生物工程设备课程设计样本3

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生物工程与设备课程设计.doc

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山东xxx学院《生物工程与设备》课程设计说明书学院:食品与生物工程学院班级:xxx学号:xxx姓名:xxx指导老师:xxx xxx设计日期:2011年12月21日至2011年12月28日一、前言1、课程设计的性质通过本次设计使同学对《生物工程与设备》的理论知识有更深刻的理解,生物工程与设备课程设计为必修课。

同时也为将来走上设计岗位的同学打下良好的基础。

2、课程设计目的与任务任务:年产6万吨味精厂谷氨酸机械搅拌通风发酵罐设计。

目的:通过课程设计,使同学对工艺参数确定,物料恒算、发酵罐体积及尺寸确定、罐体机械强度、搅拌功率、搅拌轴及搅拌浆叶强度等计算能力得到锻炼。

掌握工程设计基本程序及内容,熟练掌握电脑绘图及绘图质量。

二、设计参数1、 糖酸转化率60%2、 发酵产酸水平11%3、 发酵周期32小时4、 发酵罐充满系数为0.75、 味精分子式187.13(C5H8NO4Na ).H2O6、 谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4)7、 谷氨酸密度取1.553g/cm38、 残还原糖0.8%,干菌体1.7%9、 谷氨酸提取率97.5%10、谷氨酸生产味精精制率为125%11、取01LP V (kw ) 12、空罐灭菌压力0.25MPa13、年工作日安330天计算三、物料衡算1、发酵罐总容积计算发酵罐总容积,决定于年工作日、每天生产谷氨酸量、发酵产酸水平、谷氨酸发酵周期、谷氨酸提取率、谷氨酸精制味精得率等。

(1)年谷氨酸的产量=年味精产量÷125%=60000/1.25=48000T(2)每天的谷氨酸产量=年谷氨酸的产量÷330=48000/330=145.45T(3)发酵液密度333/1050/050.15.9528.707.16865553.11105.1258561m Kg m T T m ===++=++=ρρ (4)每天生产发酵液体积谷氨酸提取率发酵产酸水平每天生产谷氨酸量⨯=V =145.45/1.050×(11%×97.5%)=1291.60m 3(5)发酵罐的总容积总V =〔每天生产发酵液体积×发酵周期(小时)〕/24=(1291.60×32)/24=1722.13m 32、求发酵罐个数,取单罐公称容积200m 3查表6-2(发酵工厂工艺设计概论P102)得公称容积是2003m 的发酵罐全容积为2303m 。

生物工程设备设计任务书

生物工程设备设计任务书

生物工程设备课程设计任务书(一)机械搅拌生物反应器设计一、课程设计题目(前五组任选一)机械搅拌发酵罐:(1组)50m3, (2组)100m3, (3组)200m3, (4组)500m3, (5组)1000m3二、课程设计内容:1、设备所担负的工艺操作任务和工作性质,工作参数的确定。

2、容积的计算,主要尺寸的确定,传热方式的选择及传热面积的确定。

3、动力消耗、设备结构的工艺设计。

三、课程设计的要求课程设计的规模不同,其具体的设计项目也有所差别,但其基本内容是大体相同,主要基本内容及要求如下:1、工艺设计和计算根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算,热量衡算,主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算,汇总工艺计算结果。

主要包括:(1)工艺设计①设备结构及主要尺寸的确定(D,H,HL ,V,VL,Di等)②通风量的计算③搅拌功率计算及电机选择④传热面积及冷却水用量的计算(2)设备设计①壁厚设计(包括筒体、封头和夹套)②搅拌器及搅拌轴的设计③局部尺寸的确定(包括挡板、人孔及进出口接管等)④冷却装置的设计(包括冷却面积、列管规格、总长及布置等)2、设计说明书的编制设计说明书应包括设计任务书,目录、前言、设计方案论述,工艺设计和计算,设计结果汇总、符号说明,设计结果的自我总结评价和参考资料等。

3、绘制设备图一张设备图绘制,应标明设备的主要结构与尺寸。

四、设计基本依据1、机械搅拌生物反应器的型式通用式机械搅拌生物反应器,其主要结构标准如下:①高径比:H/D=1.7-4.0②搅拌器:六弯叶涡轮搅拌器,Di :di:L:B=20:15:5:4③搅拌器直径:Di=D/3④搅拌器间距:S=(0.95-1.05)D⑤最下一组搅拌器与罐底的距离:C=(0.8-1.0)D⑥挡板宽度:B=0.1D,当采用列管式冷却时,可用列管冷却代替挡板2、反应器用途用于有机酸生产的各级种子罐或发酵罐,有关设计参数如下:①装料系数:种子罐0.50-0.65发酵罐0.65-0.8②发酵液物性参数:密度1080kg/m3粘度2.0×10-3N.s/m2导热系数0.621W/m.℃比热4.174kJ/kg.℃③高峰期发酵热3-3.5×104kJ/h.m3④溶氧系数:种子罐5-7×10-6molO2/ml.min.atm发酵罐6-9×10-6molO2/ml.min.atm⑤标准空气通风量:种子罐0.4-0.6vvm发酵罐0.2-0.4vvm3、冷却水及冷却装置冷却水:地下水18-20℃冷却水出口温度:23-26℃发酵温度:32-33℃冷却装置:种子罐用夹套式冷却,发酵罐用列管冷却。

生物工程设备模板

生物工程设备模板

临界溶氧浓度: 满足微生物呼吸最低限度的溶解氧浓度。

全挡板条件: ”全挡板条件”是指能达到消除液面旋涡的最低条件, 即在一定转速下再增加罐内挡板或附件数也不会改进搅拌效果。

过饱和溶解度曲线: 由于固体物质的溶解度随温度变化而变化, 随温度一定而一定, 当溶液达到饱和以后, 向溶液中加入这种溶质, 溶质不再溶解, 这种变化能够用过饱和溶解度曲线来表示。

我们用纵坐标表示过饱和溶解度, 横坐标表示温度, 绘出固体物质的溶解度随温度变化的曲线, 这种曲线叫做过饱和溶解度曲线。

自由沉降速度: 又称终端速度。

指任一颗粒的沉降不因流体中存在其它颗粒而受到干扰时, 在等速阶段里颗粒相对于流体的运动速度。

即加速阶段终了时颗粒相对于流体的速度。

比生长速率: 每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。

生物转化: 是指外源化学物在机体内经多种酶催化的代谢转化。

生物转化是机体对外源化学物处理的重要的环节, 是机体维持稳态的主要机制。

对数死亡定律: 活菌数逐渐减小, 即微生物死亡速率与任一瞬间残存的活菌数成正比。

非牛顿流体: 指不满足牛顿黏性实验定律的流体, 即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

薄膜蒸发: 使液体形成薄膜而进行的蒸发称为薄膜蒸发。

预敷: 在待过滤的悬浮液中加入适量的硅藻土预涂层, 用以保护支持介质的毛细孔道不被滤饼层中固体粒子堵塞。

气流的输送速度: 利用气流的能量, 在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料的速度。

搅拌器的轴功率: 泵在一定流量和扬程下, 原动机单位时间内给予泵轴的功。

对数穿透定律: 过滤效率就是过滤器滤层所滤去的微粒数与空气中原有微粒数的比值。

液相进塔: 粗镏塔发生的撒气先冷凝成液体然后再进入精馏塔( 多一次排醛机会) 。

气相进塔: 指两塔连续蒸馏时, 粗酒精蒸气气相进精馏塔流程。

三塔式蒸馏: 是指由粗镏塔、排醛塔、精馏塔三个塔组成的能够将液固液混合物分离成较纯或近千纯态组分的化工单元操作。

《生物工程设备》课程说明书

《生物工程设备》课程说明书
年月日年月日
第二篇生物工程下游设备
第一章过滤、离心与膜分离设备(1)
作业见课件
第10周
第一章过滤、离心与膜分离设备(2)
第二章萃取离交吸附与色谱分离设备(1)
作业见课件
第11周
第二章萃取离交吸附与色谱分离设备(2)
第三章蒸发与结晶设备(1)
作业见课件
第12周
第三章蒸发与结晶设备(2)
第13周
第四章干燥设备(1)
《生物工程设备》课程说明书
一、主讲教师信息
姓名
石海英
性别

学历
工学学士
职称
副教授
研究方向
发酵工程
工作单位
生命科学学院
讲授课程
生物工程设备
联系电话
8230731
电子信箱
shihaiying@
二、课程信息
课程名称
中文
生物工程设备
先修课程
化工原理、微生物等
英文
Biotechnology Equipment
教学进度
(以周为单位)
课堂讲授
实验、实习、作业、课外阅读及参考文献等
教学内容摘要
(章节名称、讲述的内容提要,课堂讨论的题目等)
内容及时间、地点
第1周
绪论2学时
第1篇:生物工程上游设备
第一章物料输送
第2周
第二章物料处理与培养基制备
作业见课件
第3周
第二章物料处理与培养基制备
第三章:空气净化除菌与空气调节(1)
三、教学资源
指定教材
生物工程设备(梁世中)中国轻工业出版社.2011年第2版,
参考文献
[1]陈国豪《生物工程设备》化学工业出版社,2007年

生物工程设备课程设计

生物工程设备课程设计
2.7确定封头的厚度
对于标准椭圆形封头k=1:
计算得
=0.66 mm
同理,根据容器最小壁厚的规定,最小壁厚应不小于3mm,腐蚀裕度另加。查表1-2常用钢板厚度负偏差C1值,取钢板厚度负偏差C1为0.25 mm。取腐蚀裕度为C2=3mm
所以封头的设计厚度为:
td=t+C1+C2=0.66+0.25+3=3.91mm。圆整后取封头的名义厚度为td=4mm。
= = =1.27m3
2
已知装料系数 ,则罐内发酵液高度HL满足下式:
解得
取罐内发酵液高度HL=1.4m=1400mm
2.6确定筒体的厚度
根据工艺条件,罐体材料选取为标准是GB5618的16MnR低合金钢板,工作温度罐内≤121℃,夹套温度<150℃,查表可得罐体材料在设计温度下的许用压力[σ]τ=170MPa。采用双面焊接技术,焊接系数 = 0.8 。
1.2 微生物生物反应器的研究与应用概述
微生物反应器和酶反应器发展至今,已经形成了多种类型:在操作方式上,间歇式、连续式和半间歇式均已得到研究和应用 ;在反应器结构特征上,目前已发展了釜/ 罐式、管式、塔式、膜式等类型 ;在能量的输入方式上,目前已发展了通过机械搅拌输入能量的机械搅拌式、利用气体喷射动能的气升式和利用泵对液体的喷射作用而使液体循环的生物反应器等 ;在生物催化剂在反应器中的分布方式上,目前已发展了生物团块反应器和生物膜反应器,其中生物团块反应器根据催化剂相态的不同又发展了填充床、流化床、生物转盘等多种型式的生物反应器 ;在反应器内的流动和混合状态上,目前生物反应器已发展至全混流型生物反应器和活塞流型生物反应器。
(3)传动系统的设计计算:
尽可能采用V带传动,进行传动系统方案设计;

生物工程设备大纲(郑裕国)

生物工程设备大纲(郑裕国)

⽣物⼯程设备⼤纲(郑裕国)《⽣物⼯程设备》课程教学⼤纲英⽂名称:Biotechnology Equipment课程编码:B306010课内教学时数:56学时学分:3学分适⽤专业:⽣物⼯程开课单位:⽣物与⾷品⼯程系撰写⼈:曾卫国审核⼈:王娣制定(或修订)时间:2008年6⽉⼀、课程的性质和任务《⽣物⼯程设备》是⽣物⼯程专业的必修专业课,是在学完了专业基础课和技术基础课之后开设的有关⽣物加⼯过程设备的原理、构造、设计及应⽤的⼀门专业课。

为使⽣物技术的实验室成果开发成产业,必须要构造由⽣物⼯程设备构成的⽣产线,是⽣物⼯程专门⾼级⼈才必须掌握的内容之⼀。

本课程的任务主要是通过课堂教学和课外练习,使学⽣掌握⽣物⼯程的设备流程、设备结构及⼯作原理,主要设备的设计计算及选型,了解设备的安装与维修。

同时,了解国内外⽣物⼯程设备的新技术和发展趋势。

通过学习,使学⽣提⾼独⽴分析和解决问题的能⼒,为毕业设计或以后⼯作奠定理论基础。

⼆、课程教学内容的基本要求、重点和难点第⼀篇⽣物质原料处理与设备第⼀章⽣物反应原料预处理设备㈠基本要求掌握物料粉碎原理;掌握锤式粉碎机、棍式粉碎机、湿式粉碎机的⼯作原理、结构和主要构件及参数;了解原料筛选设备、其它类型粉碎机及固体原料间的混合设备。

㈡教学重点粉碎锤式粉碎机、棍式粉碎机、湿式粉碎机的⼯作原理、结构和主要构件。

㈢教学难点锤式粉碎机、棍式粉碎机、湿式粉碎机的参数及选择。

㈣教学内容1、⽣物质原料筛选与分级设备⑴磁⼒除铁器⑵筛选设备⑶精选机2、⽣物质原料的粉碎⑴锤式粉碎机⑵棍式粉碎机⑶湿式粉碎机⑷其它粉碎机3、⽣物质原料混合设备第⼆章⽣物细胞培养基制备设备㈠基本要求掌握淀粉质原料罐式连续蒸煮糖化设备类型、特点、结构与计算;掌握啤酒⽣产设备的作⽤及结构;掌握培养基的理论灭菌时间、连续灭菌流程及主要设备类型、特点。

㈡教学重点罐式连续蒸煮糖化设备类型、特点、结构与计算;啤酒⽣产设备的作⽤及结构;连续灭菌流程及主要设备类型、特点。

生物工程设备课程设计

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(5)清酒量(过滤)为:516.89×(1-0.015)=509.14L
(6)成品啤酒量为:509.14×(1-0.02)=498.96L
1.4生产100L12°P淡色啤酒的物料衡算
根据上述衡算结果知,100kg混合原料可生产12°成品啤酒498.96L,故可得出下述结果:
(1)生产100L12°淡色啤酒需耗混合原料量为:
2.2.8.2糖化过程每小时最大蒸汽耗量Qmax……………………………………9
2.2.8.3蒸汽单耗………………………………………………………………9
3、主要设备选型及计算……………………………………………………………9
3.1、糊化锅容积的计算及基本尺寸…………………………………………9
3.1.1、糊化锅容积计算………………………………………………………10
2.2.3.1、糖化锅中麦醪的初温t麦醪…………………………………………7
2.2.3.2、中间温度t……………………………………………………………7
2.2.4第二次煮沸混合醪的耗热量Q4……………………………………………7
2.2.4.1.混合醪升温至沸腾所耗热量Q41……………………………………7
2.2.4.2二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q42……………………………………8
关键词:糊化锅糖化锅物料衡算热量衡算
【糖化车间】
1、100000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算
啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料(麦芽、大米)和酒花用量,热麦汁和冷麦汁量,废渣量(糖化糟和酒花糟)等。
1.1糖化车间工艺流程
水,蒸汽
麦芽,大米粉碎糊化糖化过滤
麦槽
麦汁煮沸回旋沉淀薄板冷却发酵车间
201121030214

生物工程与设备课程设计

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山东xxx学院《生物工程与设备》课程设计说明书学院:食品与生物工程学院班级:xxx学号:xxx姓名:xxx指导老师:xxx xxx设计日期:2011年12月21日至2011年12月28日一、前言1、课程设计的性质通过本次设计使同学对《生物工程与设备》的理论知识有更深刻的理解,生物工程与设备课程设计为必修课。

同时也为将来走上设计岗位的同学打下良好的基础。

2、课程设计目的与任务任务:年产6万吨味精厂谷氨酸机械搅拌通风发酵罐设计。

目的:通过课程设计,使同学对工艺参数确定,物料恒算、发酵罐体积及尺寸确定、罐体机械强度、搅拌功率、搅拌轴及搅拌浆叶强度等计算能力得到锻炼。

掌握工程设计基本程序及内容,熟练掌握电脑绘图及绘图质量。

二、设计参数1、 糖酸转化率60%2、 发酵产酸水平11%3、 发酵周期32小时4、 发酵罐充满系数为0.75、 味精分子式187.13(C5H8NO4Na ).H2O6、 谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4)7、 谷氨酸密度取1.553g/cm38、 残还原糖0.8%,干菌体1.7%9、 谷氨酸提取率97.5%10、谷氨酸生产味精精制率为125%11、取01LP V (kw ) 12、空罐灭菌压力0.25MPa13、年工作日安330天计算三、物料衡算1、发酵罐总容积计算发酵罐总容积,决定于年工作日、每天生产谷氨酸量、发酵产酸水平、谷氨酸发酵周期、谷氨酸提取率、谷氨酸精制味精得率等。

(1)年谷氨酸的产量=年味精产量÷125%=60000/1.25=48000T(2)每天的谷氨酸产量=年谷氨酸的产量÷330=48000/330=145.45T(3)发酵液密度333/1050/050.15.9528.707.16865553.11105.1258561m Kg m T T m ===++=++=ρρ (4)每天生产发酵液体积谷氨酸提取率发酵产酸水平每天生产谷氨酸量⨯=V =145.45/1.050×(11%×97.5%)=1291.60m 3(5)发酵罐的总容积总V =〔每天生产发酵液体积×发酵周期(小时)〕/24=(1291.60×32)/24=1722.13m 32、求发酵罐个数,取单罐公称容积200m 3查表6-2(发酵工厂工艺设计概论P102)得公称容积是2003m 的发酵罐全容积为2303m 。

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课程设计课程名称: 生物工程设备设计课程设计设计题目: 乳酸发酵车间工艺设计学院(直属系) : 生物工程学院年级、专业: 09级生物二班学生姓名: 杨帆学号: 312009081801204指导教师: 张良开始时间: 2012 年 6 月 26 日完成时间:年月日目录摘要 (1)设计任务书 (2)1.1概述 (3)1.1.1产品概述 (3)1.1.2 乳酸的命名与分子结构 (3)1.1.3乳酸的性质 (3)1.1.4乳酸的用途 (4)1.1.5乳酸的生产方法 (5)1.1.6乳酸生产方法的比较 (6)1.1.7国内外生产情况 (7)1.2设计概述 (7)1.2.1技术条件 (7)1.2.2设计内容 (7)1.3乳酸发酵常用菌种及选择 (8)1.4发酵原料的选择 (8)1.4.1根霉三角瓶孢子的制备 (8)1.4.2发酵培养基 (8)1.5生产流程简述 (8)1.6物料衡算 (9)1.6.1发酵设备选择及各部件尺寸 (9)1.6.2发酵罐总容积计算 (9)1.6.3发酵罐个数的确定 (9)1.6.4发酵罐的直径及罐体高度计算 (9)1.6.5发酵罐壁厚计算 (11)1.6.6搅拌器类型选择及设计 (11)1.6.7搅拌器参数计算 (11)1.6.8多只涡轮搅拌器不通风时的搅拌功率计算 (12)1.7 搅拌轴直径计算 (12)1.7.1轴的刚度计算 (12)1.7.2轴的刚度计算 (13)1.8冷却面积计算 (13)致谢 (13)参考文献 (13)摘要乳酸是一种极具发展潜力的精细化学品。

目前全世界的产量为10 万吨。

我国占世界产量的10 %。

由于聚乳酸产品的研究和开发,乳酸将有可能代替目前困扰世界各国的白色热塑污染产品,成为名副其实的“绿色”环保制品。

乳酸可通过生物发酵法和化学合成法生产制造。

采用生物发酵法制得的L - 乳酸是目前乳酸生产的重点,但要同热塑产品在价格上形成竞争,乳酸发酵生产的成本必须大幅度下降,生产规模要扩大。

本设计说明书拟就设计乳酸发酵车间工艺设备设计。

关键词: 乳酸发酵; 聚乳酸;机械搅拌发酵罐生物工程设备课程设计任务书学院名称:生物工程专业:生物工程年纪:2009一、设计题目乳酸发酵车间工艺设备设计二、设计任务本课程是生物技术专业的一门实用性和技术性很强的专业课程。

学习本课程的日的是使学生在完成相关专业课程后,尤其是在完成《生物工程设备》这门课程后,综合运用3年所学的知识,进行工厂的初步设计。

通过专业课程设计使学生掌握应具备的基本设计技能。

使学生走上工作岗位后既能担负起工厂技术改造的任务,又能进行车间或全厂的工艺设计。

本课程任务是:1.撰写简要设计说明书,内容包括前言、工艺选择及论证、关键设备计算等2.绘制产品工艺方案流程图一张和关键设备及车间平面布置图一张。

三、原始资料1.技术条件:生产规模: 30000吨/年; 产品规格:92%聚合级乳酸; 产酸水平:18%(g/ml)糖酸转化率:92%; 发酵周期:72h; 发酵罐接种量:10%(V);提取总收率:90%; 发酵罐装料系数:85%;全年生产天数:300天2.设计内容和要求(1)根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料及工艺参数,进行生产方法的选择与比较,工艺流程与工艺条件的确定和论证,确定工艺过程的重要参数。

(2)工艺流程图,按工艺流程图绘制要求完成有一定控制工点的流程详图,包括设备、物料管线、主要管件、控制仪表等内容。

(3)发酵罐主要结构尺寸、搅拌装置及冷却装置计算,根据工艺要求选取相应发酵罐类型,进行发酵罐种子罐数量计算,发酵罐几何结构尺寸计算,同时完成发酵罐搅拌装置及冷却装置的选型和计算。

(4)根据计算结果按相应比例尺寸绘制发酵罐及冷却装置示意图,并在同一张图纸上完成发酵车间平面布置图。

四、完成后应该上交的材料1、设计说明书1份2、画出产品生产的带控制点工艺流程图1张(要求用AUTOCAD绘图)3、画出蒸煮糖化车间的设备布置图1张(要求用AUTOCAD绘图)五、参考资料:1、生物工程工厂设计概论2、酒精与蒸馏酒工艺学3、发酵设备1.1概述1.1.1产品概述产品为92%聚合级乳酸,其中含有8%左右的杂志,成分为菌体碎片、蛋白质、淀粉以及少量的有机酸副产物(醋酸、丁二酸、酒石酸和柠檬酸)等。

1.1.2乳酸的命名与分子结构乳酸因存在于酸牛奶中而得名,它广泛存在于人体、动物、植物和微生物中,其产、消量仅次于柠檬酸。

乳酸,英文名为(Lactic acid),学名为 -羟基丙酸( -hydrxy-propionic acid),结构式为CH3CHOHCOOH ,相对分子质量为90.08,是一种天然存在的有机酸。

由于分子内含有一个不对称碳源子,因此具有旋光异构现象。

乳酸按其旋光性可分为D(-)-乳酸、L(+)-乳酸和DL-乳酸三种。

由于人体只能代谢利用其中的L(+)-乳酸,因此世界卫生组织(WHO)明确规定,成人每天摄入D(-)-乳酸的量不得超过100 mg/kg 体重,对于三个月以下的婴儿食品中不应加入D(-)-乳酸,而对于L(+)-乳酸则不加限制。

尤其是利用L 一乳酸生产的聚合物生物塑料不但具有较好的机械强度及耐腐、抗菌性,而且在一定时期内可以在正常环境中降解成为H 0、COz ,因而成为最有前途的取代塑料的绿色环保产品。

D(-)-乳酸 L(+)-乳酸 图11.1.3乳酸的性质L-乳酸是一种有机强酸,能与水、酒精和乙醚以任意比互溶。

60%以上浓度的乳酸具有很强的吸湿性。

乳酸通常为无色或微黄色粘稠状液体,在67~133Pa 的真空条件下反复分馏,可以得到纯品的乳酸结晶。

纯净的无水乳酸是白色的晶体,熔点为16.8℃,沸点为122℃(2kPa),相对密度为1.24g 。

OOHH 3H O HO H 3C由于乳酸含有一个羟基和一个羧基,因此可以参与多种反应,如氧化反应、还原反应、酯化反应、缩合反应等,其中由L-乳酸充分脱水可缩聚成聚L-乳酸。

另外,加热乳酸使其自动酯化,可形成乳交酯。

乳酸市售品无论是发酵法或合成法的制品均为外消旋体。

外消旋体为无色糖浆状液体或晶体,无臭、有酸味,有吸湿性,光学性不活泼,即使在极冷条件下也不凝固,相对密度1.4392(20℃/40℃),熔点18℃,沸点122℃(±5mmHg),有防止腐败发酵的作用,不侵犯健全的组织,但对病变组织敏感乳酸是世界公认的三大有机酸之一,自从1780年Scheele发现乳酸以来,乳酸的生产及应用技术得到大规模的提高。

L-乳酸、L-乳酸盐及其聚合物广泛应用于食品、医药、农业、化学工业等领域。

此外,以L乳酸聚合的聚乳酸(PLA),凭借其可生物降解,生物相容等特性,越来越受到广泛的研究和关注。

1.1.4乳酸的用途⑴、食品工业(食品工业用含量为50%)由于L-乳酸对人体无毒副作用,且易吸收,可直接参与体内代谢,因此被广泛的应用于酸味剂、防腐剂(代替苯甲酸钠)、pH调节剂和食品强化剂。

乳酸可解除疲劳、松弛肌肉。

饮料、果汁、奶制品中用作酸味剂;调味品如酱油、醋、咸菜中用作防腐保鲜和调味剂,使酸味自然;蛋糕、面包、肉制品、果冻、奶酪、果酱、冰淇淋、腌制品等食品中用来调节pH、抑菌、延长保质期、调味等;面包、糕饼等食品中作膨松剂;发酵工业,加入的目的是控制pH值,作灭菌剂以防止杂菌繁殖,促进菌体发育。

乳酸可使食品具有微酸性且不影响水果和蔬菜天然味和芳香,故广泛用于水果和蔬菜等罐头食品中。

⑵、医药工业乳酸作为消毒剂用在病房、手术室、实验室等场所。

在医药方面广泛用作防腐剂、载体剂、助溶剂、药物制剂、pH 调节剂等。

可直接制成药或制成盐类,用作含漱剂、涂布剂、膀胱注入剂等,还可内服用于肠内消毒。

它能溶解蛋白质和角质,对病变组织的腐蚀作用特别敏感,可用于治疗喉头结核、白喉、狼疮等病。

利用乳酸亲水性的特点与难溶性药物结合,可增加药物的吸收量,防止副作用产生。

乳酸除了可以直接用作消毒剂外,还可以制成乳酸钠,配成输液,治疗酸中毒及高钾血症。

L(+)-乳酸钙、L(+)-乳酸亚铁、L(+)-乳酸锌都是补充金属元素的良好药品,此外由聚乳酸制成的手术缝合线、生物植片等在临床上都被广泛应用。

⑶、化妆品工业在化妆品中其用量也逐渐增大。

乳酸本身含有天然润肤成分,刺激皮肤细胞再生效果明显,在皮肤、头发的护理中起到保湿滋润,替代甘油作保湿剂,调节酸碱性、抗微生物等作用,对皮肤无刺激性,兼有剥离性能、抗菌性能和增白性能,对改善皮肤组织结构,消除皱纹、色斑,治疗皮肤干燥、痤疮等有显著疗效。

⑷、香料和香精、皮革、卷烟工业乳酸乙酯是重要的食用香料,用来配制酒和食用香精,在盛产清香型酒国家,乳酸用量很大。

制革工业用它来除去柔皮中的石灰和钙质,使皮革柔软光滑。

用乳酸比其它酸脱灰质量好,因此高级皮革都用乳酸脱灰。

一般皮革用的乳酸含量为40%,对乳酸的质量要求低,深色和带臭味的均可使用。

卷烟生产中用乳酸调节烟草味道,清除苦辣味且防霉变,并利用乳酸的引湿性保持水分,增加烟丝的柔软性,降低尼古丁含量。

也常用乳酸处理低档烟草来提高档级。

⑸、化学工业在化学领域中,由于L(+)-乳酸是生物可降解塑料——聚乳酸的原料而备受关注。

聚乳酸有望在不久的将来代替PVC、PP等各种不可降解的塑料,以消除“白色污染”所造成的环境危机。

此外聚乳酸还具有良好的机械性能、透明性、透气性等而被大量应用于农业、制造业等领域。

⑹、其他行业纺织业中乳酸用于pH值调整,是良好的媒染剂;农药中用作除草剂的原料;因其具有清洁除垢等作用,用于洗涤清洁产品;在涂料墨水工业中用作pH 调节剂和合成剂;L-乳酸在塑料纤维工业中是可降解新型材料聚乳酸PLA的原料。

在饲料中L-乳酸用于调节动物肠道的pH,促进饲料的消化吸收,可提高牛羊的产奶量。

聚乳酸(PLA):在人体内降解成L-乳酸;在自然界中,可在微生物作用下,最终变成C02和水,有利于环保。

聚乳酸具有与聚苯乙烯相似的光泽度和加工性能,还具有优良的生物相容性和生物分解吸收功能,因此广泛用于生产生物降解塑料、绿色包装材料(例如购物袋、保鲜膜、餐盒、桌布、餐巾)、农用薄膜、抗癌药物、缓释胶囊制剂、手术缝合线等。

聚乳酸纤维强度高,延伸度较大,可用分散染料常压染色,制成的织物光泽柔和亮丽,抗皱防缩性能好,有吸湿排汗和抗紫外线功能,是近年来研究开发的纺织服装新材料。

由于人和动物体内只有代谢L-乳酸的酶,因此若过量摄入D-乳酸或DL-乳酸,会导致D-乳酸在血液中积聚,引起疲劳、代谢紊乱甚至酸中毒。

因此,世界卫生组织规定人体每天摄入的D-乳酸量不能超过100mg/kg体重,且禁止在3个月以下婴儿食品中添加D-乳酸或DL-乳酸,而对L-乳酸则不加限制。

于是近年来L-乳酸的研究与开发引起了人们的广泛兴趣。

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