专利名称：制备乳酸的方法
制备乳酸的方法本发明涉及以经济的方式制备高纯度乳酸的方法。通常通过微生物发酵碳水化合物来制备乳酸。所有的发酵方法中的一个共同特点是需要中和微生物分泌的酸。根据用于方法中的微生物，PH值下降至低于某一临界值，可以破坏微生物的代谢过程，使发酵过程停止。因此，常见的做法是在发酵培养基中添加碱，以控制PH值。这导致产生的乳酸以乳酸盐的形式存在于发酵培养基中。在通过发酵制备乳酸的长期实践中，制备乳酸的挑战之一仍然是获得相对纯的形式的酸，而同时以具有商业吸引力的规模、以经济的方式进行所述方法。电渗析是可以通过发酵用于乳酸制备的一种纯化方法。水裂解电渗析特别可以使得乳酸盐直接转化成乳酸和碱。在这种类型的电渗析中，双极膜一般用于裂解水成H+和0H_，其分别与乳酸盐的阴离子和阳离子结合，导致产生乳酸和碱的分开的溶液。
由发酵液获得，优选由在4. 8或更低的pH值下进行的发酵方法获得。该技术一般涉及提供来自混合物的分开的乳酸和乳酸盐的流。WO 2005/123647描述了由可以通过发酵来提供的包含乳酸镁的培养基制备乳酸的方法。乳酸镁与氢氧化钠、氢氧化钙和/或氢氧化铵反应而形成氢氧化镁和相应的单价和/或二价乳酸盐。作为将乳酸盐转化成乳酸的手段，该文献提示双极电渗析或添加强矿物酸。然而，这种转化不包括在该文献中所示例的方法中。US 5，766，439描述了乳酸的制备方法，其中包括以下步骤通过发酵制备乳酸，添加钙碱以将乳酸转化成乳酸钙，使得乳酸钙溶液经历与铵离子的反应而生成乳酸铵。该文献还公开，乳酸铵可以通过盐裂解(即水裂解)电渗析处理而形成氨和乳酸。然而，该文献提及产率损失和功耗作为盐裂解电渗析的两个主要缺点，并且该文献所示例的方法不包括使用电渗析。EP 0 393 818描述了乳酸的制备和纯化的方法，其中包括以下步骤通过发酵制备乳酸盐，使得发酵液经历脱盐电渗析方法以回收乳酸盐、作为浓缩的乳酸盐溶液，并使得盐溶液经历水裂解电渗析以形成碱和乳酸。然后用酸形式的强酸性离子交换剂处理乳酸产物以除去任何钠或其他阳离子，接着通过游离碱形式的弱碱性离子交换剂以除去任何硫酸根离子或硫酸，以获得高度纯化的乳酸产物。使用离子交换剂的缺点是需要再生离子交换树脂，其产生废弃的副产物。该文献未提示使得通过发酵得到的乳酸盐经历盐交换反应。在通过发酵提供的水性培养基上使用水裂解电渗析，特别是用于制备有机酸，已被从进料(如糖、蛋白质和氨基酸)除去发酵衍生的产物的必要性所限制。这些发酵衍生的物质负面干扰水裂解电渗析方法，例如，通过离子可渗透膜的污染和功耗的增加。例如，WO 96/41021涉及减少用于电渗析纯化有机酸的离子选择性膜的污染的方法和设备。特别地，涉及用于从含有机酸的进料物质中去除杂质的纳滤和螯合剂。根据该文献，用于水裂解电渗析的合适的进料的糖浓度小于大约0. 03重量％，蛋白质物质含量小于大约0. 05重量％，多价化合物的浓度小于大约0. 01重量％。仍然需要用于制备乳酸的方法，其提供高纯度乳酸，且可以以低功耗以经济的方式进行，不产生大量的非可再利用的组分(即废弃的副产物)且没有大量的产率损失。本发明提供了这样的方法，即权利要求I定义的方法。在该方法中，将发酵提供的乳酸盐、优选乳酸镁通过盐交换处理，以提供特别适于水裂解电渗析的单价乳酸盐水溶液。然后通过以下步骤产生高纯度乳酸使用水裂解电渗析将乳酸盐部分转化为酸，通过汽液分离从乳酸盐分离乳酸，和将乳酸盐再循环至电渗析方法中。因此，本发明涉及用于制备乳酸的方法，包·括以下步骤a)提供包含乳酸镁的水性介质；b)向包含乳酸镁的水性介质加入单价碱，以形成包含水溶性的单价乳酸盐的水性介质和固态镁碱；c)从包含水溶性的单价乳酸盐的水性介质分离固态镁碱；d)将水性介质中的单价乳酸盐的浓度调整到10至30重量％之间的值；e)使得包含单价乳酸盐的水性介质经历水裂解电渗析，以产生包含单价碱的第一溶液与包含乳酸和单价乳酸盐的第二溶液，所述电渗析进行到40 - 98摩尔％的部分转化；f)通过汽液分离将包含乳酸和单价乳酸盐的第二溶液分离成乳酸与包含单价乳酸盐的溶液；g)将步骤f)的包含单价乳酸盐的溶液再循环至步骤d)。进行水裂解电渗析至40至98摩尔％的部分转化和随后的将剩余的乳酸盐再循环至电渗析步骤有利地产生具有功耗低且没有大量的产率损失的最佳工艺。此外，本文所述的方法几乎不产生废弃的副产物，因为在不同的步骤中形成和分离的所有的化合物可以被再循环。例如在步骤c)中分离的镁碱可以用于发酵方法，且步骤e)的包含单价碱的溶液可用于盐交换步骤b)。步骤f)的分离还有助于最小化非可再利用的组分的量，因为它不会产生另外的废弃的副产物。包含乳酸镁盐的水性介质优选可以通过发酵方法提供。当乳酸镁盐离开发酵时，其一般已经存在于水性介质中。在这样的方法中，通过产生乳酸的微生物将碳水化合物源发酵为乳酸。在发酵过程中，添加镁碱作为中和剂。这导致形成包含相应的乳酸镁盐的水性介质。镁碱的碱阴离子优选选自氢氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐中的至少一种，更优选是氢氧化物。虽然使用镁作为碱阳离子是优选的，但也可使用另一种碱土金属阳离子，如钙离子。添加的碱土金属碱的量由产生的乳酸的量确定，并可以通过控制发酵培养基的PH来确定。在包含乳酸的培养基的进一步处理之前，可以从发酵液除去生物质(即微生物细胞物质)。例如，生物质的去除可以通过包括过滤、浮选、沉淀、离心、絮凝及其组合的常规方法进行。本领域技术人员能够确定适当的方法。进一步加工前的其他可选的处理包括洗涤、过滤、(重)结晶、浓缩及其组合。镁是优选的碱土金属，由于使用镁碱有利地导致乳酸镁以适当的结晶形态形成，以能够从包括生物质的发酵液分离晶体物质。乳酸镁的分离可以通过任何已知的固/液分离处理技术来进行。例如，其可以这样来进行通过使用具有合适的孔径的过滤器过滤，以将乳酸镁保留在过滤器上，并能够通过洗涤滤饼而后续去除杂质。上述生物质的分离原则上没有必要，除非希望进一步的处理或(再)使用剩余的发酵液用于特定目的。因此，纯化的乳酸镁特别适合如本文所述的进一步处理，特别是当使用水裂解电渗析时，其中发酵衍生的产物(如糖、蛋白质、氨基酸)可以通过例如增加功率消耗和污染离子可渗透膜而造成负面干扰。 包含碱土金属乳酸盐、优选乳酸镁盐的水性介质经历盐交换反应(步骤b)，其中单价碱被添加到所述水性介质中以形成单价乳酸盐和固体碱土金属碱。也参见WO 2005/123647，其通过引用并入本文，描述了在乳酸发酵中使用镁碱，和乳酸镁和单价碱之间的盐交换反应。如果包含碱土金属乳酸盐的水性介质通过发酵提供，一般选择碱阴离子以对应于用作发酵过程中的中和剂的碱阴离子。添加的单价碱优选是氢氧化物、碳酸盐和/或碳酸氢盐，更优选单价阳离子的氢氧化物，单价阳离子是钠、钾、锂、铵、单烷基铵、二烷基铵、三烷基铵或四烷基铵，优选是钠或钾，更优选是钠。相比使用铵碱，钠和钾碱的使用有利地导致碱土金属乳酸盐更多地转化为单价乳酸盐。这对于制备适用于水裂解电渗析的具有低碱土金属离子含量的产物是相关的。剩余的碱土金属离子可以通过本领域技术人员已知的方法(如使用离子交换树脂)来除去。单价碱的量通过化学计量和考虑pH值来确定。优选使用过量的碱，以获得高的转化，并确保从乳酸盐去除几乎所有的碱土金属离子。一般情况下，优选进行两个步骤的盐交换反应，其中，第一步骤中PH值为9至12，优选9. 5至11，第二步骤中pH值略有增加到pH为 10. 5 至 12。盐交换反应形成的碱土金属碱通常是固体形式，而单价乳酸盐溶解在水性介质中。两种组分因此可以通过传统的固液分离方法(如过滤和/或沉淀)来分离。分离后获得的碱土金属碱可以被再循环至发酵方法。另外的处理，如离子交换处理、活性炭处理、脱盐电渗析、稀释、浓缩和/或过滤(如纳滤)可以在水裂解电渗析前进行。例如，作为一项防止在包含单价乳酸盐的水性介质中过高的碱土金属水平的安全措施，可以在电渗析之前进行离子交换步骤，以降低其碱土
金属含量。然而，本文所述的方法有利地并不需要这些另外的处理，尤其是当乳酸盐是通过发酵来提供和镁碱被添加在发酵方法中以提供乳酸镁发酵液时。特别地，使用镁碱用于在发酵过程中中和，其正如上面所讨论提供适当的结晶形态的乳酸镁，已被发现排除用于从用于水裂解电渗析的进料中除去发酵衍生的物质(例如，糖、蛋白质和氨基酸)一般所需的进一步的纯化步骤的需要。这有利地降低一般与这种电渗析方法关联的复杂性、电力需求和成本。包含单价乳酸盐的水性介质然后经历水裂解电渗析。经历水裂解电渗析的水性介质(进料溶液)中的单价乳酸盐的初始浓度为10至30重量％。优选，单价乳酸盐浓度是20至25重量％。根据盐的浓度，盐交换反应后(即分离步骤c)后)得到的包含单价乳酸盐的水性介质可直接作为进料用于电渗析，或者，如果必要，可以在水裂解电渗析之前被稀释或浓缩，以调整盐的浓度。浓缩可以通过例如蒸发或常规电渗析来进行。
单价乳酸盐在水性介质中的浓度可以通过本领域技术人员已知的方法确定，例如，通过使用电导率测量和电感耦合等离子体质谱分析。进行水裂解电渗析至40至98摩尔％的部分转化。优选地，进行电渗析至40至95摩尔%、更优选50至95摩尔%、甚至更优选60至95摩尔%、甚至更优选70至90摩尔%、甚至更优选80至90摩尔％、最优选大约85摩尔％的部分转化。在这个方法中产生包含单价碱的第一溶液和包含乳酸和单价乳酸盐的第二溶液。“40至98摩尔％的部分转化”意思是指存在于进料溶液中的40至98摩尔％的单价乳酸盐被转化为乳酸。这产生通过电渗析产生的包含40至98摩尔％的量的乳酸的第二溶液，基于存在于溶液中的乳酸和乳酸盐的总摩尔量计算。转化的程度可以通过使用本领域技术人员已知的方法测量第二溶液的电导率来监测。
除了转化水平和进料溶液的初始盐浓度，第二溶液的导电性将取决于电渗析方法的温度。进行电渗析时的温度越高，功耗越低。因此，选择工作温度以最优化功耗，而不损害离子特异性可渗透膜的性能和寿命。一般来说，水裂解电渗析在25° C至40° C的温度进行。然而，优选在高于50°C、例如60°C至80°C之间的温度进行电渗析，以允许低功耗和热回收的可能性。本文所述的水裂解电渗析可以使用传统的设备和传统的方法进行。优选地，水裂解电渗析在提供有阳离子交换膜和双极膜的电渗析设备中进行。典型的水裂解电渗析室包括二室单元。包含单价乳酸盐的水性介质被引入盐/酸室(或进料室)中。单价阳离子通过阳离子交换膜从盐/酸室转运到碱室，以产生包含单价碱的第一溶液。同时，H+离子被转运到盐/酸室，以产生包含乳酸和单价乳酸盐的第二溶液。优选将水裂解电渗析应用于钠和钾的单价乳酸盐。当使用乳酸铵时，必须小心控制生成氢氧化铵所产生的有毒氨的排放。由水裂解电渗析所产生的第二溶液被分离成乳酸和包含单价乳酸盐的溶液。通过汽液分离、液液分离和/或固液分离可以实现分离。优选通过汽液分离来分离乳酸与单价乳酸盐。汽液分离可以通过蒸馏或蒸发来进行。优选蒸馏，因为它提供了基本上完全的酸与盐的分离。可以在蒸馏前浓缩包含乳酸和单价乳酸盐的溶液。优选在真空蒸馏装置上进行蒸馏。发现在通过进行至本文所述的部分转化的水裂解电渗析获得的乳酸和乳酸盐的混合物且镁碱被用于发酵中和的情况下，真空蒸馏特别适合分离乳酸与乳酸盐。通过引用并入本文的WO 01/38283中描述了用于浓缩和真空蒸馏的合适的方法和/或装置。蒸馏方法可以包括两个或两个以上的蒸馏步骤，第一蒸馏步骤优选在80至150° C、优选100至140° C的温度和50至250毫巴、优选60至150毫巴的压力下进行，第二蒸馏步骤优选在80至200° C、优选100到200° C的温度和0. 01至50毫巴、优选0. I至20毫巴的压力下进行。第一蒸馏步骤可以包括一个或多个具有精馏塔的膜蒸发器的组合，并用于浓缩尽可能高的乳酸/乳酸钠产物流的目的。第二蒸馏步骤也可以包括一个或多个具有一个或多个蒸馏单元的膜蒸发器的组合。在第二蒸馏步骤中，第一蒸馏步骤的产物中的大多数乳酸优选在真空条件下蒸馏，形成包含大多数乳酸的顶部级分和包含乳酸钠的蒸馏残留物(底部级分)。第二蒸馏步骤可以在一个或多个具有内部冷凝器的短程蒸馏(SPD)设备中进行。然而，为了减少通过将杂质溅入浓缩的乳酸而导致的污染，即最小化蒸馏的乳酸产物中的钠含量，优选使用上述WO01/38283在图5A和5B描述的真空蒸馏装置(参见第10页第17行至第11页第7行)，因为这种特定的设置防止任何飞溅的发生。优选地，第二蒸馏步骤包括膜蒸发器(优选是降膜、刮膜或薄膜蒸发器)，其与包括包装和优选包括冷却装置的真空蒸馏装置在蒸发器底部直接连接，或通过特定的U形连接而连接，因此，它可以在回流下运行。在薄膜蒸发器中，乳酸在通过底部的连接进入真空蒸馏(在其中，它随后被蒸馏)后变为气相。进一步优选来自第一蒸馏步骤的产物(第一底部级分)经历调节步骤(所谓的“预闪”)，之后它经历第二蒸馏步骤，在这一调节步骤中，压力优选与第二蒸馏中所用的相同。这一优选的实施方式具有以下优势残留量的水和溶解气体在产物经历第二蒸馏步骤之前被除去。使用预闪使得乳酸/乳酸钠含量增加，因此，在第二蒸馏步骤中，可以获得更纯的乳酸产物，并实现更稳定的操作。
液液分离可以包括提取，和用于由加载的溶剂回收乳酸、反提取或其他技术。液液分离也可以包括过滤，例如，超滤、微滤、纳滤、反渗透或倾析。固液分离可以包括结晶步骤。例如，乳酸可以在静态的结晶单元中通过分步结晶、通过悬浮结晶和/或通过洗柱结晶而结晶。然后该晶体可以通过过滤或离心从溶液晶体的液相分离。结晶可以包括浓缩步骤、例如水蒸发步骤，冷却步骤和/或加种晶步骤和一个或多个洗涤步骤。固液分离特别是结晶具有以下缺点为了确保产物的高纯度，回收率一般较低。例如，US 2004/0116740显示，第一结晶后，乳酸回收率约46%，且纯化因子为15-20，这是结晶之前和之后的产物中的杂质的量的比例。为了达到100-160的纯化因子，第二结晶步骤是必需的，整体产率则下降到22%。基于乳酸和乳酸盐的总重量，分离后得到的包含单价乳酸盐、通常含有至少5重量％的乳酸盐、优选至少30重量％乳酸盐的溶液被再循环至水裂解电渗析。这种再循环步骤确保在水裂解电渗析过程中，没有因乳酸盐部分转化为乳酸而造成的大量的产率损失。分离步骤f)后获得的乳酸产物可以是固体形式、液体形式或溶液形式，一般包括至少95重量％的乳酸、优选至少97重量％的乳酸、更优选至少99重量％的乳酸，甚至更优选至少99. 5重量％的乳酸，最优选至少99. 9重量％的乳酸。因此，根据本发明的方法获得的乳酸纯度高，适合直接使用，例如，合成工艺、食品应用和化妆品应用。获得的乳酸尤其适合于制备丙交酯和/或聚乳酸，其中在乳酸的聚合过程中，杂质(如乳酸盐)的存在可能会导致乳酸部分的不期望的外消旋化，导致质量差的丙交酯和聚乳酸。金属离子的量一般应低于5ppm。例如，US 5，258，488显不,乳酸中存在的数量低达20ppm的硫化钠负面影响聚乳酸产物的光学纯度(实施例I)。本领域技术人员已知的任何常规的方法可以用于所述丙交酯和/或聚乳酸的制备，只要含有乳酸的起始原料是通过本文所述的方法来制备的。本文所述的方法有利地通过低功耗实现，并确保没有或基本上没有废弃的副产物产生。本发明通过下面的实施例进一步说明，本发明不限于这些实施例或由此被限制。实施例I.乳酸钠溶液的部分电渗析。
Electrocell电渗析模块(瑞典)配备有Fumatech FBM双极膜和Neosepta CMB阳离子交换膜。使用具有两个电极室和一个进料室的设置。双极膜和阳离子交换膜的膜面积为0. 01m2。第一室由双极膜的阳极和阳离子交换侧组成，第二进料室由双极膜的阴离子交换侧和阳离子交换膜组成，第三室由阳离子交换膜和阴极组成。2重量％的硫酸水溶液流动通过阳极室，以确保高导电性。20重量％的乳酸钠溶液流动通过中间室作为进料。8重量％的氢氧化钠溶液流动通过阴极室，以确保在阴极侧的高导电性，并收集产生的氢氧化钠。这三种溶液经蠕动泵以250毫升/分钟从500毫升的玻璃缓冲器在电渗析模块上流动。玻璃缓冲器是双壁的，且通过水浴保持横跨三个室的温度在40至60°C。硫酸、氢氧化钠是试剂级，Purac乳酸钠是高纯度食品级质量。以恒定7. 5A的直流电流进行电渗析实验。在实验中，模块的进料室中的乳酸钠溶液通过钠的去除(通过阳离子交换膜去除钠)而被成批酸化，在阴极室中形成氢氧化钠，而双极膜产生的质子与原来的乳酸根离子形成乳酸。当所有的乳酸被转化时，实验历时大约230分钟。在实验开始时，乳酸钠溶液具有高导电性，且电压相对恒定为9. 5至10. 5V。经过180分钟后，80%的乳酸钠被转化成乳酸， 残留钠含量为0. 84重量％，电压上升至12V。溶液的pH值由初始pH值6.0下降至3. I。经过210分钟后，转化上升到94%，残留钠含量下降至0. 25重量％，电压上升至16V，pH值下降到2. 56。经过225分钟后，转化增加至98%，残留钠含量下降到0. 06重量％，电压上升到22. 4V，pH值下降到2. 56。在这些时间间隔中的快速电压增加是进料溶液的逐步降低的电导率的后果。这种电压的增长导致电力消耗的迅速增加，以转化残留的乳酸钠。这些结果表明，只有通过进行电渗析至最多98%的部分转化，才获得经济的方法。在180-210分钟的时间间隔内，基于电流和法拉第定律的理论质量流与基于乳酸盐、乳酸和钠的分析数据的实际质量流计算的电流效率为0. 68。在210-225分钟的时间间隔内，电流效率下降至0. 64，在转化高于98%时，电流效率下降至0. 36或以下。这意味着，在更高的转化时，能量输入本身增加，但是这也意味着，逐渐减少的消耗的电能被用于转化。实施例2.由乳酸和乳酸钠的溶液蒸馏乳酸。通过将98. 4克60重量％的食品级乳酸钠溶液加入4310克49重量％的食品级乳酸溶液来制备乳酸和乳酸钠的溶液。该溶液代表乳酸和乳酸钠的混合物，其是电渗析部分转化后得到的，且通过蒸发水而浓缩。玻璃的实验室短程蒸馏(SPD)单元用于进一步浓缩该溶液，并随后从该溶液蒸馏乳酸。使用的实验室Sro单元是由UIC制造的玻璃KDL4类型的单元。STO单元基本上是双壁的柱，其可以由油浴加热至温度高于100° C。液体(即乳酸盐/乳酸进料溶液)可以通过用蠕动泵抽吸而被输送到Sro单元的顶部。sro单元配备有顶部搅拌器和刷，使得可以在sro单元柱的内壁上由从顶部抽吸的液体产生液膜。sro单元的顶部还连接到真空系统，其包括通过双壁由_60°C的指形冷冻器间接冷却的玻璃柱、油运行的真空泵及具有真空计和压力阀的压力控制单元。通过应用真空和高温度，可以从进料蒸发相对高沸点的化合物如乳酸。然后蒸发的乳酸可以在配备有由55° c水冷却的内部冷凝器的sro单元中冷凝。乳酸可以在直接置于sro单元的内部冷凝器下的玻璃泡收集。未蒸发的进料的部分可以使用双壁sro柱的底部的侧壁上的出口收集。没有在sro单元的内部冷凝器被捕集的蒸汽在用指形冷冻器操作的真空部分中的玻璃柱中被捕集。首先，进料溶液被引向sro单元，以脱水。油的温度是120°C，真空压力为100毫巴，进料速率为10毫升/分钟。sro单元的内部冷凝器用自来水运行。收集336克的乳酸和乳酸钠的脱水混合物的级份，并立即再次通过sro单元。现在油的温度为130° C，真空压力为6毫巴，进料速率为15毫升/分钟，SPD单元的内部冷凝器被冷却到55° C。在这个第二 sro步骤中，蒸馏至少一半的进料，并作为纯的乳酸回收。乳酸的总收率为65% (基于存在于原始进料中的乳酸的总重量)。在该第二步中，sro单元的进料包含5500-6000ppm 的钠，而乳酸产物中只包含112ppm钠，即大约49-54纯化因子。因此，可以使用短程蒸馏(SPD)单元从乳酸和乳酸钠的原始混合物回收大量的纯的乳酸。
权利要求
1.一种用于制备乳酸的方法，包括以下步骤 a)提供包含乳酸镁的水性介质； b)向包含乳酸镁的水性介质加入单价碱，以形成包含水溶性的单价乳酸盐的水性介质和固态镁碱； c)从包含水溶性的单价乳酸盐的水性介质分离镁碱； d)将水性介质中的单价乳酸盐的浓度调整到10至30重量％之间的值； e)使得包含单价乳酸盐的水性介质经历水裂解电渗析，以产生包含单价碱的第一溶液与包含乳酸和单价乳酸盐的第二溶液，所述电渗析进行到40 - 98摩尔％的部分转化； f)通过汽液分离将包含乳酸和单价乳酸盐的第二溶液分离成乳酸与包含单价乳酸盐 的溶液； g)将步骤f)的包含单价乳酸盐的溶液再循环至步骤d)。
2.根据权利要求I的方法，其中，所述汽液分离包括蒸馏，所述蒸馏优选在真空蒸馏单元中进行。
3.根据权利要求I或2的方法，其中，所述电渗析进行到40至95摩尔％、优选50至95摩尔%、更优选60至95摩尔%、甚至更优选70至90摩尔%、甚至更优选80至90摩尔%的部分转化。
4.根据权利要求3的方法，其中，所述电渗析进行到大约85摩尔％的部分转化。
5.根据前述任一项的权利要求的方法，其中，所述d)的水性介质中的单价乳酸盐的浓度被调整至20至25重量％的值。
6.根据前述任一项的权利要求的方法，其中，通过步骤e)的水裂解电渗析产生的包含单价碱的第一溶液被再循环至步骤b)。
7.根据前述任一项的权利要求的方法，其中，水裂解电渗析在提供有阳离子交换膜和双极膜的电渗析装置中进行。
8.根据前述任一项的权利要求的方法，其中，所述包含乳酸镁的水性介质通过发酵提供，其中通过微生物发酵碳水化合物源以形成乳酸，镁碱被作为中和剂在发酵过程中添加以提供乳酸镁。
9.根据权利要求8的方法，其中，所述镁碱是氢氧化镁。
10.根据权利要求8或9的方法，其中，所述包含乳酸镁的水性介质在步骤b)前经历分离步骤以除去微生物细胞物质。
11.根据前述任一项的权利要求的方法，其中，步骤b)中的单价碱包括阳离子，所述阳离子是钠、钾、锂、铵、单烷基铵、二烷基铵、三烷基铵或四烷基铵阳离子，优选是钠或钾阳离子，更优选是钠阳离子。
12.根据前述任一项的权利要求的方法，其中，分离步骤f)后获得的乳酸包括至少95重量％的乳酸、优选至少97重量％的乳酸、更优选至少99重量％的乳酸，甚至更优选至少99. 5重量％的乳酸，最优选至少99. 9重量％的乳酸。
13.一种制备丙交酯和/或聚乳酸的方法，包括使用前述任一项的权利要求的方法制备乳酸，和使得乳酸反应以形成丙交酯和/或聚乳酸。
全文摘要
本发明公开了一种用于制备乳酸的方法，包括以下步骤a)提供包含乳酸镁的水性介质；b)向包含乳酸镁的水性介质加入单价碱，以形成包含水溶性的单价乳酸盐的水性介质和固态镁碱；c)从包含水溶性的单价乳酸盐的水性介质分离镁碱；d)将水性介质中的单价乳酸盐的浓度调整到10至30重量％之间的值；e)使得包含单价乳酸盐的水性介质经历水裂解电渗析，以产生包含单价碱的第一溶液与包含乳酸和单价乳酸盐的第二溶液，所述电渗析进行到40－98摩尔％的部分转化；f)通过汽液分离将包含乳酸和单价乳酸盐的第二溶液分离成乳酸与包含单价乳酸盐的溶液；g)将步骤f)的包含单价乳酸盐的溶液再循环至步骤d)。
文档编号C07C51/48GK102753699SQ201180008472
公开日2012年10月24日 申请日期2011年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者P·J·M·贝特斯, W·J·赫罗特 申请人:普拉克生化公司