1. 研究目的与意义
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，它的分子式是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。
乳酸是目前世界上公认的三大有机酸之一,其广泛应用于食品、医药、化工、制革、纺织、环保和农业等诸多领域。
乳酸在食品行业的用途
1)乳酸有很强的防腐保鲜功效，可用在果酒、饮料、肉类、食品、糕点制作、蔬菜(橄榄、小黄瓜、珍珠洋葱)腌制以及罐头加工、粮食加工、水果的贮藏，具有调节ph值、抑菌、延长保质期、调味、保持食品色泽、提高产品质量等作用；
2. 国内外研究现状分析
国外生产和消费情况
目前世界上乳酸的总生产能力约为25万t/a，产量约为13万t/a，主要生产地区为美国、西欧和日本等，近80%的生产厂家采用发酵法进行生产发酵法的原料荷兰一般用甜菜糖，美国用玉米淀粉，巴西用蔗糖。世界最大的乳酸生产企业是荷兰的purao公司，总公司在荷兰，美国、巴西设有分公司，能力合计为8万t/a，实际产量约为7万t/a，全部采用发酵法生产。美国有adm公司(生产能力为5000t/a)和斯特林化学公司(stering)(生产能力为1万t/a)两酸生产企业。在美国，约60%的乳酸用于食品工业，其中26%的乳酸直接用于食品加工业，其它则主要用于制备乳酸盐和乳酸酯类以及用于医药工业中。在生物降解材料方面，美国对乳酸的利用处于世界领先水平，聚乳酸产品已开始大规模推向市场。西欧的purao公司，分别在荷兰和西班牙建设有生产装置，总生产能力为4万t/a，均采用发酵法生产。西欧乳酸的70%用于食品工业。日本乳酸生产企业有日本武藏野化学公司(生产能力为8000t/a)和日本大赛珞化学公司(生产能力为6000t/a)两家。日本乳酸的消费结构为食品工业60%，工业用30%，医药和化妆品10%。由于乳酸用途广泛且有不断扩大之势，乳酸衍生物开发力度逐年加大，因此世界乳酸需求量增加很快。根据预测，未来5年内国际市场高质量发酵乳酸需求量将以6%~8%的年均增长率递增，西欧、北美等工业发达地区的年均增长率将达到8%~10%。国际上乳酸的价格总体是呈下降趋势，特别是l-乳酸。有报道认为在今后十年内，乳酸产品的需求将达到200~300万吨，一跃而成为大宗日用化学品。一旦高质量的88%含量的l-乳酸价格降至0.5美元／磅，则其聚乳酸产品将大量取代现在广泛使用的热塑产品，在消除白色污染方面会做出重大贡献
国内生产现状及市场前景
3. 研究的基本内容与计划
乳酸工业化生产主要有淀粉发酵法和化学合成法。用发酵法生产时,依所用乳酸菌种及发酵条件,以得到l( )、d(-)等光学异构体和一定比例的混合物或外消旋体。用合成法生产得到的则为外消旋体。
1.1.1发酵法
以各种精制淀粉糖化后的葡萄糖、蔗糖溶液为原料,加入乳酸菌及菌所需的营养物,进行2~8d的厌氧发酵。加入石灰和碳酸氢钠等使ph值保持在5.5~6.5。温度依加入的乳酸菌种不同而异,但保持在50℃可抑制乙酸、丙酸、丁酸等的发酵。发酵结束后,加热至70℃杀菌。加入硫酸使呈酸性(ph1.8),过滤除去沉淀物。将滤液用活性炭脱色精制,再用过氧化氢等氧化,以改善气味和味道。发酵法歇法和连续法两种。
4. 研究创新点
采用乳酸钙直接酸解工艺从发酵液中提取制备粗乳酸，并省去了传统工
艺中的脱色及离子交换等工序。酸解所得的粗乳酸直接用旋转蒸发器浓缩至
近乎无水的状态，再将该浓缩乳酸加入分子蒸馏装置精制。由于经旋转蒸发
