乳酸制备及其应用新进展
2019-03-02杨俊晖
云南化工 2019年9期
关键词:催化剂
杨俊晖
(福建农林大学,福建 福州 350002)
1780 年瑞典科学家首次发现了乳酸,乳酸又名α-羟基丙酸(或2-羟基丙酸)[1]。由于其分子结构的不对称性,乳酸是自然界中存在最小的手性分子[2]。根据其旋光性可以将乳酸分为左旋型D-乳酸、右旋型L-乳酸和外消旋型的DL-乳酸[3]。乳酸是世界公认三大有机酸之一,其不仅是生物界中广泛存在的一种代谢产物,更是一种重要的医药化学中间体,可以应用于制备乳酸烷基酯、丙二醇、环氧丙烷、丙烯酸以及聚乳酸等化学品或生物材料[4]。由于具有原料易得、价格低廉和绿色环保等优势,乳酸产品已经广泛应用在食品、医药、化妆品和化工等领域,且需求量逐年上升[5]。
1 乳酸的制备
1.1 传统方法
传统的乳酸制备方法主要有化学法或者微生物发酵法。化学法包括乙醛氢氰酸法和丙酸氯化水解法等,然而此类方法往往存在能耗高、化学试剂昂贵、产物分离困难和污染环境等缺点[6]。当前乳酸制备常用的方式是通过糖类化合物的发酵,包括发酵法和酶解法,而酶解法因为工艺的复杂性难以在短时间内进行大规模的工业化应用,因此目前制备乳酸主要以发酵法为主。
发酵法制备乳酸主要分为游离细胞发酵法和固化细胞发酵法,后者因为产物易于分离而被广泛采用,且该方法具有自动化程度高、可连续生产、容易实现大规模化的机器操作和成本低等优势。
发酵法制备乳酸还有一个关键部分就是菌种的选育,因为不同的菌种生产出的乳酸也不尽相同,一些菌可以发酵制备D-乳酸或L-乳酸甚至是DL-乳酸。……
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