Способ получения молочной кислоты

(1 и 73559 О Свез СоеетскикСоциалистически кРеспублик полпительиое к а, свид-ву 2)З 2543572/23-04 влеио 15. 11.7 1)М. Кл,С 07 С 59/ОА 23 С 21/О некием заявки Я прис Ьоударотвеиный коиитет СССР ва делам иеооретейий и открытий(7 ) Заявитель ЛУЧЕНИЯ МО патока, кукурузный и картофельный крахмал, молочная сыворотка и др.В настоящее время известны способыполучения молочной кислоты путем сбраживания сырья, содержащего углеводы.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемым результатам является способ получения молочной кислоты, заключаюшийся в сбражи-.о ванин пастеризованной при 80 С молочной сыворотки ЬосЛОЬс 1 сЛрк п 1 щ, ЬАрмчсцъспециально выращенным на молоке с томат ным соком илн трнпсином (стимуляторы роста) при 45-50 С с периодическим внесением гашеной извести с последующим . нагревом для удаления сывороточных белков, с очисткой раствора лактата кальция фильтрацией и активированным углем, с упариванием, кристаллизацией и очисткой кристаллов лактата кальция. В случае необходимости лактат кальция обрабатывают серной кислотой и получают различной степеи чистоты и концентрап,ии молочную кисоту К. Изобретение оробиологической ино к способу получепродукта, имеюшегоственное значение,Молочная кислоташевой, текстильной,медицинской и микрпенности я к области микенности, конкрйтния мОлочной кнслоти важное народно-х используется в пи- е кои евенно-обувной, обиологической промыш тноситс ромышл озяй Способ получения молочной кислоты с36 помощью молочнокислых бактерий гомоферментативного ряда известен давно и наиболее выгоден в экономическом отношении. Выбор того или.иного продупента для про" изводства молочной кислоты зависит от характера углевода в сбраживаемом сырье и температуры брожения. Чаше всего для промышленного получения молочной кисло- ты используют Ьас 1 аЬж 1 ючцпт ЬмСот Жоь и ЬайоЬас%,я,гарцы йеЮИ осот как наиболее активные кислотообразователи. В качестве сырья могут быть использованы от ходы различных производств - меласса,л Всесоюзный научно-исследовательский институт микробиологическихсредств защиты растений и бактериальных препаратов3 7355Недостаток способа заключается и использовании дефицитного сырья к ТОмуже процесс является технологически сложнымеЦель изобретения - ррсширение ассортимента сырья, а также и удешевлениепроцесса,Поставленная цепь достигается спобобом получения молочной кислоты, заключающимся в переработке жидких отходов про-:Оизводства препарата нироса - низина российского. После 16-18 ч культивированияпродуцента низина - ЯЬ еф.оссаыь ЬлсМьпри 30 1100 С на среде, содержащей- молочн,ЙО сыворотку с экстрактом кОрмоВых 15дрожжей, либо с ферментатиВным гидролизатом биомассы продуцента, при постоянном поддержании кислотности среды (добавлением ОООЙ или КОЙ ) в пределахрН 6,8-7,2, закисленную и прогретую 20жидкость фильтруют, из фильтрата удаляют антибиотик пенной сепарацией.Остаточная жидкость является исходным сырьем для получения целевой молочной.кислоты. Ее подвергают многостуцен.чатой обработке, состоящей в доведениирН среды до 9,5-9,8, центрифугированииили фильтровании с последующим пропусканием полученного фильтрата через катионообменную смолу, обычно сульфосополистирольную в Н форме, а затем через+анионообмениую смолу, обычно конденсационного типа с вторичными, третичнымии четвертичными алифатическими аминогруппами и десорбцию молочной кислоты10% НЬО,.Очередность стадий обязательна, таккак проходит последоВательная Очистка иосветление получаемого чродукта: на стадии катионирования - от катионов Ма,. ЬФСа , Гена стадии анионирования иХдесорбции - от Сй и ЬОПолученную после десорбции 6-10%.ную молочную кислоту подвергают вакуумупарке при 40-50 С до 40%-ной концентрации. Осветление 40% молочной кислоты проводят активированным углем.Вы ход очищенного продукта - 40%-ной молочвой кислоты составняет 80-82 вес,%Отличительными признаками процессаяВляется использование в качестВе молочнокислой бактерии ЬМарЫссасоь ЬлсМЬи отделение из полученной реакционноймассы антибиотика низина, при этом осга 55точную культуральную жидкость подвергают обработке щелочью до установлениярН 85-8,8, образовавшийся осадок отфильтровывают, а раствор очищают снача 90 .фла пропусканием через катионит, а затеманионит с последующей десорбцией целевого продукта серной кислотой, что позволяет расширить ассортимент сырья и удешевить процесс,Исходным сырьем получения молочнойкислоты является остаточная жидкостьотходы производства нироса), содержащая%;К или На лактат 2,0-2,5Лактоза 2,0-2,2Лимонная кислота О, 18-0,2Янтарная кислота 0,04-0,05Белковые Вещества СледыМинеральные вещества 1,784-2,024%,В том числе, %фО, 17-0,18К а О 0,05-0,06СаО 0,12-0,13Ро, 0,12 0,14МО О 014С С 1,25-1,355 О Ое 07-0108Новым в предлагаемом способе является получение молочной кислоты из остаточной культуральной (довольно сложного состава) жидкости после удаления из нееан 1 ибиотика низинар Очистке этой жидкости путем изменения кислотности до рН8,5-8,8, вакуум-выпарке и осветленииконцентрированного продукта 40%-ноймолочной кислоты).40%-ная молочная кислота, получаемаятаким способом из отходов производства,имеет высокое качество - содержание вней ангидрида незначительно (до 3,5%).Химические показатели молочной кислоты, полученной по предлагаемому способуСодержание молочной кислоты;прямо титруемой,% О, 0008-0,001.П р и м е р. Остаточная жидкость после пенной сепарации низина поступает срН - 4,5 и содержанием лактатов 2,02,5%. Для очистки молочной кислоты используют метод защелачивания, Остаточную жидкость переливают в стеклянную735590 1. Способ получения молочной кислоты культивировяием молочнокислой бактерии на молочной сыворотке с последующим фильтрованием, очисткой, концентрированием и осветлением активированным углем целевого продукта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с цельо расширения ассортимента сырья и удешевления процесса, в качестве молочнокислой бактерии используют ЭлерЫссос.ц фос%ь и из подученной при этом реакционной массы отделяют антибиотик низин, а остаточную культуральную жидкость подвергают обраколбу с мешалкой и за 1 аелачивают 5 Йраствором ЧаОН до рН 9-9,8. Количество остаточной жидкости, взятое дляподшелачивания зависит от объема ионитов. Так, на объем 100 мл замоченной 5смолы катионита и анионита требуется375-400 мл остаточной жидкости. Затемжидкость направляют для отделения от выпавшего осадка на центрифугирование(центрифуга ЦЛС-З), Хорошо очищенная отосадка жидкость, содержащая лактаты, подвергается дальнейшей очистке на обменных смолахОчищенную центрифугированием жидкостьпропускают через колонку с катионитом вН фооме (сульфосополистирольная смо+ла) сверху вниз со скоростью 10 м/чдля удаления катионов и для частичногообесцвечивания жидкости, Количество пропущенной жидкости, до полного насыщения 0смолы, при объеме 800 мл катионита составляет 2800-2900 мл.Содержание молочной кислоты на вхо-де и выходе из колонки 2,0-2,5%. Потерипродукта на стадии катионирования отсутствуют,Конец катионирования определяют путем изменения рН раствора от кислогодо щелочного.Откатионированную жидкость пропуска- З 0ют через колонки с анионитом в ОН-форме конденсационного типа с вторичными,третичными и четвертичными алифатическими аминогруппами сверху вниз со скоростью 10 м/ч. Количество пропущеннойжидкости, до полного насьпцения анионита(объем анионита 800 мл), составляет2800-3000 мл.Конец анионирования определяют путем изменения рН раствораот щелочного до кислого или до фпроско 40ка" молочной кислоты. Содержание молочной кислоты определяют колориметрическим методом.Собранные после анионирования отработанные воды, содержащие 2,0-2,2 6 лако 45тозы, направляются в сборник.Потери молочной кислоты на стадиианионирования отсутствуют.После сорбции молочной кислоты наЮанионите, десорбцию ее проводят 10%-мраствором Н, ЬО, сверху вниз со скоростью 2-3 м/ч. При снижении скорости про 3пускания раствора Ня.ЬОдо 2 м/ч десорбция молочной кислоты происходит пол 55нее.Вытекающий при десорбции апоат собирают порциями по 100 мл (не содержащий ионов серной кислоты и хлора). Первую и вторую порции содержащие лизничительное количество молочной кислоты(меньше 1%)собирают отдельно, чтобыне разбавлять последующие порции элюата,Последующие порции (5/ 100 мл), содержащие от 4% до 10% молочной кислоты собирают до проскока ионов Ь, иСГ, Порцйи с содержанием молочной кислоты 4-10% направляют на стадию вакуум-выпарки, Последующие порции (посленроскока ионов 60 и СВ" ), содержащиетакже молочную кислоту, смешивают с поступающей на анионирование молочнойкислотой.Собранную жидкость упаривают на лабораторной вакуум-выпарной установкепри 38-40 С и разряжении 200-230 ммрт,ст, Концентрация молочной кислоты навыходе составляет не менее 40%. Упаренную молочную кислоту собирают в стеклянную колбу. Потери на стадии упаркисоставляют 2-5%, Кратность уменьшенияобъема 4-10 раз. Время, необходимоедля упаривания 100 мл молочной кислоты10-25 мин,Сконцентрированную вакуум-выпаркой до 40% молочную кислоту осветляют, т.е, удаляют керамелизующие вещества. Для етого используют активированный угольмарки ОУ-А в количестве 3 4% от объема молочной кислоты. Активированный уголь добаьпяют в молочную кислоту при 35- 40 С и перемешивают в течение 10 - 15 мин, Затем уголь удаляют фильтрованием, Осветленную 40%-ную молочную кислоту собирают в стеклянную колбу.В процессе получения молочной кислоты используют судьфосополистирольную смолу в Н форме КУ-8 и аниониты концентрационного типа - ЗЛАП, АН 2 ФИ или АН. Формула изобретения7 735590 8ботке щелочью до установлению рН 9,5- смолу в Н форме, а в качестве ационита,8, полученный при атом осадок отфиль аниониты конденсапионного типа с вторичровывают, а раствор очищают сначала про- ными, третичными и четвертичными алифапусканием через катионит, а затем анно- тическими аминогруппами.нит, с последующей десорбцйей деленого 1 Источники информации,продукта серной кислотой. принятые во внимание при экспертизе2. Способ по п 1, о т л иа ю - 1. фостер,: Э, МНельсон ф. Ю, и др. щ и й с я тем, что, в качестве катио- Микробиологии молока. М., Пишепромизвита используют сульфосополиотиропьную дат, 1861, с. 821-524 (прототип), Составитель Е, Уткина Редактор Т, Киселева Техред Я. Бирчак Корректор И Муска Заказ 225113 Тираж 498 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113038, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5филиал ППП;Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,