第三章乳酸发酵工艺学
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3
二、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%Βιβλιοθήκη Baidu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。
5
第二节 乳酸及乳酸衍生物的应用
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。
H
CH3-C-COOH
OH
2
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。
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。
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。
11
6、其它行业
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
第三章 乳酸及乳酸钙
1
第一节 乳酸的理化性质
一、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。
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。
8
3、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。
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气味和芳香，故广
泛用于水果和蔬菜等罐头食品中。
7
2、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。
9
4、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。
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。
4
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。
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。
10
5、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。
6
一、乳酸的用途
1、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
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。
12
二、乳酸盐、乳酸衍生物及聚合物用途
乳酸是一种羟基羧酸，分子上有一个羟基和一个羧基，因此，能 进行反应，生成一系列的乳酸盐、乳酸酯、乳酸酰胺等乳酸衍生 物及其聚合物。
乳酸钙：L-乳酸钙广泛用于食品及医药工业，是一种良好的钙 源，用于治疗骨质疏松、手足抽搐、抽筋、低血钙、过敏、痉 挛和镁中毒等病症。用于面包、奶粉、酱菜等做钙营养剂。还 可作为稳定剂、缓冲剂、面团调节剂改善风味和口感，提高诸 如糖果、糕点等食品和饮料的质量。增强水果和蔬菜的抗氧化 性，防止褪色。加于饲料中能控制饲料中菌的改变，牛羊可提 高产奶量，提高家禽蛋壳硬度减少破碎。
二、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%Βιβλιοθήκη Baidu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。
5
第二节 乳酸及乳酸衍生物的应用
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。
H
CH3-C-COOH
OH
2
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。
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。
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。
11
6、其它行业
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
第三章 乳酸及乳酸钙
1
第一节 乳酸的理化性质
一、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。
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。
8
3、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。
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气味和芳香，故广
泛用于水果和蔬菜等罐头食品中。
7
2、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。
9
4、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。
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。
4
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。
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。
10
5、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。
6
一、乳酸的用途
1、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
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。
12
二、乳酸盐、乳酸衍生物及聚合物用途
乳酸是一种羟基羧酸，分子上有一个羟基和一个羧基，因此，能 进行反应，生成一系列的乳酸盐、乳酸酯、乳酸酰胺等乳酸衍生 物及其聚合物。
乳酸钙：L-乳酸钙广泛用于食品及医药工业，是一种良好的钙 源，用于治疗骨质疏松、手足抽搐、抽筋、低血钙、过敏、痉 挛和镁中毒等病症。用于面包、奶粉、酱菜等做钙营养剂。还 可作为稳定剂、缓冲剂、面团调节剂改善风味和口感，提高诸 如糖果、糕点等食品和饮料的质量。增强水果和蔬菜的抗氧化 性，防止褪色。加于饲料中能控制饲料中菌的改变，牛羊可提 高产奶量，提高家禽蛋壳硬度减少破碎。