丙酮酸是一種含有三個碳的酮酸,無色液體,有類似乙酸的氣味,是糖代謝過程中一個重要的中間代謝產物。丙酮酸的制備方法有三種:化學合成、酶轉化和發酵法。目前,工業上生產丙酮酸的方法主要是化學合成法和發酵法,由于發酵法具有化學合成法不可比擬的諸多優點,如原料的利用及轉化率較高,因而在丙酮酸的工業生產中占據了重要的位置。
從發酵液中提取丙酮酸的方法主要有減壓蒸餾法、反滲透法、離子交換法、有機溶劑萃取法等,這幾種方法有什么不同呢?
1、減壓蒸餾法是化學合成制備丙酮酸過程中的常見方法,對于組成較為復雜、丙酮酸含量稀少的發酵液體系,這一方法在操作過程中的困難較大,能耗大,效率低。
2、反滲透法是針對丙酮酸和高分子量的雜質之間存在的分子量差,選用反滲透膜進行分離,由于反滲透技術不需要進行相變,因而具有節約能源和資源等優點,而且產品收率和純度都較高,因而這一技術應用的潛力很大。但由于反滲透技術需要專用的設備,操作上有一定的困難,成本高昂,因而在工業上推廣還存在一定的困難。
3、離子交換法是利用丙酮酸和其他物質在離子交換樹脂上交換或吸附能力的不同,利用離子交換樹脂柱,實現丙酮酸和其他物質的分離。雖然離子交換技術具有優異的分離選擇性和很高的濃縮倍數,操作方便,效果突出,提取成本低廉,但目前的收率和純度還不能令人滿意,需結合其他精制方法才能取得更好的效果。
4、有機溶劑提取法是利用丙酮酸和其他物質在有機溶劑中分配系數的不同,通過在發酵液中加入特定的有機溶劑萃取,從而實現丙酮酸和其他物質的分離。由于這一方法操作簡便得多,只要在選擇出合適的萃取劑基礎上進一步優化萃取工藝,這仍不失為一種優異的工業化提取方案。
? ? ?鄭州天一作為國內液液萃取解決方案提供上,對丙酮酸發酵液提取采用溶劑萃取法,推出CWL-M系列多級連續離心萃取機系統,通過發酵液萃取-洗滌-反萃-濃縮等工藝可大幅度提高發酵產品的純度和生產效率,得到較為純凈的產品,已成功應用于有機酸萃取應用,運行效果良好。