专利名称：：L-乳酸发酵液组合除菌的方法
技术领域：
：本发明涉及一种除菌的方法，尤其涉及L-乳酸发酵液组合除菌的方法，属于生物化工
技术领域：
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背景技术：
：众所周知，L-乳酸生产过程中发酵液的除菌相当重要，与产品质量密切相关，除菌工艺对产品的收得率以及能耗产生很大影响。现有技术，L-乳酸发酵液除菌净化工艺首先将L-乳酸发酵液中和、加热，并添加CaO调节pH;再向料液中加入大量絮凝剂，絮凝后采用板框压滤机进行压滤、并洗涤，或者絮凝后采用离心机进行离心，从而得到清液。存在以下缺陷①絮凝剂的加入量较大；②其工艺属于全过滤，过滤速度慢；③滤清液纯度较差，透光率在40%以下；④未经充分洗涤，产品收率较低，收率小于96%。目前L-乳酸发酵液除菌净化工艺较为简单，滤清液纯度较低、产品收率不高、菌泥干度小、生产能力低下。因此，一种滤清质量好、收率高的L-乳酸发酵液除菌方法，将是一项值得研究的重要技术课题。
发明内容本发明的目的是提供一种L-乳酸发酵液组合除菌的方法，可以克服现有技术的种种不足，采用离心分离与过滤进行合理有机组合，达到良好的过滤效果，提高滤清液纯度和产品收率，生产处理能力大。本发明的目的通过以下技术方案来实现L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其特征在于包括以下工艺步骤——①、将L-乳酸发酵液加热至8090°C，添加Ca(OH)2调节pH至1012，保温搅拌1030分钟；②、将料液用碟片离心机进行菌体分离，分离因数为40008000g，得浓相液与清相液；③、将得到的浓相液加热至7598。C，用板框压滤机进行压滤，初始压力保持在0.030.06MPa，后期压力保持在0.080.12MPa，压滤完毕以709(TC热水洗涤，洗液中乳酸含量控制在《0.1%，停止洗涤；以压縮空气压干，压力保持在0.10.3MPa;将得到的洗液并入步骤②的清相液中；④、步骤②和步骤③合并得到的清相液含菌体小于0.1%、含蛋白质0.20.4%，将清相液加热至8095°C，并向其中加入助凝剂，添加量为清相液体积的0.20.5%，还加入絮凝剂，添加量为清相液体积的0.010.05%，保温搅拌1030分钟，停止搅拌、保温沉淀l小时以上，然后抽滤得到滤液；⑤、再向滤液中加入302#粉末活性炭，添加量为滤液体积的0.20.8%，脱色温度为709(TC，保温搅拌1030分钟，抽滤得到滤液；⑥、最后将得到的滤液进行精滤，并以热水洗涤和吹干。本发明的目的还可以通过以下技术方案来进一步实现前述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其中，步骤①所述的L-乳酸发酵液中L-乳酸质量体积百分比为16%18%、菌体质量体积百分比为1%。前述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其中，步骤③所述的浓相液中菌体的质量体积百分比为5%。前述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其中，步骤④所述的助凝剂为MgS047H20。前述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其中，步骤④所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺。前述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其中，步骤⑥所述的滤液采用水平式精滤机进行精滤。本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在-本发明采用离心分离与过滤进行合理有机组合，采用碟片式离心分离机将发酵液分离为浓相及清相，再分别对浓相及清相进行处理；分离因数高、无过滤介质、生产能力大，菌体分离彻底；对离心分离的浓相液升温并用板框压滤及洗涤，由于浓相液体积减少，可以在短时间内完成压滤操作，获得高速的过滤效果，大大提高过滤速度，还能显著提高乳酸产品的收得率。另外，对清相液加入助凝剂和絮凝剂，同时加入活性炭脱色，采用精密过滤器进行过滤和洗涤，进一步去除细小菌体，同时大幅度去除蛋白质和色素等胶体杂质，清液纯度大大提高，经济效益显著。下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1为本发明的工艺流程示意图。具体实施例方式本发明利用离心分离、过滤操作进行合理组合，将发酵液用离心分离机将其分为清液和浓液两部分，对浓液部分以压滤形式进行增浓和洗涤；对清液部分进一步净化处理。通过改变物化条件(如温度、pH值)，使其菌体蛋白变形并产生强烈的絮凝性，从而提高分离效果和分离速度，生产实用性好，使其分离过滤装备规模大大减小，从而大大节约建设规模的投资。采用适当离心设备，使发酵液分离为浓相及清相，分别对浓相及清相进行处理，其处理方法具有针对性，大大提高处理效果。经滤过洗涤使产物在固形物中含量极低，约为湿料的0.10.05%，从而减少产物的损失。采用一定的技术手段使胶体产物高度絮凝，以除去L-乳酸溶液中的胶体杂质。实施例一选取L-乳酸发酵液26L，L-乳酸含量16.5。/。(质量体积百分比)，菌体含量1.2%(质量体积百分比)，残糖含量0.1%。首先将发酵液加热至85°C，添加Ca(OH)2调节pH到11，保温搅拌20分钟。将得到的料液用碟片离心机进行菌体的分离，分离因数为6000g，得浓相液与清相液。将得到的浓相液(菌体量约5%)加热至86'C，用板框压滤机进行压滤，初始压力保持0.04MPa，后期压力保持0.10MPa，压滤完毕以80'C热水洗涤，当洗液中乳酸含量《0.1%，停止洗涤。以压縮空气压干，压力保持约0.1MPa。滤饼含水率约为60%(质量百分比)，含乳酸约为0.1%(质量百分比)；同时将得到的洗液并入之前分离得到的清相液中；合并的清相液含菌体小于0.1%，含蛋白质0.3%，再将清相液加热至92"C，并向其中加入助凝剂MgS04*7H20，添加量为清相液体积的0.35%，加入絮凝剂聚丙烯酰胺，添加量为清相液体积的0.03%，保温搅拌20分钟，之后停止搅拌，保温沉淀2小时，然后抽滤得到滤液；再向滤液中加入302#粉末活性炭，添加量为滤液体积的0.5%，脱色温度为8(TC，保温搅拌20分钟，抽滤得到滤液。最后将得到的滤液用水平式精滤机进行精滤，并以热水洗涤和吹干。得到清液26.5L，滤清液中菌体等固形物全部去除，乳酸含量16.12%，清液透光率72%，操作收得率99.6%，得湿菌泥0.81kg(干物含量38.5%)。实施例二选取L-乳酸发酵液48m3，其中，L-乳酸含量16。/。，菌体含量1.5%，残糖0.12%。首先将发酵液加热至90°C，添加Ca(OH)2调节pH到12，保温搅拌30分钟。将得到的料液用两台FESX-412型碟片离心机进行菌体的分离，分离因数为8000g，得浓相液与清相液。将得到的9.61113浓相液(菌体量约7.5%)加热至98'C，用五台板框压滤机进行压滤，初始压力保持0.06MPa，后期压力保持0.12MPa，压滤完毕以9(TC热水洗涤，当洗液中乳酸含量《0.1%，停止洗涤。以压縮空气压干，压力保持约0.2MPa。滤饼含水率约为55%(质量百分比)，含乳酸约为0.1%(质量百分比)；同时将得到的洗液并入之前分离得到的清相液中；合并的清相液含菌体小于0.1%，含蛋白质0.4%，再将清相液加热至95"C，并向其中加入助凝剂MgSOr7H20，添加量为清相液体积的0.5%，加入絮凝剂聚丙烯酰胺，添加量为清相液体积的0.05%，保温搅拌30分钟，之后停止搅拌，保温沉淀4小时，然后抽滤得到滤液；再向滤液中加入302#粉末活性炭，添加量为滤液体积的0.8%，脱色温度为9(TC，保温搅拌30分钟，抽滤得到滤液。最后将得到的滤液用水平式精滤机进行精滤，并以热水洗涤和吹干。获得清液57.6m3，乳酸含量13.3%,清液透光率65%，单元操作收得率99.4%,得湿菌体0.272吨(干物含量44%)。实施例三选取L-乳酸发酵液30L，L-乳酸含量17%(质量体积百分比)，菌体含量1.3%(质量体积百分比)，残糖含量0.08%。首先将发酵液加热至80°C，添加Ca(OH)2调节pH到10，保温搅拌10分钟。将得到的料液用碟片离心机进行菌体的分离，分离因数为4000g，得浓相液与清相液。将得到的浓相液(菌体量约5%)加热至75'C，用板框压滤机进行压滤，初始压力保持0.03MPa，后期压力保持0.08MPa，压滤完毕以70。C热水洗涤，当洗液中乳酸含量《0.1%，停止洗涤。以压縮空气压干，压力保持约0.3MPa。滤饼含水率约为65%(质量百分比)，含乳酸约为0.1%(质量百分比)；同时将得到的洗液并入之前分离得到的清相液中；合并的清相液含菌体小于0.1%，含蛋白质0.2%，再将清相液加热至8(TC，并向其中加入助凝剂MgS047H20，添加量为清相液体积的0.2%,加入絮凝剂聚丙烯酰胺，添加量为清相液体积的0.01%，保温搅拌10分钟，之后停止搅拌，保温沉淀l小时，然后抽滤得到滤液；再向滤液中加入302#粉末活性炭，添加量为滤液体积的0.2%，脱色温度为70。C，保温搅拌10分钟，抽滤得到滤液。最后将得到的滤液用水平式精滤机进行精滤，并以热水洗涤和吹干。得到清液31L，滤清液中菌体等固形物全部去除，乳酸含量16.4%，清液透光率70%，操作收得率99.5%，得湿菌泥0.85kg(干物含量39%)。上述的实施例中，蝶片离心机型号为FESX-412;水平式精滤机由宜兴洪流集团生产；板框压滤机由杭州天堂压滤机有限公司生产；302#活性炭购自江苏省溧阳市康宏活性炭厂。本发明与现有技术工艺相比，效果十分明显，主要体现在:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>综上所述，本发明技术方案可获得十分高的收得率(》99.5%)，滤清液质量极高，极大限度降低固形物含量(《0.05%)，同时去除的固形物可获得高的干度(》40%),其过程处理能力大，能耗低。以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。权利要求1.L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其特征在于包括以下工艺步骤——①将L-乳酸发酵液加热至80～90℃，添加Ca(OH)2调节pH至10～12，保温搅拌10～30分钟；②将料液用碟片离心机进行菌体分离，分离因数为4000～8000g，得浓相液与清相液；③将得到的浓相液加热至75～98℃，用板框压滤机进行压滤，初始压力保持在0.03～0.06MPa，后期压力保持在0.08～0.12MPa，压滤完毕以70～90℃热水洗涤，洗液中乳酸含量控制在≤0.1％，停止洗涤；以压缩空气压干，压力保持在0.1～0.3MPa；将得到的洗液并入步骤②的清相液中；④合并得到的清相液含菌体小于0.1％、含蛋白质0.2～0.4％，将清相液加热至80～95℃，并向其中加入助凝剂，添加量为清相液体积的0.2～0.5％，还加入絮凝剂，添加量为清相液体积的0.01～0.05％，保温搅拌10～30分钟，停止搅拌、保温沉淀1小时以上，然后抽滤得到滤液；⑤再向滤液中加入302#粉末活性炭，添加量为滤液体积的0.2～0.8％，脱色温度为70～90℃，保温搅拌10～30分钟，抽滤得到滤液；⑥最后将得到的滤液进行精滤，并以热水洗涤和吹干。2.根据权利要求1所述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其特征在于步骤①所述的L-乳酸发酵液中L-乳酸质量体积百分比为16%18%、菌体质量体积百分比为1%。3.根据权利要求1所述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其特征在于步骤③所述的浓相液中菌体的质量体积百分比为5%。4.根据权利要求1所述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其特征在于步骤④所述的助凝剂为MgS047H20。5.根据权利要求1所述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其特征在于步骤④所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺。6.根据权利要求1所述的L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其特征在于步骤⑥所述的滤液用水平式精滤机进行精滤。全文摘要本发明涉及L-乳酸发酵液组合除菌的方法，其工艺为首先将发酵液加热，添加Ca(OH)<sub>2</sub>调pH至10～12；将料液用碟片离心机进行菌体分离得浓相液与清相液；将得到的浓相液加热并用板框压滤机进行压滤，压滤完毕以热水洗涤，洗液中乳酸含量控制在≤0.1％；以压缩空气压干，将得到的洗液并入清相液中；将清相液加热并向其中加入助凝剂和絮凝剂，保温搅拌，保温沉淀1小时以上，抽滤得到滤液；向滤液中加入302#粉末活性炭，保温搅拌，抽滤得到滤液；最后将得到的滤液进行精滤，并以热水洗涤和吹干。本发明技术方案可获得≥99.5％收得率，滤清液质量极高，极大限度降低固形物含量，生产处理能力大，能耗低，应用前景看好。文档编号C12P7/40GK101307340SQ20071002232公开日2008年11月19日申请日期2007年5月14日优先权日2007年5月14日发明者沈京富,蔡德龄申请人:张家港三源生物工程有限公司