【文章內(nèi)容簡介】 助溶劑、藥物制劑、 pH 調(diào)節(jié)劑等。 可直接制成藥或制成鹽類，用作含漱劑、涂布劑、膀胱注入劑等，還可內(nèi)服用于腸內(nèi)消毒。 它能溶解蛋白質(zhì)和角質(zhì)，對病變組織的腐蝕作用特別敏感，可用于治療喉頭結(jié)核、白喉、狼瘡等病。 利用乳酸親水性的特點與難溶性藥物結(jié)合，可增加藥物的吸收量，防止副作用產(chǎn)生 。 乳酸除了可以直接用作消毒劑外，還可以制成乳酸鈉，配成輸液，治療酸中毒及高鉀血癥。 L(+)乳酸鈣、 L(+)乳酸亞鐵、 L(+)乳酸鋅都是補充金屬元素的良好藥品， 此外由聚乳酸制成的手術(shù)縫合線、生物植片等在臨床上都被廣泛應(yīng)用。 ⑶、化妝品工業(yè) 在化妝品中其用量也逐漸增大。乳酸本身含有天然潤膚成分，刺激皮膚細胞再生效果明顯，在皮膚、頭發(fā)的護理中起到保濕滋潤，替代甘油作保濕劑，調(diào)節(jié)酸堿性、抗微生物等作用，對皮膚無刺激性，兼有剝離性能、抗菌性能和增白性能，對改善皮膚組織結(jié)構(gòu)，消除皺紋、色斑，治療皮膚干燥、痤 瘡等有顯著療效。 ⑷、香料和香精、皮革、卷煙工業(yè) 乳酸乙酯是重要的食用香料，用來配制酒和食用香精，在盛產(chǎn)清香型酒國家，乳酸用量很大。 制革工業(yè)用它來除去柔皮中的石灰和鈣質(zhì)，使皮革柔軟光滑。用乳酸比其它酸脫灰質(zhì)量好，因此高級皮革都用乳酸脫灰。一般皮革用的乳酸含量為 40%，對乳酸的質(zhì)量要求低，深色和帶臭味的均可使用。 課程設(shè)計 7 卷煙生產(chǎn)中用乳酸調(diào)節(jié)煙草味道，清除苦辣味且防霉變，并利用乳酸的引濕性保持水分，增加煙絲的柔軟性，降低尼古丁含量。也常用乳酸處理低檔煙草來提高檔級。 ⑸、化學(xué)工業(yè) 在化學(xué)領(lǐng)域中，由于 L(+)乳酸是 生物可降解塑料 —— 聚乳酸的原料而備受關(guān)注。聚乳酸有望在不久的將來代替 PVC、 PP 等各種不可降解的塑料，以消除“白色污染”所造成的環(huán)境危機。 此外聚乳酸還具有良好的機械性能、透明性、透氣性等而被大量應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域。 ⑹、其他行業(yè) 紡織業(yè)中乳酸用于 pH 值調(diào)整，是良好的媒染劑； 農(nóng)藥中用作除草劑的原料； 因其具有清潔除垢等作用，用于洗滌清潔產(chǎn)品； 在涂料墨水工業(yè)中用作 pH 調(diào)節(jié)劑和合成劑； L乳酸在塑料纖維工業(yè)中是可降解新型材料聚乳酸 PLA 的原料。 在飼料中 L乳酸用于調(diào)節(jié)動物腸道的 pH，促進飼料的消 化吸收，可提高牛羊的產(chǎn)奶量。 聚乳酸（ PLA） ： 在人體內(nèi)降解成 L乳酸；在自然界中，可在微生物作用下，最終變成 C02 和水，有利于環(huán)保。聚乳酸具有與聚苯乙烯相似的光澤度和加工性能，還具有優(yōu)良的生物相容性和生物分解吸收功能，因此廣泛用于生產(chǎn)生物降解塑料、綠色包裝材料 (例如購物袋、保鮮膜、餐盒、桌布、餐巾 )、農(nóng)用薄膜、抗癌藥物、緩釋膠囊制劑、手術(shù)縫合線等。聚乳酸纖維強度高，延伸度較大，可用分散染料常壓染色，制成的織物光澤柔和亮麗，抗皺防縮性能好，有吸濕排汗和抗紫外線功能，是近年來研究開發(fā)的紡織服裝新材料。 由 于人和動物體內(nèi)只有代謝 L乳酸的酶，因此若過量攝入 D乳酸或 DL乳酸，會導(dǎo)致 D乳酸在血液中積聚，引起疲勞、代謝紊亂甚至酸中毒。因此，世界衛(wèi)生組織規(guī)定人體每天攝入的 D乳酸量不能超過 100mg／ kg體重，且禁止在 3 個月以下嬰兒食品中添加 D乳酸或 DL乳酸，而對 L乳酸則不加限制。于是近年來 L乳酸的研究與開發(fā)引起了人們的廣泛興趣。特別是在當今重視環(huán)保的綠色浪潮中，用 L乳酸生產(chǎn)的聚乳酸，具有良好的加工性能和可生物降解性，是理想的生態(tài)循環(huán)使用的新型高分子材料，用于生產(chǎn)生物降解塑料和纖維制品，具有廣闊的市場 日前景。 乳酸的生產(chǎn)方法 ⑴發(fā)酵法 發(fā)酵法分為 傳統(tǒng)發(fā)酵法 和 連續(xù)發(fā)酵法 。 傳統(tǒng)發(fā)酵法控制發(fā)酵溫度一般在 40～ 50℃， pH 值在 左右，用堿式鈣化物中和，用硫酸酸解乳酸鈣為游離乳酸，再經(jīng)提純得乳酸產(chǎn)品； 連續(xù)法為美國加利福尼亞大學(xué)開發(fā)成功的，特點是菌體循環(huán)，產(chǎn)率高，但該技術(shù)尚未經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)裝置的考驗，菌體壽命也還有限。 發(fā)酵法生產(chǎn)乳酸是以淀粉、葡萄糖等糖類原料經(jīng)微生物發(fā)酵而得來，按照發(fā)酵微生物的種類可分為 細菌發(fā)酵 和 根霉發(fā)酵 。 ⑵合成法 工業(yè)上化學(xué)合成乳酸的方法是乙醛氫氰酸法 (也叫 乳腈法或醛、酮和 HCN 加成法 )和丙酸法。 ① 乙醛法 課程設(shè)計 8 該法是以乙醛、氫氰酸和乙醇 (或甲醇 )為原料。由于原料價格低廉，因此國外合成乳酸主要采用此法。該法為乙醛和氫氰酸加成、乳腈水解得粗乳酸，粗乳酸與乙醇酯化生成乳酸酯，乳酸酯再水解生成稀乳酸及稀乳酸濃縮等工序。 ②丙酸法 以丙酸為原料，經(jīng)氯化得 2氯丙酸，再與氫氧化鈉反應(yīng)得粗乳酸，再經(jīng)酯化、精鎦、水解得產(chǎn)品，該法原料價格較貴，僅日本大賽路公司等少數(shù)廠家采用。 ⑶酶法生產(chǎn) L乳酸 ①氯丙酸酶法轉(zhuǎn)化 日本東京大學(xué)的木畸等人研究了用酶法生產(chǎn)乳酸，他分別從惡臭假 單孢菌和假單孢菌 113細胞中純化出 L2鹵代酸脫鹵酶 (簡稱為 L酶 )和 DL2鹵代酸脫鹵酶 (簡稱為 DL酶 )，使之作用于底物 DL2氯丙酸，就可得到 L乳酸或 D乳酸。 ②丙酮酸酶法轉(zhuǎn)化 Hummel等從 D乳酸脫氫酶活力最高的乳桿菌 DSM20196 菌體中得到 D乳酸脫氫酶，然后以無旋光性的丙酮酸為底物得到 D乳酸 。 乳酸生產(chǎn)方法的比較 化學(xué)合成法由于所用的原料是乙醛和劇毒物質(zhì)氫氰酸，因而合成法生產(chǎn)乳酸大大受到限制，其生產(chǎn)成本也較高。 酶法生產(chǎn)乳酸雖然可以專一性得到旋光乳酸，但工藝 比較復(fù)雜，應(yīng)用到工業(yè)上還有待于進一步研究。 微生物發(fā)酵法生產(chǎn)乳酸，可通過菌種和培養(yǎng)條件的選擇而得到具有專一性的 D乳酸、L乳酸或是 DL乳酸。乳酸菌發(fā)酵溫度高，產(chǎn)酸率相對較高，對糖利用率高，且發(fā)酵時不需通氧氣，但其營養(yǎng)要求復(fù)雜，且無菌操作嚴格，給實際生產(chǎn)帶來操作不便。根霉營養(yǎng)要求簡單，菌絲體比細菌大，易于分離，有利于制得高質(zhì)量的乳酸產(chǎn)品。尤其是根霉屬發(fā)酵可得到光學(xué)純度很高的 L(+)乳酸，這對進一步生產(chǎn)乳酸聚合物極為重要，而乳酸菌發(fā)酵乳酸常因消旋作用而得到 DL乳酸。 課程設(shè)計 9 國內(nèi)外生產(chǎn)情況 ⑴國內(nèi) ： 我國乳酸目前都為發(fā)酵法生產(chǎn)，乳酸及其衍生物的年產(chǎn)量在 2 萬 t 左右，大部分是 DL乳酸及其衍生物， L乳酸及其衍生物產(chǎn)量少，乳酸鈣的年產(chǎn)量在 7 000 t 左右。全國乳酸廠已達 70 多家，現(xiàn)有生產(chǎn)能力大約 2 萬 t/a。 90%的產(chǎn)品是 DL乳酸，由于精制技術(shù)落后，產(chǎn)品質(zhì)量不高，特別是產(chǎn)品的顏色無法達到國外客戶的要求，因此出口難度大，價格也比較低。 近年來，我國 L乳酸生產(chǎn)已開發(fā)出具有國際水平的“嗜熱乳酸桿菌”技術(shù)，使每噸 L乳酸的淀粉消耗降低到 t 左右，遠遠低于 DL乳酸的消耗水平 (約 t)，同時在 L乳酸的精制方面采用了先進的“短程蒸餾”技術(shù)，如果將這幾項先進技術(shù)整合實施，實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，可使我國 L乳酸工業(yè)生產(chǎn)達到國際先進水平。 ⑵美國： 美國有 2 個乳酸生產(chǎn)廠，它們是美國最大的發(fā)酵生產(chǎn)商 ADM 公司和荷蘭 PURAC 與美國Cargill 公司的合營公司，生產(chǎn)能力分別為 萬 t/a 和 萬 t/a，產(chǎn)品全部為 L乳酸。 1998年 Cargill 公司建成 7 300 t/a 聚乳酸