專利名稱：：L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種除菌的方法，尤其涉及L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，屬于生物化工
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：眾所周知，L-乳酸生產(chǎn)過程中發(fā)酵液的除菌相當(dāng)重要，與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)，除菌工藝對(duì)產(chǎn)品的收得率以及能耗產(chǎn)生很大影響?，F(xiàn)有技術(shù)，L-乳酸發(fā)酵液除菌凈化工藝首先將L-乳酸發(fā)酵液中和、加熱，并添加CaO調(diào)節(jié)pH;再向料液中加入大量絮凝劑，絮凝后采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾、并洗滌，或者絮凝后采用離心機(jī)進(jìn)行離心，從而得到清液。存在以下缺陷①絮凝劑的加入量較大；②其工藝屬于全過濾，過濾速度慢；③濾清液純度較差，透光率在40%以下；④未經(jīng)充分洗滌，產(chǎn)品收率較低，收率小于96%。目前L-乳酸發(fā)酵液除菌凈化工藝較為簡單，濾清液純度較低、產(chǎn)品收率不高、菌泥干度小、生產(chǎn)能力低下。因此，一種濾清質(zhì)量好、收率高的L-乳酸發(fā)酵液除菌方法，將是一項(xiàng)值得研究的重要技術(shù)課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，采用離心分離與過濾進(jìn)行合理有機(jī)組合，達(dá)到良好的過濾效果，提高濾清液純度和產(chǎn)品收率，生產(chǎn)處理能力大。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其特征在于包括以下工藝步驟——①、將L-乳酸發(fā)酵液加熱至8090°C，添加Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH至1012，保溫?cái)嚢?030分鐘；②、將料液用碟片離心機(jī)進(jìn)行菌體分離，分離因數(shù)為40008000g，得濃相液與清相液；③、將得到的濃相液加熱至7598。C，用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，初始?jí)毫Ρ３衷?.030.06MPa，后期壓力保持在0.080.12MPa，壓濾完畢以709(TC熱水洗滌，洗液中乳酸含量控制在《0.1%，停止洗滌；以壓縮空氣壓干，壓力保持在0.10.3MPa;將得到的洗液并入步驟②的清相液中；④、步驟②和步驟③合并得到的清相液含菌體小于0.1%、含蛋白質(zhì)0.20.4%，將清相液加熱至8095°C，并向其中加入助凝劑，添加量為清相液體積的0.20.5%，還加入絮凝劑，添加量為清相液體積的0.010.05%，保溫?cái)嚢?030分鐘，停止攪拌、保溫沉淀l小時(shí)以上，然后抽濾得到濾液；⑤、再向?yàn)V液中加入302#粉末活性炭，添加量為濾液體積的0.20.8%，脫色溫度為709(TC，保溫?cái)嚢?030分鐘，抽濾得到濾液；⑥、最后將得到的濾液進(jìn)行精濾，并以熱水洗滌和吹干。本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其中，步驟①所述的L-乳酸發(fā)酵液中L-乳酸質(zhì)量體積百分比為16%18%、菌體質(zhì)量體積百分比為1%。前述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其中，步驟③所述的濃相液中菌體的質(zhì)量體積百分比為5%。前述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其中，步驟④所述的助凝劑為MgS047H20。前述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其中，步驟④所述的絮凝劑為聚丙烯酰胺。前述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其中，步驟⑥所述的濾液采用水平式精濾機(jī)進(jìn)行精濾。本發(fā)明技術(shù)方案的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在-本發(fā)明采用離心分離與過濾進(jìn)行合理有機(jī)組合，采用碟片式離心分離機(jī)將發(fā)酵液分離為濃相及清相，再分別對(duì)濃相及清相進(jìn)行處理；分離因數(shù)高、無過濾介質(zhì)、生產(chǎn)能力大，菌體分離徹底；對(duì)離心分離的濃相液升溫并用板框壓濾及洗滌，由于濃相液體積減少，可以在短時(shí)間內(nèi)完成壓濾操作，獲得高速的過濾效果，大大提高過濾速度，還能顯著提高乳酸產(chǎn)品的收得率。另外，對(duì)清相液加入助凝劑和絮凝劑，同時(shí)加入活性炭脫色，采用精密過濾器進(jìn)行過濾和洗滌，進(jìn)一步去除細(xì)小菌體，同時(shí)大幅度去除蛋白質(zhì)和色素等膠體雜質(zhì)，清液純度大大提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明利用離心分離、過濾操作進(jìn)行合理組合，將發(fā)酵液用離心分離機(jī)將其分為清液和濃液兩部分，對(duì)濃液部分以壓濾形式進(jìn)行增濃和洗滌；對(duì)清液部分進(jìn)一步凈化處理。通過改變物化條件(如溫度、pH值)，使其菌體蛋白變形并產(chǎn)生強(qiáng)烈的絮凝性，從而提高分離效果和分離速度，生產(chǎn)實(shí)用性好，使其分離過濾裝備規(guī)模大大減小，從而大大節(jié)約建設(shè)規(guī)模的投資。采用適當(dāng)離心設(shè)備，使發(fā)酵液分離為濃相及清相，分別對(duì)濃相及清相進(jìn)行處理，其處理方法具有針對(duì)性，大大提高處理效果。經(jīng)濾過洗滌使產(chǎn)物在固形物中含量極低，約為濕料的0.10.05%，從而減少產(chǎn)物的損失。采用一定的技術(shù)手段使膠體產(chǎn)物高度絮凝，以除去L-乳酸溶液中的膠體雜質(zhì)。實(shí)施例一選取L-乳酸發(fā)酵液26L，L-乳酸含量16.5。/。(質(zhì)量體積百分比)，菌體含量1.2%(質(zhì)量體積百分比)，殘?zhí)呛?.1%。首先將發(fā)酵液加熱至85°C，添加Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH到11，保溫?cái)嚢?0分鐘。將得到的料液用碟片離心機(jī)進(jìn)行菌體的分離，分離因數(shù)為6000g，得濃相液與清相液。將得到的濃相液(菌體量約5%)加熱至86'C，用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，初始?jí)毫Ρ３?.04MPa，后期壓力保持0.10MPa，壓濾完畢以80'C熱水洗滌，當(dāng)洗液中乳酸含量《0.1%，停止洗滌。以壓縮空氣壓干，壓力保持約0.1MPa。濾餅含水率約為60%(質(zhì)量百分比)，含乳酸約為0.1%(質(zhì)量百分比)；同時(shí)將得到的洗液并入之前分離得到的清相液中；合并的清相液含菌體小于0.1%，含蛋白質(zhì)0.3%，再將清相液加熱至92"C，并向其中加入助凝劑MgS04*7H20，添加量為清相液體積的0.35%，加入絮凝劑聚丙烯酰胺，添加量為清相液體積的0.03%，保溫?cái)嚢?0分鐘，之后停止攪拌，保溫沉淀2小時(shí)，然后抽濾得到濾液；再向?yàn)V液中加入302#粉末活性炭，添加量為濾液體積的0.5%，脫色溫度為8(TC，保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾得到濾液。最后將得到的濾液用水平式精濾機(jī)進(jìn)行精濾，并以熱水洗滌和吹干。得到清液26.5L，濾清液中菌體等固形物全部去除，乳酸含量16.12%，清液透光率72%，操作收得率99.6%，得濕菌泥0.81kg(干物含量38.5%)。實(shí)施例二選取L-乳酸發(fā)酵液48m3，其中，L-乳酸含量16。/。，菌體含量1.5%，殘?zhí)?.12%。首先將發(fā)酵液加熱至90°C，添加Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH到12，保溫?cái)嚢?0分鐘。將得到的料液用兩臺(tái)FESX-412型碟片離心機(jī)進(jìn)行菌體的分離，分離因數(shù)為8000g，得濃相液與清相液。將得到的9.61113濃相液(菌體量約7.5%)加熱至98'C，用五臺(tái)板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，初始?jí)毫Ρ３?.06MPa，后期壓力保持0.12MPa，壓濾完畢以9(TC熱水洗滌，當(dāng)洗液中乳酸含量《0.1%，停止洗滌。以壓縮空氣壓干，壓力保持約0.2MPa。濾餅含水率約為55%(質(zhì)量百分比)，含乳酸約為0.1%(質(zhì)量百分比)；同時(shí)將得到的洗液并入之前分離得到的清相液中；合并的清相液含菌體小于0.1%，含蛋白質(zhì)0.4%，再將清相液加熱至95"C，并向其中加入助凝劑MgSOr7H20，添加量為清相液體積的0.5%，加入絮凝劑聚丙烯酰胺，添加量為清相液體積的0.05%，保溫?cái)嚢?0分鐘，之后停止攪拌，保溫沉淀4小時(shí)，然后抽濾得到濾液；再向?yàn)V液中加入302#粉末活性炭，添加量為濾液體積的0.8%，脫色溫度為9(TC，保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾得到濾液。最后將得到的濾液用水平式精濾機(jī)進(jìn)行精濾，并以熱水洗滌和吹干。獲得清液57.6m3，乳酸含量13.3%,清液透光率65%，單元操作收得率99.4%,得濕菌體0.272噸(干物含量44%)。實(shí)施例三選取L-乳酸發(fā)酵液30L，L-乳酸含量17%(質(zhì)量體積百分比)，菌體含量1.3%(質(zhì)量體積百分比)，殘?zhí)呛?.08%。首先將發(fā)酵液加熱至80°C，添加Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH到10，保溫?cái)嚢?0分鐘。將得到的料液用碟片離心機(jī)進(jìn)行菌體的分離，分離因數(shù)為4000g，得濃相液與清相液。將得到的濃相液(菌體量約5%)加熱至75'C，用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，初始?jí)毫Ρ３?.03MPa，后期壓力保持0.08MPa，壓濾完畢以70。C熱水洗滌，當(dāng)洗液中乳酸含量《0.1%，停止洗滌。以壓縮空氣壓干，壓力保持約0.3MPa。濾餅含水率約為65%(質(zhì)量百分比)，含乳酸約為0.1%(質(zhì)量百分比)；同時(shí)將得到的洗液并入之前分離得到的清相液中；合并的清相液含菌體小于0.1%，含蛋白質(zhì)0.2%，再將清相液加熱至8(TC，并向其中加入助凝劑MgS047H20，添加量為清相液體積的0.2%,加入絮凝劑聚丙烯酰胺，添加量為清相液體積的0.01%，保溫?cái)嚢?0分鐘，之后停止攪拌，保溫沉淀l小時(shí)，然后抽濾得到濾液；再向?yàn)V液中加入302#粉末活性炭，添加量為濾液體積的0.2%，脫色溫度為70。C，保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾得到濾液。最后將得到的濾液用水平式精濾機(jī)進(jìn)行精濾，并以熱水洗滌和吹干。得到清液31L，濾清液中菌體等固形物全部去除，乳酸含量16.4%，清液透光率70%，操作收得率99.5%，得濕菌泥0.85kg(干物含量39%)。上述的實(shí)施例中，蝶片離心機(jī)型號(hào)為FESX-412;水平式精濾機(jī)由宜興洪流集團(tuán)生產(chǎn)；板框壓濾機(jī)由杭州天堂壓濾機(jī)有限公司生產(chǎn)；302#活性炭購自江蘇省溧陽市康宏活性炭廠。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)工藝相比，效果十分明顯，主要體現(xiàn)在:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>綜上所述，本發(fā)明技術(shù)方案可獲得十分高的收得率(》99.5%)，濾清液質(zhì)量極高，極大限度降低固形物含量(《0.05%)，同時(shí)去除的固形物可獲得高的干度(》40%),其過程處理能力大，能耗低。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其特征在于包括以下工藝步驟——①將L-乳酸發(fā)酵液加熱至80～90℃，添加Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH至10～12，保溫?cái)嚢?0～30分鐘；②將料液用碟片離心機(jī)進(jìn)行菌體分離，分離因數(shù)為4000～8000g，得濃相液與清相液；③將得到的濃相液加熱至75～98℃，用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，初始?jí)毫Ρ３衷?.03～0.06MPa，后期壓力保持在0.08～0.12MPa，壓濾完畢以70～90℃熱水洗滌，洗液中乳酸含量控制在≤0.1％，停止洗滌；以壓縮空氣壓干，壓力保持在0.1～0.3MPa；將得到的洗液并入步驟②的清相液中；④合并得到的清相液含菌體小于0.1％、含蛋白質(zhì)0.2～0.4％，將清相液加熱至80～95℃，并向其中加入助凝劑，添加量為清相液體積的0.2～0.5％，還加入絮凝劑，添加量為清相液體積的0.01～0.05％，保溫?cái)嚢?0～30分鐘，停止攪拌、保溫沉淀1小時(shí)以上，然后抽濾得到濾液；⑤再向?yàn)V液中加入302#粉末活性炭，添加量為濾液體積的0.2～0.8％，脫色溫度為70～90℃，保溫?cái)嚢?0～30分鐘，抽濾得到濾液；⑥最后將得到的濾液進(jìn)行精濾，并以熱水洗滌和吹干。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其特征在于步驟①所述的L-乳酸發(fā)酵液中L-乳酸質(zhì)量體積百分比為16%18%、菌體質(zhì)量體積百分比為1%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其特征在于步驟③所述的濃相液中菌體的質(zhì)量體積百分比為5%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其特征在于步驟④所述的助凝劑為MgS047H20。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其特征在于步驟④所述的絮凝劑為聚丙烯酰胺。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其特征在于步驟⑥所述的濾液用水平式精濾機(jī)進(jìn)行精濾。全文摘要本發(fā)明涉及L-乳酸發(fā)酵液組合除菌的方法，其工藝為首先將發(fā)酵液加熱，添加Ca(OH)₂調(diào)pH至10～12；將料液用碟片離心機(jī)進(jìn)行菌體分離得濃相液與清相液；將得到的濃相液加熱并用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，壓濾完畢以熱水洗滌，洗液中乳酸含量控制在≤0.1％；以壓縮空氣壓干，將得到的洗液并入清相液中；將清相液加熱并向其中加入助凝劑和絮凝劑，保溫?cái)嚢瑁爻恋?小時(shí)以上，抽濾得到濾液；向?yàn)V液中加入302#粉末活性炭，保溫?cái)嚢?，抽濾得到濾液；最后將得到的濾液進(jìn)行精濾，并以熱水洗滌和吹干。本發(fā)明技術(shù)方案可獲得≥99.5％收得率，濾清液質(zhì)量極高，極大限度降低固形物含量，生產(chǎn)處理能力大，能耗低，應(yīng)用前景看好。文檔編號(hào)C12P7/40GK101307340SQ20071002232公開日2008年11月19日申請(qǐng)日期2007年5月14日優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日發(fā)明者沈京富,蔡德齡申請(qǐng)人:張家港三源生物工程有限公司