵阶段能够产酸的乳酸菌很多,但产酸质量较高的却不多,主要是根霉菌和乳酸杆菌等菌系。
不同菌系其发酵途径不同,可分同型发酵和异型发酵,实际由于存在微生物其它生理活动,可能不是单纯某一种发酵途径。
发酵法分同型发酵和异型发酵。
合成法
合成方法制备乳酸有乳腈法、丙烯腈法、丙酸法、丙烯法等,用于工业生产的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法)和丙烯腈法。
(1)乳腈法
乳腈法是将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈(或直接用乳腈作原料),用泵将乳腈打入水解釜,注入硫酸和水,使乳腈水解得到粗乳酸。
然后再将粗乳酸送人酯化釜,加入乙醇酯化,经精馏、浓缩、分解得精乳酸。
美国斯特林化学公司及日本的武藏野化学公司均采用此法合成乳酸。
(2)丙烯腈法
丙烯腈法是将丙烯腈和硫酸送入反应器中水解,再把水解物送人酯化反应器中与甲醇反应;然后把硫酸氢铵分出后,粗酯送入蒸馏塔,塔底获精酯;再将精酯送入第二蒸馏塔,加热分解,塔底得稀乳酸,经真空浓缩得产品。
(3)丙酸法
丙酸法以丙酸为原料,经过氯化、水解得粗乳酸;再经酯化、精馏、水解得产品。
该法原料价格较贵,仅日本大赛路公司等少数厂家采用。
反应如下:CH3CH2COOH Cl2-→CH3CHClCOOH NaOH—→CH3CH(OH)COOH NaCl 酶化法
(1)氯丙酸酶法转化
东京大学的本崎[6]等研究利用纯化了的L-2-卤代酸脱卤酶和DL-2-卤代酸
脱卤酶分别作用于底物L-2-氯丙酸和DL-2-氯丙酸,脱卤制得L-乳酸或D-乳酸。
L-2-卤代酸脱卤酶催化L-2-氯丙酸,而DL-2-卤代酸脱卤酶既可催化L-2-氯丙酸,又可催化L-2-氯丙酸生成相应的旋光体,催化同时发生构型转化。
(2)丙酮酸酶法转化
从活力最高的乳酸脱氢酶的混乱乳杆菌DSM20196菌体中得到D-乳酸脱氢酶,以无旋光性的丙酮酸为底物可得到D-乳酸。
工业生产乳酸方法主要是发酵法和合成法。
发酵法因其工艺简单,原料充足,发展较早而成为比较成熟的乳酸生产方法,约占乳酸生产的70以上,但周期长,只能间歇或半连续化生产,且国内发酵乳酸质量达不到国际标准。
化学法可实现
乳酸的大规模连续化生产,且合成乳酸也已得到美国食品和药品管理局(FDA)的认可,但原料一般具有毒性,不符合绿色化学要求。
酶法工艺复杂,其工业应用还有待于进一步研究。