《乳酸的应用需求现状分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《乳酸的应用需求现状分析.docx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、乳酸的应用、需求现状分析乳酸 (2一羟基一丙酸)，英文名称Lactic acid，纯品为无色液体，是最简单的羟基酸。工业品为无色到浅黄色液体，无气味，具有吸湿性。分子存在2种光学异构体(D-乳酸和L-乳酸),其理化性能十分相近，只是旋光性相反。左旋 (L )乳酸分子多见于酸奶中，右旋 (D)乳酸很少存在于天然产物中, 因为细菌无法产生出具有纯右旋构型的乳酸分子。乳酸广泛存在于人体、动物及微生物代谢之中,也存在于与人民生活密切相关的多种食品中。乳酸主要应用于饮食业、医药、制革、化工等领域,更为重要的是L-乳酸是生产聚乳酸的原料。聚乳酸是可以降解的高分子材料,有着广阔的发展前景。1应用1.1 乳酸
2、酸在食品品工业中中的应用用在食品工工业中,由于乳乳酸对人人体无副副作用,容易吸吸收,可直接接参与体体内代谢谢,促进消消化及抑抑制肠道道内有害害细菌等等作用,故应用用十分广广泛。乳酸及及其衍生生物被公公认为是是安全的的食品添添加剂，添加剂剂类型包包括:酸化剂剂、防腐腐剂、抗抗氧化剂剂、果蔬蔬保鲜剂剂、稳定定剂、面面团改良良剂、乳乳化剂、保湿剂剂、营养养强化剂剂、增稠稠剂、膨膨松剂等等。据20世纪900年代中中估计,世界上上乳酸产产量的2/ 3用作酸酸味剂,和常用用的酸味味剂柠檬檬酸比较较，乳酸既能能使食品品具有微微酸性，又不掩掩盖水果果和蔬菜菜的天然然风味和和芳香气气，并具有有防腐作作用，所以广
3、广泛用于于西红柿柿、油橄榄榄和酸白白菜等罐罐头食品品中。乳酸粉粉末是用用于生产产荞头的的直接酸酸味调节节剂，缓冲型型乳酸可可应用于于硬糖，水果糖糖及其他他糖果产产品中，酸味适适中且糖糖转化率率低。酿造工工业中常常用乳酸酸作防菌菌剂，防止杂杂菌繁殖殖的同时时，加入的的乳酸也也可以促促进酵母母菌发育育，防止酒酒混浊；作为风风味剂可可改善酒酒的品味味，并能提提高酒的的收率。此外,在大麦麦糖化过过程中加加入适量量的食用用乳酸,能促进进糖化完完全,提高啤啤酒质量量；在啤酒酒酿造中中，用乳酸酸调节 pHH，可使啤啤酒口味味醇和,并延长长其保藏藏期,美国啤啤酒酿造造业已全全部用乳乳酸调节节pH,禁止再再用磷
4、酸酸。乳酸可以以用来生生产酸化化麦芽和和酸化麦麦汁，经过生生物酸化化处理的的啤酒具具有较浅浅的色度度,较多的的含氮物物质和非非常适宜宜的多酚酚组成，这些多多酚与含含量较高高的还原原物质共共同作用用而使啤啤酒具有有良好的的抗氧化化性能，并且会会使啤酒酒的口味味柔和。而且经经生物酸酸化可以以提高酿酿造用水水的酸度度、淀粉粉酶的活活性和啤啤酒的最最终发酵酵度，有利于于蛋白质质的酶解解，改善麦麦汁的过过滤性能能，提高啤啤酒的非非生物稳稳定性和和生物稳稳定性。米酒是低低度饮料料酒，口感醇醇和，富含多多种氨基基酸及其其营养成成分。米酒制制作中添添加乳酸酸可以产产生其特特有的酸酸味，乳酸可与酒中乙乙醇反应应
5、生成酯酯类，赋予米米酒特殊殊的风味味。乳酸作作为一种种防腐剂剂，已广泛泛代替了了苯甲酸酸钠和乳乳酸钠，已成为为抑制肉肉制品细细菌性腐腐败最常常用的化化合物之之一。詹昌玲玲等研究究发现，用乳酸酸钙部分分替代氯氯化钠可可显著提提高鸭肉肉干产品品的硬度度、咀嚼嚼性、亮亮度L值和黄黄度b值,并显著著降低鸭鸭肉干的的水分活活度( P 0. 055)，有利于于延长产产品的货货架期。在乳酸酸的盐类类衍生物物中，最重要要的是硬硬脂酰乳乳酸钙( CCSL)和硬脂脂酰乳酸酸钠( SSLL)，他们与与面团中中的谷蛋蛋白结合合，并与面面团中的的淀粉发发生化学学反应，改善面面团结构构，烘烤的的面包变变得质地地柔软，因此
6、成成为焙烤烤工业中不可可缺少的的食品添添加剂。在卷烟烟行业中中使用乳乳酸，可以保保持烟草草湿度，除去烟烟草中杂杂质,改变口口味，提高烟烟草档次次，乳酸还还可中和和尼古丁丁烟碱，减少对对人体有有害成份份提高烟烟草品质质。1.2乳乳酸在饲饲料生产产中的应应用乳酸可用用作青饲饲料贮藏藏剂、牧牧草成熟熟剂、反反刍动物物的饲料料添加剂剂等。饲料中中添加LL乳酸铵铵和L乳酸钙钙后，可提高高产蛋率率、产奶奶率,并促进进畜禽生生产，特别有有利于虾虾、蟹、鳖等特特种水产产的养殖殖。在猪禽禽饲料中中作为生生长促进进剂，可以降降低胃内内的pH值，起到活活化消化化酶、改改善氨基基酸消化化能力的的作用，并对肠肠道上皮皮
7、的生长长有好处处。小猪在在断乳后后的几个个星期喂食含有有酸化剂剂的饲料料，其在断断乳期间间的体重重可以增增加155%。白国勇勇等研究究发现，在日粮粮中添加加无水硫硫酸锌2555 mgg/ kkg和乳酸酸锌1500 mgg/ kkg饲喂獭獭兔28天，结果发发现实验验组与对对照组相相比，日增重重显著提提高11. 777%，料肉比比显著降降低166. 445%，腹泻率率降低880. 12%，一级皮皮皮张等等级提高高80个百百分点。乳酸酵母母菌作为为微生物物饲料添添加剂使使用，不仅可可以提高高饲料的的利用率率，降低饲饲料加工工的成本本，更重要要的是可可以给人人类带来来安全放放心的动动物源性性食品，由发
8、酵酵法直接接生产出出的乳酸酸铵粗制制品可用用作动物物蛋白饲饲料补充充剂。1.3在在医药工工业中的的应用在医药上上，由于乳乳酸具有有很强的的杀菌作作用，被用作作消毒剂剂，配置成成药或制制成乳酸酸盐类使使用。在病房房、手术术室、实实验室等等场所中中采用乳乳酸蒸气气消毒，可有效效杀灭空空气中的的细菌，起到减减少疾病病的目的的。乳酸能能溶解蛋蛋白质和和角质，且对病病变组织织腐蚀作作用特别别敏感，故可治治疗喉头头结核、白喉、狼疮等等；在收敛敛性杀菌菌方面，乳酸也也可作含含漱剂、涂布剂剂、阴道道清洗剂剂等配方方成分；利用乳乳酸的亲亲水性特特点，与难溶溶性药物物结合，增加药药物的吸吸收效果果。乳酸还还可以用
9、用作生产产红霉素素糖衣的的原料等等。在乳酸酸盐类中中，乳酸钙钙用作儿儿童健骨骨剂，治疗缺缺钙；乳酸亚亚铁用于于治疗贫血；L乳酸、L乳酸钠钠与葡萄萄糖、氨氨基酸等等复配制制成输液液，可治疗疗酸中毒毒和高钾钾血症；用乳酸酸钠作为为丙酮酸酸的前体体物质,生物合合成的LL苯基乙乙酰基甲甲醇(LPACC) ，是一种种重要的的有机合合成中间间体，在制药药业中被被用作前前体来合合成L麻黄素素、D伪麻黄黄碱。乳酸钙钙盐用于于血液凝凝固剂，在手术术和牙科科手术中中用作止止血剂和和抗龋剂剂；乳酸乙乙酯用于于压制药药片的润润滑剂及及生物降降压药物物心得静静的中间间体，也是抗抗痤疮制制剂的活活性成分分乳酸羟基乙乙酸共
10、聚聚物（PLGGA）有着优优良的安安全性、生物相相容性和和可变的的生物降降解性，是制备备微球的的常用基基本材料料，微球是是一种生生物物理靶向载载药制剂剂，粒径1 3000umm，目前PLGGA微球球作为多多肽、蛋蛋白类药药物的载载体已广广泛应用用于免疫疫学、基基因治疗疗、肿瘤瘤治疗、骨缺损损修复、眼科等等众多医医学领域域中。1.4化化工工业业中的应应用乳酸经化化学催化化，可产生生乙醛、丙二醇醇、丙烯烯酸和22，3戊二酮酮等重要要化工原原料，其中丙丙二醇是是生产树树脂、增增塑剂、乳化剂剂和破乳乳化剂、防冻剂剂、热载载体等的的原料；丙烯酸酸则被广广泛用于于、橡胶胶、纤维维、胶黏黏剂、皮皮革、纸纸张
11、洗涤涤剂、树树脂、超吸收收材料等等，也是高高吸水树树脂、涂涂料、水水处理剂剂等的原原料,具有重重要的工工业生产产应用价价值。乳酸可用用于制造造具有强强粘合性性、防腐性性的高性性能涂料料。添加乳乳酸所制制成的优优质环氧氧树脂涂涂料用于于涂刷船船体外壳壳钢板，在水下下具有很很强的粘粘合性，并具有有良好的的防腐蚀蚀作用。乳酸作作为耐热热绝缘材材料生产产的起泡泡剂，用于生生产具有有耐火、耐热、绝缘性性能良好好的绝缘缘材料。乳酸乙乙酯具有有无毒、溶解性性好、不不易挥发发、有果果香气味味等特点点，又具有有可生物物降解性性，因此乳乳酸乙酯酯又是极极具开发发价值和和应用前前景的绿绿色溶剂剂。乳酸乙酯酯可用作作
12、硝化纤纤维、乙乙酸纤维维、醇酸树树脂、贝贝壳松酯酯、马尼尼拉树脂脂、松香、虫胶、乙烯树树脂、油油漆等的的溶剂，同时还还是人造造珍珠类类的高级级溶剂。1.5在在化妆品品工业中中的应用用在化妆品品和清洁洁卫生用用品方面面，乳酸和和乳酸钠钠、乳酸酸钙可用用作致湿湿剂、护护肤剂，其作用用是保养养皮肤，使皮肤肤增白，更有光光泽，更鲜嫩嫩，防止老老化。乳酸盐盐可作为为新一代代皮肤增增白剂，与其他他皮肤增增白剂结结合使用用会产生生协同效效果。乳酸钠钠还能有有效的治治疗皮肤肤功能性性疾病，如皮肤肤干燥病病等引起起的极度度干燥症症状。乳酸及及乳酸盐盐还具有有抗微生生物的作作用，被应用用于抗粉粉刺产品品中。乳酸可
13、可用于香香水的配配制，作除口口剂和口口腔清洁洁剂；用作牙牙膏填料料，防止牙牙垢形成成。由于L乳酸天天然存在在于头发发中，作用是是使头发发表面光光泽亮丽丽，因此乳乳酸常作作为各种种护发产产品的pH调节节剂；在液体体肥皂、香皂和和香波中也也用其作作pH调节剂剂。酰基乳乳酸酯作作为保养养品中的的乳化剂剂和稳定定剂，起到保保护皮肤肤的作用用，可改进进由于老老龄而造造成的皮皮肤结构构和外表表的老化化。此外，将乳酸酸添加到到肥皂中中，可减少少贮存过过程中水水分的流流失，因而能能防止肥肥皂干裂裂。谢维跃跃、佘光光前等将将发酵乳乳酸和天天然薄荷荷醇直接接酯化合合成L 乳酸薄薄荷酯，将其作作为清凉凉剂应用用于沐
14、浴浴露、护护肤乳液液、爽身身粉等个个人护理理化学品品的配方方中，并与传传统清凉凉剂薄荷荷脑进行行了性能能对比研研究，结果表表明此产产品应用用于个人人护理用用品中,在人皮皮肤上的的清凉作作用和感感觉方面面与薄荷荷脑相比比较更为为温和而而持久。1.6在在农业中中的应用用光学纯度度高达99%以上的的乳酸，在农药药方面可可用于生生产缓释释农药，例如除除草剂，具有对对农作物物和土壤壤无毒无无害且高高效的特特点。乳酸的2 10个个分子范范围的聚聚合物在在低浓度度时可用用作植物物生长调调节剂，作为生生长素，可有效效促进植植物生长长及果实实发育。乳酸乙乙酯是制制造高效效低毒、低残留留量苯氧丙丙酸类除除草剂的的
15、重要中中间体。乳酸钙钙可用于于马铃薯薯、水果果、蔬菜菜的保鲜鲜剂。乳酸还还是杀虫虫剂、杀杀真菌剂剂的有效效成分。1.7在在环保方方面的应应用目前世界界的新型型材料、环保行行业的明明星是利利用乳酸酸生产的的聚酯材材料聚乳酸( PPLA) ,该该材料不不仅具有有良好的的机械性性能，使其能够够胜任其其他合成成塑料的的用途，而且具具有良好好的生物物可降解解性能，且因为为其原料料为可再再生的生生物资源源，所以被被产业界界认定为为新世纪纪最有发发展前途途的新型型材料。1.8乳乳酸的其其他应用用乳酸可作作纺织品品染色和和印染的的助染剂剂、增溶溶剂、pH控制制剂、酸酸化剂、显色剂剂、吸附附剂等；在毛纺纺工业中
16、中，乳酸可可用于染染料的预预铬媒染染，以降低低羊毛的的铬盐含含量和防防止纤维维氧化。在丝绸绸和人造造丝的后后处理中中，用乳酸酸作pHH调节剂剂，可用于于增艳处处理以增增加纱的的色泽。在制革革工业中中，乳酸可可脱去皮皮革中的的石灰和和钙质，使皮革革柔软细细密，从而制制成高级级皮革，目前高高级皮革革均以用用乳酸进进行处理理。电镀行行业中，由于乳乳酸对镍镍具有独独一无二二的络合合常数，常被用用于镀镍镍工艺。它同时时可作为为电镀槽槽里的酸酸碱缓冲冲剂和稳稳定剂。在微电电子工业业中，其独特特的高纯纯度及低低金属含含量满足足了半导导体工业业对高质质量的要要求，它作为为一种安安全的有有机溶解解剂可用用于感光
17、光材料的的清洗。乳酸作作为一种种重要的的有机酸酸，可以生生成多种种衍生物物，具有十十分广泛泛的用途途。近年来来，随着人人们对可可生物降降解材料料聚乳酸酸及绿色色化工的的重视，乳酸作作为一种种绿色平平台化合合物的重重要作用用正引起起人们的的广泛关关注。目前制制约乳酸酸及其聚聚合物应应用的重重要因素素仍在其其成本较较高，因此就就需要我我们从乳乳酸发酵酵的菌种种改良工工艺等方方面进一一步改进进，以降低低乳酸生生产成本本，只有这这样，才能迎迎来乳酸酸生产的的大发展展，使其更更好的造造福人类类。2生产与与需求2.1我我国乳酸酸的生产产现状20099年我国国乳酸的的总产能能约为1160kkt/ a，主要使
18、使用发酵酵法生产产，生产厂厂家有河河南金丹丹乳酸有有限公司司、安徽丰丰原生物物化学股股份有限限公司、江西武武藏生物物化工有有限公司司等，上述 3家公公司占我我国乳酸酸市场的的近 99 0 %。河南金金丹乳酸酸科技有有限公司司的乳酸酸产量达达到722kt，采用发发酵工艺艺，产品以DL一乳酸酸为主。此外，还有许许多规模模较小的的生产厂厂家，如盐城城华德生生物工程程有限公公司、湖北亚亚风乳酸酸集团公公司和山山西乐达达生物化化学有限限公司等等，产能均均在数百百吨到千千吨范围围之内。我国乳酸酸的主要要生产厂厂家及产产能见表表 1 。我国发酵酵法生产产乳酸的的瓶颈主主要来自自原料玉玉米，乳酸的的生产厂厂家
19、必须须与其他他以玉米米为原料料发酵生生产其他他产品的的化学公公司竞争争,如乙醇醇、柠檬酸酸、氨基酸酸等。近几年年，由于乙乙醇燃料料工业规规模的不不断扩大大，使乳酸酸生产的的原料供供应不足足。2.2进进出口情情况20055年以来来，我国乳乳酸的进进口数量量逐年增增加，进口价价格在不不断变化化，但幅度度不大。20007年进口口平均价价格23446.66美元/t，同比增增长6.0 %；20009年进口口平均价价格为20004.66美元/ t，同比下下降了1 .99 % 。我国乳乳酸的出出口数量量不断增增加，由20005年的的20kt，增加到到了20009年的411.2kkt。出口均均价也呈呈上升趋趋
20、势，近年来来我国乳乳酸的进进出口情情况如表表2所示。我国乳酸酸的进口口主要集集中在上上海海关关、天津海海关和黄黄浦海关关。20009年通通过这3个海关关进口的的乳酸合合计达到到5.44kt，同比20008年的4.33kt增增长255.6% ，占总进进口量的的比例也也相应的的由20008年的84.3%增长到87.3% 。其中变变化幅度度最大的的是天津津海关，进口量量由20008年的1766t增加到到了20009年的906 .4 t ，占总进进口量的的比例也也相应的的由3.44%增加到到14 .6% 。近两年年我国乳乳酸的进进出口海关关情况如如表3所示。20088年,我国乳乳酸的出出口主要要集中在
21、在南京海海关、青岛海海关和上上海海关关，通过这这 3个海海关出口口的乳酸酸合计达达到29.44kt，占总出出口量的的 899.8%。仅南京京海关的的出口量量就13 kk t，占总出出口量的的3 99 .88%。20009年，我国乳乳酸主要要出口海海关为青青岛海关关、芜湖海海关和南南京海关关，合计达达到 33 5 .0kk t ，占总出出口量的的9 00 % 。从各海海关出口口乳酸的的量变化化幅度均均较大,南京海海关的出出口量由由20008年的13.00k t降低到到7.66k tt ,占占总出口口量的比比例也相相应的由由39.8%降降低到118.44 % ，芜湖海海关的出出口量由由20008年
22、的7811.7tt增加到到9.33kt，增加10倍之多多。近两年年我国乳乳酸的出出口海关关情况如如表4所示。3.3消消费情况况及发展展前景随着乳酸酸技术的的不断发发展，其产能能、产量和和消费量量都有不不同程度度的增长长，20008年表表观消费费量为442.33k tt 。20005一20009 年年消费量量的年均均增长率率约为77.0 % 。近年来来我国乳乳酸的供供需情况况如表5所示。目前我国国乳酸主主要用于于食品饮饮料、工业生生产和医医药与个个人护理理等。20008年的消消费结构构为：食品饮饮料的需需求量约约23k t，占总消消费量的的53 % ，工业应应用(主要是是 PLLA生产)的需求求
23、量约12kk t，占总消消费量的的29 % ，医药及及个人护护理的需需求量约约6.55k tt ,占占总消费费量的11 8 %。我国乳乳酸的消消费结构构如表66所示。我国乳酸酸的最大大消费领领域在食食品饮料料，并6%的年年均增长长率增加加。未来几几年,用于P LLA生产产的乳酸酸的消费费量将有有所增加加，我国是是主要的的PLA生产国国之一，主要生生产厂家家有浙江江海正生生物材料料有限公公司、江苏九九鼎集团团等。近年来来，我国消消除白色色污染、降低气气体排放放、减少化石石资源消消耗的呼呼声越来来越强烈烈，许多PL A 生生产厂家家都在扩扩能扩产产。20007年年，由中中国科学学院长春春应用化化学
24、研究究所和海海正集团团合作建建5kt/a可降降解聚乳乳酸树脂脂工业示示范生产产线已实实现批量量生产，并于 20009年年将其扩扩产到110ktt /aa 。此外，如安徽徽丰原生生物化学学股份有有限公司司、中粮集集团、山东三三星集团团等也相相继建设设PLA生产线线。P LL A是是乳酸的的主要下下游产品品，P LLA的扩扩能必将将引起乳乳酸消费费量的上上涨，20008 20013年，工业应应用方面面消费的的增长速速度显著著高于其其他方面面。据20009年中国国工业生生物技术术发展报报告中的的统计数数据显示示，20008年中中国乳酸酸产量占占世界总总产300%。预计到到20112年世世界乳酸酸产量
25、将将达2599万吨。世界化化妆品行行业所需需的乳酸酸，预计20008 220122将增加246670吨。在同一一期间，食品添添加剂市市场，乳酸用用量预计计将增229660吨。在日本本，化妆品品和食品品添加剂剂乳酸的的消费量量，占到乳乳酸总消消费量的的86%。据CCMM调查，聚乳酸酸的消耗耗量已经经超过了了食品和和饮料产产业，成为全全球乳酸酸的主要要市场。然而，在中国国，食品和和饮料一一直是重重要的消消费领域域，占中国国总消费费的755. 228%。预计20011 20115年，北美、日本和和欧洲的的生物可可降解塑塑料将以以超6%的年增增长率增增长，在欧洲洲，20115年用于于工业的的生物可可降解塑塑料，预计达达到6700吨。