-- 作者：huoshan
-- 发布时间：2006-8-31 23:31:43
-- 乳酸发酵
乳酸是一种性能优良的添加剂，在食品工业和医药工业都有着十分重要的用途。生产成本偏高、产品纯度偏低、工艺复杂，一直是困扰我国乳酸工业的重大问题。
南京绿天源生物化工工程有限公司总经理、发酵专家徐昌洪教授认为，采用先进的生产工艺、降低生产成本、提高产品质量，是大力发展我国乳酸工业的必由之路。
乳酸，学名为2-羟基乳酸。分子中有一个不对称碳原子，具有旋光性，因此有L-乳酸与D-乳酸两种旋光异构体。工业上生产乳酸的方法有发酵法和化学合成法。目前国内外所用发酵法主要生产L-乳酸；化学合成法则生成外消旋乳酸，即DL-乳酸。
由于人体内只有代谢L-乳酸的酶，如果摄入过量D-乳酸，会引起代谢紊乱甚至酸中毒。因此在食品工业中，或制造医药应用的乳酸酯及聚乳酸，则需要L-乳酸为原料。
目前国外最先进的生产工艺是由玉米等谷类为碳源，采用细菌发酵法生产L-乳酸。而国内大都还采用米根霉发酵法，以淀粉为碳源，用碳酸钙等中和剂控制发酵液的pH值，然后用硫酸中和，产生大量硫酸钙沉淀，使工艺繁复，而且带入大量杂质和染菌，使产品纯度下降。米根霉发酵是好氧发酵，能耗高，转化率仅80％。南京绿天源公司用一种厌 氧菌发酵，加氢氧化铵控制发酵液pH值，采用膜分离技术与清液单罐细菌连续发酵耦合工艺生产L-乳酸，以玉米为碳源，用湿法工艺制糖液，发酵液经微滤除菌丝体后，用膜澄清，一般电渗析提纯，再经双极膜电渗析，最后用高真空蒸馏得到纯L-乳酸，转化率≥95％，提取收率≥ 90％，工艺简单，投资少，能耗低，无废渣废水排放，成本约在每吨75 00 元。
乳酸在食品工业方面用作酸味剂、防腐剂和食品强化剂等，目前在世界乳酸总消费中，食品工业约占60％，其他主要用于医药工业和制造乳酸衍生物。目前世界乳酸年产能力约为20万吨，实际消费量约15万吨。我国目前年生产能力约3～4万吨，产品纯度较低，生产成本较高，而预计2005年我国L-乳酸的需求将达到2万吨以上。为适应国内外对乳酸的需求量逐年增长的形势，我们必须在产量与质量方面加快发展。
近年来，许多国家为解决“白色污染”问题，开发出由L-乳酸聚合得到的聚乳酸，这种聚合物有良好的生物相容性和可生物降解性，其降解的最终产物是二氧化碳和水，分解的中间产物乳酸对人体无害，因此在美国、日本和欧洲等国引起极为广泛兴趣，并已较大规模投产和投放市场。例如，一些国家已将聚乳酸用来制作食品包装材料。
目前聚乳酸已应用于包装业，医药工业和纺织业。在纺织纤维方面的应用还存在一定限制。应用较广泛的是医药方面，尤其是L-聚乳酸对人体有高度安全性，并可被组织吸收。近年来，已有各种商品投放市场，如手术缝合线、药物控释制剂和骨折内固定材料等。不同用途，需要有不同性能的聚乳酸。分子量是最重要性能之一。如分子量在1.5× 104～5.0×104，用做胶粘剂或缓释药物；5.0×104～10×104，可以制膜，12×104～22×1 04，适用于纺织纤维；用做骨固定材料，则需要在50万以上。当然还要控制其热性能、分子量分布和纯度等，有时必须 控制一定比例的D-型与L-型的聚乳酸或共聚物。
南京绿天源公司在聚乳酸工艺方面也已进行了研究开发，利用高纯度L-乳酸为原料，得到高光学纯度的丙交酯，经开环聚合，可制得用做医药材料的聚乳酸。
摘自亿康医学网
