发酵液中乳酸的分离提取研究进展_孙启梅_乔凯_王领民_高大成_王崇辉

2016年第35卷第9期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·2656·化工进展发酵液中乳酸的分离提取研究进展孙启梅，乔凯，王领民，高大成，王崇辉（中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001）摘要：乳酸是合成聚乳酸的原料，生物法制备乳酸是目前工业上生产乳酸的主要方法。但乳酸发酵液成分复杂，后续的分离提纯过程成了制约乳酸生产的技术瓶颈和难点，也决定着乳酸的品质与收率。本文对乳酸发酵液的主要的分离提取工艺进行了介绍，包括结晶分离技术、酯化水解法、萃取法、分子蒸馏法、膜分离法、吸附法及与发酵耦合的原位分离技术。并提出单一的分离技术很难有效提取乳酸，需将多种技术集成、改良提纯工艺路线。其中，将各种新型高效的集成技术与发酵过程的有机结合，实现连续或半连续的发酵过程，可提高乳酸产率和产品质量，有望形成高效率、高品质、低污染、低能耗、可工业化的乳酸提纯工艺路线。关键词：乳酸；分离/提取；发酵液中图分类号：TQ923文献标志码：A文章编号：1000–6613（2016）09–2656–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.09.004AdvancesinseparationandpurificationoflacticacidfromfermentationbrothsSUNQimei，QIAOKai，WANGLingmin，GAODacheng，WANGChonghui（FushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals，SINOPEC，Fushun113001，Liaoning，China）Abstract：Lacticacidistherawmaterialforsynthesisofpoly-(lacticacid).Biologicalprocessesarethemainindustrialmethodforlacticacidproduction.Duetothecomplexcompositionoffermentationbroth，separationandpurificationoflacticacidfromfermentationbrothbecomethekeytechnologiesforbiosynthesis.Theyalsodeterminethequalityandyieldoflacticacid.Inthispaper，separationmethodsoflacticacidfromfermentationbrotharediscussed，includingcrystallization，esterification，extraction，moleculardistillation，membraneseparation，adsorptionandinsituproductremovaltechnologycombiningfermentationwiththeaboveseparationmethods.However，asingletechnologycannotefficientlyextractlacticacid.Ithastocombinemultipletechnologiesandimprovetheprocessroute.Oneofthemethodsistocombineefficientintegrationtechnologieswiththefermentationprocess，realizingcontinuousorsemi-continuousproduction.Thiscanimprovetheproductivityandqualityoflacticacid，andalsoformasetofpurificationprocessesthatareefficient，high-quality，low-pollution，lowenergy-consumingandalsofeasibleforindustrialproduction.Keywords：lacticacid；separation/purification；fermentationbroth自1881年FERMI通过发酵法得到乳酸以来，经微生物发酵或采用化学法合成的乳酸，逐渐应用于食品、医药、化工、日化及新材料（聚乳酸）等领域[1]。其中，聚乳酸（PLA）因其生物可降解性、生物相容性和可再生性等特点，在各个行业中得到了广泛的应用[2]。为制得性能好、分子量高的聚乳酸，需要其原料乳酸的品质高，即要求化学纯度和光学纯度都高，而生物法相比化学法更能得到