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乳酸 亦稱丙醇酸 用作pH調(diào)節(jié)劑 保濕劑 生物降解 脫灰除鈣 電鍍 除銹 清潔劑除垢劑 香料 防染劑 食品還原劑抗氧 增塑劑


CAS登錄號(hào) 50-21-5,79-33-4(L),10326-41-7(D)   閃點(diǎn) 大于110℃
乳酸熔點(diǎn) L: 53 ℃,D: 53 ℃,D/L: 16.8℃    密度1.2060(25/4℃)
乳酸沸點(diǎn) 122℃(12 mmHg)  化學(xué)式 C3H6O3   分子量 90.08 g·mol?1 
水溶性 與水、乙醇或yi醚能任意混合,在錄fang中不溶(水溶液顯酸性反應(yīng)) 
乳酸外觀 為無色澄清或微黃色的粘性液體;幾乎無臭,味微酸;有引濕性 
乳酸別稱 2-羥基丙酸;α-羥基丙酸;丙醇酸;乳酸TMP;二羥基丙酸;DL-乳酸/二羥基丙酸;2--羥丙酸;Β--羥丙酸; 
乳酸用途:乳酸是用途很廣的有機(jī)酸,可用于電鍍、釀造、醫(yī)yao、皮革、卷煙、化工、食品、飼料、印染等方面。
乳酸(IUPAC學(xué)名:2-羥基丙酸) 2-Hydroxypropanoic acid(lactic acid)是一種化合物,它在多種生物化學(xué)過程中起作用。它是一種羧酸,分子式是C3H6O3。它是一個(gè)含有羥基的羧酸,因此是一個(gè)α-羥酸(AHA)。在水溶液中它的羧基釋放出一個(gè)質(zhì)子,而產(chǎn)生乳酸根離子CH3CHOHCOO。在發(fā)酵過程中乳酸脫氫酶將丙酮酸轉(zhuǎn)換為左旋乳酸。在一般的新陳代謝和運(yùn)動(dòng)中乳酸不斷被產(chǎn)生,但是其濃度一般不會(huì)上升。
乳酸理化性質(zhì)
純品為無色液體,工業(yè)品為無色到淺黃色液體。無氣味,具有吸濕性。相對(duì)。折射率nD(20℃)1.4392。能與水、乙醇、甘油混溶,水溶液呈酸性,PKa=3.85。不溶于錄fang、二硫hua碳和石油醚。在常壓下加熱分解,濃縮至50%時(shí),部分變成乳酸酐,因此產(chǎn)品中常含有10%~15%的乳酸酐。由于具有羥基和羧基,一定條件下,可以發(fā)生酯化反應(yīng),產(chǎn)物有三種。
乳酸有兩種同分異構(gòu)體:D-型和L-型。
乳酸應(yīng)用領(lǐng)域
乳酸的用途分配大致是:釀造用約占20%,食品用約占50%,乳酸衍生物用約占10%,皮革等工業(yè)用約占20%。
1、工業(yè)
1) 乳酸在發(fā)酵工業(yè)中用于控制 pH 值和提高發(fā)酵物純度;
2) 在卷煙行業(yè)中可以保持煙草濕度,除去煙草中雜質(zhì),改變口味,提高煙草檔次,乳酸還可中和尼gu丁煙堿,減少對(duì)人體有害成份提高煙草品質(zhì);
3) 在紡織行業(yè)中用來處理纖維,可使纖維易于著色,增加光澤,使觸感柔軟;在絲綢和人造絲的后處理中,作為pH調(diào)節(jié)劑,用于增艷處理以增加紗的色澤。
4) 在涂料墨水工業(yè)中用作 pH 調(diào)節(jié)劑和合成劑;在塑料纖維工業(yè)是可降解新型材料聚乳酸 PLA 的{sx}原料;
5) 乳酸亦可作為聚乳酸的起始原料,生產(chǎn)新一代的全生物降解塑料;為了解決令人頭疼的“白色污染”問題,許多國家著手研究生產(chǎn)和使用可降解塑料。乳酸通過高分子合成技術(shù)可制成能生物降解的高分子材料,這種材料遭生物或化學(xué)破壞后,失去物理強(qiáng)度脆化,再經(jīng)自然界剝蝕、破碎,zui后變成粉末進(jìn)入土壤,在微生物作用下重新進(jìn)入生物循環(huán)。生物降解材料,具有極大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Γ型〈鷤鹘y(tǒng)塑料xc“白色污染”問題,目前已成為開發(fā)的熱點(diǎn)項(xiàng)目。
6) 在制革工業(yè)中,乳酸可脫去皮革中的石灰和鈣質(zhì),可縮短鞣革時(shí)間和提高皮革質(zhì)量。使皮革柔軟細(xì)密,從而制成高級(jí)皮革;一般皮革用的乳酸含量為40%即可。
7) 乳酸用作化學(xué)鎳和其他金屬的絡(luò)合劑,也可用作電鍍類的添加劑。 乳酸由于對(duì)鎳具有{dywe}的絡(luò)合常數(shù),常被用于鍍鎳工藝,它同時(shí)可作為電鍍槽里的酸堿緩沖劑和穩(wěn)定劑。在微電子工業(yè)中,其獨(dú)特的高純度及低金屬含量滿足了半導(dǎo)體工業(yè)對(duì)高質(zhì)量的要求,它作為一種安全的有機(jī)溶解劑可用于感光材料的清洗;在電鍍工業(yè)也被用作除銹劑
8) 乳酸作為 pH 調(diào)節(jié)劑和合成劑可應(yīng)用于各種水基涂層的粘合系統(tǒng)。如:電積物的涂層。乳酸產(chǎn)品沸點(diǎn)低,非常適用于為高固體涂層制定的安全溶解系統(tǒng)。乳酸產(chǎn)品系列為生產(chǎn)具有良好流體性能的含高固形物的涂料提供了機(jī)會(huì);
9) 乳酸具有清潔去垢等作用,用于洗滌清潔產(chǎn)品比傳統(tǒng)的有機(jī)除垢劑性能更佳,因此它可應(yīng)用于眾多除垢產(chǎn)品中。如:廁所,浴室,咖啡機(jī)的清潔劑。乳酸具有抗微生物性,當(dāng)它與其他抗微生物劑如乙醇配合使用,可產(chǎn)生協(xié)同作用。
10) 乳酸乙酯是香料,乳酸丁酯是漆的良好助劑
11) 塑料工業(yè)增塑劑和改良劑的重要原料
12) 印染工業(yè)中可作為凡拉明防染劑,配制印花染料漿等。
13) 染色工業(yè)中用作媒染劑和溶劑。 用作吩嗪藍(lán)、醇溶天藍(lán)等非水溶性染料的溶劑。
14) 毛紡工業(yè)用于染料的預(yù)鉻媒染,以降低羊毛的鉻酸鹽含量和防止纖維的氧化; 
15)化學(xué)分析試劑。用于絡(luò)合滴定分析鈣、鎂和鋁;用于測(cè)血漿中二氧化碳結(jié)合力;用于測(cè)定銅和鋅 
2、食品行業(yè)
由于乳酸的酸性柔和且穩(wěn)定,有助于食品的風(fēng)味,在食品工業(yè)上廣泛用作酸味劑、防腐劑、sj劑、防霉劑、還原劑、抗氧化劑和果蔬保鮮劑等。在美國,乳酸用于軟飲料方面,很大程度地取代了檸檬酸、磷酸等。在啤酒制造上,美國禁止使用磷酸等無機(jī)酸調(diào)節(jié)pH,而全部改用乳酸。食品工業(yè)一般使用含量為50%的乳酸。
1) 乳酸有很強(qiáng)的防腐保鮮功效,可用在果酒、飲料、肉類、食品、糕點(diǎn)制作、蔬菜 ( 橄欖、小黃瓜、珍珠洋蔥 ) 腌制以及罐頭加工、糧食加工、水果的貯藏,具有調(diào)節(jié) pH 值、抑菌、延長保質(zhì)期、調(diào)味、保持食品色澤、提高產(chǎn)品質(zhì)量等作用; 
2) 調(diào)味料方面,乳酸獨(dú)特的酸味可增加食物的美味,在色拉、醬油、醋等調(diào)味品中加入一定量的乳酸,可保持產(chǎn)品中的微生物的穩(wěn)定性、安全性,同時(shí)使口味更加溫和;
3) 由于乳酸的酸味溫和適中,還可作為精心調(diào)配的軟飲料和果汁的{sx}酸味劑;乳酸作為酸味劑,既能使食品具有微酸性,又不掩蓋水果和蔬菜的tr風(fēng)味與芳香,常和糖類及甜味劑并用改善食品風(fēng)味,抑制微生物,護(hù)色,改善粘度,使氧化劑增效和起螯合作用。
4) 釀造工業(yè) 釀造工業(yè)用的是80%左右的乳酸作為mj劑,加入乳酸可防止雜菌繁殖,促進(jìn)酵母菌發(fā)育、防止酒的混濁并加強(qiáng)酒的風(fēng)味,也可以提高酒的收率。在釀造啤酒時(shí),加入適量乳酸既能調(diào)整 pH 值促進(jìn)糖化,有利于酵母發(fā)酵,提高啤酒質(zhì)量,又能增加啤酒風(fēng)味,延長保質(zhì)期。在白酒、清酒和果酒中用于調(diào)節(jié) pH ,防止雜菌生長,增強(qiáng)酸味和清爽口感;緩沖型乳酸可應(yīng)用于硬糖,水果糖及其它糖果產(chǎn)品中,酸味適中且糖轉(zhuǎn)化率低。乳酸粉可用于各類糖果的上粉,作為粉狀的酸味劑;
5) tr乳酸是乳制品中的tr固有成分,它有著乳制品的口味和良好的抗微生物作用,已廣泛用于調(diào)配型酸奶奶酪、冰淇淋等食品中,成為倍受青睞的乳制品酸味劑;
6) 乳酸粉末是用于生產(chǎn)蕎頭的直接酸味調(diào)節(jié)劑。乳酸是一種tr發(fā)酵酸,因此可令面包具有獨(dú)特口味;乳酸作為tr的酸味調(diào)節(jié)劑,在面包、蛋糕、餅干等焙烤食品用于調(diào)味和抑菌作用,并能改進(jìn)食品的品質(zhì),保持色澤,延長保質(zhì)期。 
7) 世界上四分之一的乳酸用來生產(chǎn)硬脂酰乳酯酸。它的鹽類,硬脂酰乳酯酸鈣 (CSL) 和硬酯酰乳酯酸鈉 (SSL),大量用于面包加工,不但使面包質(zhì)地松軟、細(xì)膩,而且可延長其保存期。
8) 用乳酸作除鈣劑,主要用于果香型和乳制品香精中。用于干酪、肉制品、牛奶制品。
3、醫(yī)yao方面
乳酸可直接配制成yao,乳酸鹽可作為消毒劑。乳酸具有親水性,能溶解蛋白質(zhì)、角質(zhì)及許多難溶yao物,且對(duì)病變組織腐蝕作用相當(dāng)敏感,能增加yao物吸收量,防止副作用,可用于zl喉頭結(jié)核、白喉、狼瘡等病。
1) 在病房、手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所中采用乳酸蒸氣xd,可有效殺滅空氣中的xj,起到減少疾病,達(dá)到提高健康之目的;
2) 在醫(yī)yao方面廣泛用作防腐劑、載體劑、助溶劑、yao物制劑、 pH 調(diào)節(jié)劑等;
3) 乳酸聚合得到聚乳酸,聚乳酸可以抽成絲紡成線,這種線是良好的手術(shù)縫線,縫口愈合后不用拆線,能自動(dòng)降解成乳酸被人體吸收,無不良后果。尤其是體內(nèi)手術(shù)縫線,免除二次手術(shù)拆線的麻煩。這種高分子化合物可做成粘接劑在器官移植和接骨中應(yīng)用;用作骨折手術(shù)中起固定作用的骨釘
4) 乳酸可以直接配制成yao物或日常保健品使用;如嬌妍si處沐浴露是歐洲專家研制的配方,針對(duì)成熟女性yin道乳酸桿菌制造慢,加入了乳酸成份,維護(hù)好陰dao的自潔作用。
5) 節(jié)肌肉活力和抗疲勞的制約作用。
6) 用乳酸鈉鹽防治酸中毒,乳酸鐵、乳酸鈣等是醫(yī)yao工業(yè)原料
7) L-乳酸、L-乳酸鈉與葡萄糖、氨基酸等復(fù)合配制成輸液,可zl酸中毒及高鉀血癥。L-乳酸鐵、L-乳酸鈉、L-乳酸鈣是補(bǔ)充金屬元素的良好yao品。
由于人體只具有代謝L-乳酸的酶,D-乳酸不能被人體吸收,并且過量食用對(duì)人體有毒。因此,世界衛(wèi)生組織提倡使用L-乳酸作為食品添加劑和內(nèi)服yao品,取代目前普遍使用的DL-乳酸。
8)L-乳酸經(jīng)過聚合可生成直鏈的或環(huán)狀的聚乳酸。聚L-乳酸系md的高分子化合物,具有生物相容性 (biocompatibility),在人體內(nèi)能被分解成L-乳酸為人體代謝,不引起變態(tài)反應(yīng)。因此可用于生產(chǎn)如下產(chǎn)品:緩釋膠囊制劑、生物降解纖維、聚L-乳酸與其他材料共聚制成的生物降解塑料、生物植片。
9) 在收斂性sj方面用作含漱劑、涂布劑、注入劑、洗凈劑等。
10) 對(duì)改善皮膚組織結(jié)構(gòu),xc皺紋、色斑,zl皮膚干燥、cc等具有明顯效果。
4、化妝品業(yè)
主要用作調(diào)理劑和皮膚或頭發(fā)的柔潤劑,調(diào)節(jié)ph值的酸化劑。用于護(hù)膚的膏霜和乳液、香波、浴液和護(hù)發(fā)素等護(hù)發(fā)制品中,也用于剃須制品和洗滌劑中。
1) 由于L-乳酸是皮膚固有tr保濕因子的一部分被廣泛用作許多護(hù)膚品的滋潤劑。L-乳酸是zui有效的一種 AHA 且刺激性甚微;
2) 由于 L-乳酸t(yī)r存在于頭發(fā)中,作用是使頭發(fā)表面光澤亮麗,因此乳酸常作為各種護(hù)發(fā)產(chǎn)品的 pH 調(diào)節(jié)劑;
3) 乳酸可作為保濕劑用于各種浴洗用品中,如私chu沐浴液,條狀肥皂和潤膚蜜。在液體肥皂,香皂和香波中可作為 pH 調(diào)節(jié)劑。此外,乳酸添加在條狀肥皂中可減少儲(chǔ)藏過程中水分的流失,因而防止肥皂的干裂。
5、農(nóng)業(yè)畜業(yè)
1) 光學(xué)純度高達(dá) 99% 以上的乳酸,在農(nóng)yao方面可用于生產(chǎn)緩釋農(nóng)yao,例如除草劑,具有對(duì)農(nóng)作物和土壤m(xù)d無害且{gx}的特點(diǎn);乳酸菌的發(fā)酵液若用水稀釋后,可以用于植物的生長調(diào)節(jié)劑,水產(chǎn)用sj劑等??梢詽补嗨镜绒r(nóng)作物,具有改良土壤、增加產(chǎn)量的效果; 也可以直接作 為yao劑,噴灑于人工養(yǎng)殖對(duì)蝦等水養(yǎng)殖場(chǎng)所,可以防治水產(chǎn)品的病害。
2) 乳酸聚合物用于生產(chǎn)農(nóng)用薄膜,可用其取代塑料地膜,能被xj分解后讓土壤吸收,利于環(huán)保;
3) 乳酸還用于青飼料貯藏劑、牧草成熟劑;
4) 在豬禽飼料中作為生長促進(jìn)劑。乳酸可以降低胃內(nèi)的 pH 值,起到活化消化酶、改善氨基酸消化能力的作用,并對(duì)腸道上皮的生長有好處。小豬在斷乳后的幾個(gè)星期喂食含有酸化劑的飼料,其在斷乳期間的體重可以增加 15%;
5) 乳酸抑制微生物的生長。哺乳期的小豬會(huì)染上由大腸桿菌和沙門氏菌引起的疾病,在飼料中加入乳酸能防止小豬下胃腸道中病原菌生長;
6) 乳酸可以作為飼料的防腐劑并增進(jìn)飼料、谷物和肉類加工產(chǎn)品副產(chǎn)品的微生物穩(wěn)定劑;
7) 在家禽和小豬的飲用水中加入乳酸,可以有效地抑制病原菌的生長,動(dòng)物體重增加速度提高。
8)由發(fā)酵獲得的粗乳酸銨溶液,可直接作為反芻動(dòng)物的飼料添加劑,增加人類所需蛋白質(zhì)。
乳酸生產(chǎn)方法
1、發(fā)酵法
發(fā)酵法的主要途徑是糖在乳酸菌作用下,調(diào)節(jié)pH值5左右,保持大約50或60dm;C發(fā)酵三到五天得粗乳酸。
發(fā)酵法的原料一般是玉米、大米、甘薯等淀粉質(zhì)原料(也有以苜蓿、纖維素等作原料,有研究提出廚房垃圾及魚體廢料循環(huán)利用生產(chǎn)乳酸的)。乳酸發(fā)酵階段能夠產(chǎn)酸的乳酸菌很多,但產(chǎn)酸質(zhì)量較高的卻不多,主要是根霉菌和乳酸桿菌等菌系。不同菌系其發(fā)酵途徑不同,可分同型發(fā)酵和異型發(fā)酵,實(shí)際由于存在微生物其它生理活動(dòng),可能不是單純某一種發(fā)酵途徑。
發(fā)酵法分同型發(fā)酵和異型發(fā)酵。
2、合成法
合成方法制備乳酸有乳腈法、丙xi腈法、丙酸法、丙烯法等,用于工業(yè)生產(chǎn)的僅乳腈法(也叫乙醛氫qing酸法)和丙xi腈法。
(1)乳腈法
乳腈法是將乙醛和冷的氫qing酸連續(xù)送入反應(yīng)器生成乳腈(或直接用乳腈作原料),用泵將乳腈打入水解釜,注入硫suan和水,使乳腈水解得到粗乳酸。然后再將粗乳酸送人酯化釜,加入乙醇酯化,經(jīng)精餾、濃縮、分解得精乳酸。美國斯特林化學(xué)公司及日本的武藏野化學(xué)公司均采用此法合成乳酸。
(2)丙xi腈法
丙烯xi腈法是將丙xi腈和硫suan送入反應(yīng)器中水解,再把水解物送人酯化反應(yīng)器中與甲醇反應(yīng);然后把硫酸氫銨分出后,粗酯送入蒸餾塔,塔底獲精酯;再將精酯送入第二蒸餾塔,加熱分解,塔底得稀乳酸,經(jīng)真空濃縮得產(chǎn)品。
(3)丙酸法
丙酸法以丙酸為原料,經(jīng)過錄化、水解得粗乳酸;再經(jīng)酯化、精餾、水解得產(chǎn)品。該法原料價(jià)格較貴,僅日本大賽路公司等少數(shù)廠家采用。反應(yīng)如下:
CH3CH2COOH Cl2-→CH3CHClCOOH NaOH—→CH3CH(OH)COOH NaCl
3、酶化法
(1)錄丙酸酶法轉(zhuǎn)化
東京大學(xué)的本崎等研究利用純化了的L-2-鹵代酸脫鹵酶和DL-2-鹵代酸脫鹵酶分別作用于底物L(fēng)-2-錄丙酸和DL-2-錄丙酸,脫鹵制得L-乳酸或D-乳酸。L-2-鹵代酸脫鹵酶催化L-2-錄丙酸,而DL-2-鹵代酸脫鹵酶既可催化L-2-錄丙酸,又可催化L-2-錄丙酸生成相應(yīng)的旋光體,催化同時(shí)發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化。
(2)丙tong酸酶法轉(zhuǎn)化
從活力zui高的乳酸脫氫酶的混亂乳桿菌DSM20196菌體中得到D-乳酸脫氫酶,以無旋光性的bing酮酸為底物可得到D-乳酸。
工業(yè)生產(chǎn)乳酸方法主要是發(fā)酵法和合成法。發(fā)酵法因其工藝簡單,原料充足,發(fā)展較早而成為比較成熟的乳酸生產(chǎn)方法,約占乳酸生產(chǎn)的70以上,但周期長,只能間歇或半連續(xù)化生產(chǎn),且國內(nèi)發(fā)酵乳酸質(zhì)量達(dá)不到國際標(biāo)準(zhǔn)?;瘜W(xué)法可實(shí)現(xiàn)乳酸的大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn),且合成乳酸也已得到美國食品和yao品管理局(FDA)的認(rèn)可,但原料一般具有毒性,不符合綠色化學(xué)要求。酶法工藝復(fù)雜,其工業(yè)應(yīng)用還有待于進(jìn)一步研究。
乳酸參考質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB2023-1980

含量/% ≥80
硫酸鹽(以SO42-計(jì))/% ≤0.01
灼燒殘?jiān)?% ≤0.1
重金屬(以Pb計(jì))/% ≤0.001
砷(以As計(jì))/% ≤0.0001
鐵(以Fe計(jì))/% ≤0.001
錄化物(以Cl-計(jì))/% ≤0.02





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