化合物简介
乳酸（IUPAC学名：2-羟基丙酸）是一种化合物，它在多种生物化学过程中起作用。它是一种羧酸，分子式是C3H6O3。它是一个含有羟基的羧酸，因此是一个α-羟酸（AHA）。在水溶液中它的羧基释放出一个质子，而产生乳酸根离子CH3CHOHCOO−。 乳酸有手性，有两个旋光异构体。一个被称为L-(+)-乳酸或(S)-乳酸，另一个被称为D-(-)-乳酸或(R)-乳酸。L-(+)-是在生物学上重要的异构体。
基本信息
中文名称
乳酸
英文名称
2-hydroxypropanoic acid
中文别名
α-羟基丙酸、DL-乳酸、2-羟基丙酸
英文别名
2-Hydroxypropionic acid、Lactic acid、DL-Lactic acid、1H-Pyrrolo[2,3-b]pyridine-3-acetic acid, 5-bromo-a-oxo-
CAS号
50-21-5
分子式
C3H6O3
分子量
90.0779
精确质量
90.0317
PSA
57.53
LOGP
-0.5482
编号系统
MDL号
MFCD00004520
物化性质
外观与性状
无色至黄色液体
密度
1.276 g/cm3
沸点
227.6ºC at 760 mmHg
熔点
18ºC
闪点
109.9ºC
折射率
1.4252-1.4272
稳定性
Stable. Combustible. Incompatible with strong oxidizing agents.
储存条件
2-8ºC
安全信息
RTECS号
OD2800000
安全说明
26-39-45-36/37/39
危险类别码
R34; R38; R41
WGK Germany
2
海关编码
2918110000
危险品运输编码
UN 1760
危险类别
8
包装等级
III
危险品标志
Xi; C
危险性防范说明
P280; P305 + P351 + P338
危险标志
GHS05
信号词
Danger
危险性描述
H315; H318
生产方法及用途
生产方法
1.以淀粉质原料、糖蜜、淀粉糖等为原料,经糖化后用适宜的酸性乳酸菌或芽孢杆菌在适宜的条件下发酵后,经碳酸钙中和沉淀,再用稀硫酸使其转化为乳酸,再精制后可得乳酸成品。 淀粉糖化↓糖化酶发酵↓乳酸菌中和压滤浓缩冷却酸化脱色↓活性炭↓硫酸抽滤真空浓缩阳离子交换阴离子交换真空浓缩脱色抽滤成品 精制方法:乳酸具有很强的吸湿性,浓缩时部分乳酸变成酸酐,加热时自身容易发生酯化反应。因此,即使在减压下蒸馏,要得到纯品也是困难的。精制时在13.3Pa压力下分馏,馏出物用等量乙醚与异丙醚的混合物进行溶解,在冰盐温度下冷却结晶。过滤后再重复结晶两次。也可以在干冰的温度下进行结晶。溶剂也可用含5%石油醚(b.p. 60~80℃)的等量苯和乙醚的混合溶剂。
2.工业上生产乳酸共有三种方法,发酵法、乙醛法及丙烯腈法。目前应用最广的是发酵法,是以含有淀粉的原料蔗糖、甜菜糖、糖蜜或粮食淀粉为原料,糖化接入乳酸菌,在ph=5、49℃左右发酵3～4天,用碳酸钙中和,趁热过滤,精制得乳酸钙。再用硫酸酸化,过滤,将滤液浓缩、脱色、除杂即得产品。 3合成法 化学合成有乙醛法和丙烯腈法,制得的乳酸为DL.乳酸。
(1)乙醛法 以乙醛与氢氰酸为原料反应生成乳腈,经水解得粗乳酸,粗乳酸经乙醇酯化再水解得乳酸: 将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈,再用泵压入水解釜,并加入水和硫酸催化水解得乳酸;加乙醇酯化后精馏分出乳酸乙酯;最后送入浓缩罐加热分解而得精乳酸。
(2)丙烯腈法 丙烯腈水解得粗乳酸,再经甲醇酯化后水解得乳酸: 将丙烯腈送人反应器,在硫酸的催化下水解生成乳酸和硫酸氢铵的混合物。混合物进入酯化反应器与甲醇酯化,分离出硫酸氢铵后,粗酯送精馏塔,塔底得精酯。精酯再送蒸馏塔,加热分解,得稀乳酸。最后经真空浓缩即得产品。
4. 烟草:BU,26。食品工业中由葡萄糖、淀粉、牛奶发酵制备;乙醛与氢氰酸反应生成氰基乙醇,再水解生成粗乳酸,醋乳酸转化为乳酸乙酯,然后再水解为纯乳酸。
2.工业上生产乳酸共有三种方法,发酵法、乙醛法及丙烯腈法。目前应用最广的是发酵法,是以含有淀粉的原料蔗糖、甜菜糖、糖蜜或粮食淀粉为原料,糖化接入乳酸菌,在ph=5、49℃左右发酵3～4天,用碳酸钙中和,趁热过滤,精制得乳酸钙。再用硫酸酸化,过滤,将滤液浓缩、脱色、除杂即得产品。 3合成法 化学合成有乙醛法和丙烯腈法,制得的乳酸为DL.乳酸。
(1)乙醛法 以乙醛与氢氰酸为原料反应生成乳腈,经水解得粗乳酸,粗乳酸经乙醇酯化再水解得乳酸: 将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈,再用泵压入水解釜,并加入水和硫酸催化水解得乳酸;加乙醇酯化后精馏分出乳酸乙酯;最后送入浓缩罐加热分解而得精乳酸。
(2)丙烯腈法 丙烯腈水解得粗乳酸,再经甲醇酯化后水解得乳酸: 将丙烯腈送人反应器,在硫酸的催化下水解生成乳酸和硫酸氢铵的混合物。混合物进入酯化反应器与甲醇酯化,分离出硫酸氢铵后,粗酯送精馏塔,塔底得精酯。精酯再送蒸馏塔,加热分解,得稀乳酸。最后经真空浓缩即得产品。
4. 烟草:BU,26。食品工业中由葡萄糖、淀粉、牛奶发酵制备;乙醛与氢氰酸反应生成氰基乙醇,再水解生成粗乳酸,醋乳酸转化为乳酸乙酯,然后再水解为纯乳酸。
用途
乳酸是用途很广的有机酸,可用于酿造、医药、皮革、卷烟、化工、食品、印染等各方面。日本乳酸的用途分配大致是:酿造用约占20%,食品用约占50%,乳酸衍生物用约占10%,皮革等工业用约占20%。我国的用途分配也大致相同。
1.酿造工业 酿造工业用的是80%左右的乳酸。加入乳酸可防止杂菌繁殖,促进酵母菌发育、防止酒的混浊并加强酒的风味,也可以提高酒的收率。
2.食品工业 食品工业一般使用含量为50%的乳酸。主要使用在乳酸饮料、清凉饮料、糕点、咸菜和酸味剂等方面。乳酸可使食品具有微酸性,而又不掩盖水果和蒸菜的天然风味和香。因此广泛用于西红柿、油橄榄、酸黄瓜、酸白菜等罐头食品中,用乳酸菌制成的酸牛奶饮料也很受欢迎。
3.医药工业 乳酸可直接配制成药或制成乳酸盐类使用。内服可用于肠内消毒。它还能溶解蛋白质和角质,且对病变组织腐蚀作用特别敏感,因此可用于治疗喉头结核、白喉、狼疮等病。此外,也用于收剑性杀菌方面:含嗽剂、涂布剂、膀胱注入剂、阴道洗净剂。利用乳酸亲水性的特点与难溶于性药物结合,以增加药物的吸收量,防止副作用产生。乳酸也是制作红霉素糖衣的一种原料,故在医药工业上用途较广。
4.皮革工业 一般皮革用的乳酸含量为40%即可。它对乳酸质量要求不高,深色和带有臭味的均可使用,制革工业主要用它来除去鞣皮中的石灰,也叫脱灰,用乳酸脱灰后的皮革质量比其他酸脱灰质量好,也以高级皮革必需用乳酸处理。在卷烟生产中可以用乳酸来除去烟草中的杂质,清除苦辣味,因此,通过乳酸处理可提高低档烟草的档级。乳酸在赛璐珞涂料生产中用作pH控制剂;在毛纺工业用于染料的预铬媒染,以降低羊毛的铬酸盐含量和防止纤维的氧化;在丝绸和人造丝的后处理中,作为pH调节剂,用于增艳处理以增加纱的色泽。纯乳酸无味,商品稍有类似酷乳的香味,当浓度适当时,具有愉快的酸味,乳酸作为原料使用时,多用作黄油、酷乳、黄油硬糖、牛奶、干酪等乳制品香精的成分。乳酸的主要衍生物:硬脂酰钙用作食品添加剂,在面粉中加入0.3%-0.5%的硬脂酰乳酸钙可使面包膨松,体积增大30%-40%,延缓老化。乳酸钠作调味剂使用时,用于酪蛋白塑料增白剂、防冻剂、保湿剂及药物生产。乳酸钙可作营养强化剂。乳酸亚铁用于食品强化及医药上缺铁性贫血治疗等。乳酸酯类,包括甲酯、乙酯、丁酯等用作溶剂、增香剂等。乳酸及其钠盐、钙盐等衍生物无毒,是安全的食品添加剂。硬脂酰乳酸盐用于乳化剂和焙烤食品;乳酸钠用于静脉注射;合成乳酸代替天然发酵乳酸用于乳酪及其他的奶制品,使牛奶或奶油酸化和凝结。这三方面的用途使美国乳酸的产量倍增。随时着食品工业的发展,乳酸的潜在市场很大。
1.酿造工业 酿造工业用的是80%左右的乳酸。加入乳酸可防止杂菌繁殖,促进酵母菌发育、防止酒的混浊并加强酒的风味,也可以提高酒的收率。
2.食品工业 食品工业一般使用含量为50%的乳酸。主要使用在乳酸饮料、清凉饮料、糕点、咸菜和酸味剂等方面。乳酸可使食品具有微酸性,而又不掩盖水果和蒸菜的天然风味和香。因此广泛用于西红柿、油橄榄、酸黄瓜、酸白菜等罐头食品中,用乳酸菌制成的酸牛奶饮料也很受欢迎。
3.医药工业 乳酸可直接配制成药或制成乳酸盐类使用。内服可用于肠内消毒。它还能溶解蛋白质和角质,且对病变组织腐蚀作用特别敏感,因此可用于治疗喉头结核、白喉、狼疮等病。此外,也用于收剑性杀菌方面:含嗽剂、涂布剂、膀胱注入剂、阴道洗净剂。利用乳酸亲水性的特点与难溶于性药物结合,以增加药物的吸收量,防止副作用产生。乳酸也是制作红霉素糖衣的一种原料,故在医药工业上用途较广。
4.皮革工业 一般皮革用的乳酸含量为40%即可。它对乳酸质量要求不高,深色和带有臭味的均可使用,制革工业主要用它来除去鞣皮中的石灰,也叫脱灰,用乳酸脱灰后的皮革质量比其他酸脱灰质量好,也以高级皮革必需用乳酸处理。在卷烟生产中可以用乳酸来除去烟草中的杂质,清除苦辣味,因此,通过乳酸处理可提高低档烟草的档级。乳酸在赛璐珞涂料生产中用作pH控制剂;在毛纺工业用于染料的预铬媒染,以降低羊毛的铬酸盐含量和防止纤维的氧化;在丝绸和人造丝的后处理中,作为pH调节剂,用于增艳处理以增加纱的色泽。纯乳酸无味,商品稍有类似酷乳的香味,当浓度适当时,具有愉快的酸味,乳酸作为原料使用时,多用作黄油、酷乳、黄油硬糖、牛奶、干酪等乳制品香精的成分。乳酸的主要衍生物:硬脂酰钙用作食品添加剂,在面粉中加入0.3%-0.5%的硬脂酰乳酸钙可使面包膨松,体积增大30%-40%,延缓老化。乳酸钠作调味剂使用时,用于酪蛋白塑料增白剂、防冻剂、保湿剂及药物生产。乳酸钙可作营养强化剂。乳酸亚铁用于食品强化及医药上缺铁性贫血治疗等。乳酸酯类,包括甲酯、乙酯、丁酯等用作溶剂、增香剂等。乳酸及其钠盐、钙盐等衍生物无毒,是安全的食品添加剂。硬脂酰乳酸盐用于乳化剂和焙烤食品;乳酸钠用于静脉注射;合成乳酸代替天然发酵乳酸用于乳酪及其他的奶制品,使牛奶或奶油酸化和凝结。这三方面的用途使美国乳酸的产量倍增。随时着食品工业的发展,乳酸的潜在市场很大。
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