乳酸的生产工艺
聚乳酸生产工艺
聚乳酸（PLA）是一种生物可降解塑料，其优点包括环保、可再生和生物兼容性，因此在包装、纺织、医疗器械等领域越来越受欢迎。
聚乳酸主要是由可再生资源（如玉米淀粉、甘蔗等）中提取的乳酸（lactic acid）为原料生产的。
聚乳酸的生产工艺主要包括以下几个阶段：
1. 原料制备：使用生物发酵法从可再生生物质（如玉米淀粉、甘蔗等）中提取乳酸。
这些原料通过发酵产生高纯度的乳酸。
2. 应用预处理技术和工艺：预处理过程包括从乳酸溶液中层析提纯、除去杂质及水分等步骤，以提高乳酸的纯度和质量。
经预处理后的乳酸可达到高纯度，使得接下来的聚合过程更为顺利。
3. 脱水缩聚反应：高纯度的乳酸在脱水缩聚过程中，通过催化剂的作用，水分子从乳酸分子中移除，导致乳酸分子之间相互结合，形成聚乳酸前体——低聚乳酸酯。
4. 环化过程：低聚乳酸酯经过进一步的失水反应，形成环状乳酸酯（lactide），即聚乳酸的环状单体。
5. 聚合过程：环状乳酸酯在特殊的催化剂作用下进行链式开环聚合反应，形成聚乳酸长链分子。
该过程的控制因素包括温度、压力、催化剂选择和反应时间等，这些因素影响着聚乳酸的性能。
6. 聚乳酸加工：生产完成的聚乳酸树脂颗粒可以进一步加工，通过熔融、挤出、吹塑等方法，形成不同类型和形状的聚乳酸制品，如薄膜、纤维、容器等。
聚乳酸生产工艺的关键是控制各阶段的反应参数，确保产品质量稳定和性能优良。
随着科学技术的不断发展和环保意识的提高，聚乳酸在日常生活中的应用愈发广泛。
氢氰酸生产乳酸的工艺流程
氢氰酸生产乳酸的工艺流程英文回答：Hydrocyanic acid (HCN) is an important chemical compound used in various industries, including pharmaceuticals, plastics, and dyes. One of the processes to produce lactic acid from HCN involves several steps.The first step is the hydrolysis of HCN to form ammonium formate (NH4HCOO). This reaction is typically carried out in the presence of a catalyst, such as sulfuric acid (H2SO4) or phosphoric acid (H3PO4). The reaction can be represented as follows:HCN + 2H2O → NH4HCOO.In the next step, the ammonium formate is subjected to a thermal decomposition process to produce formic acid (HCOOH) and ammonia (NH3). The reaction is typically carried out at elevated temperatures, around 200-250°C,and under pressure. The reaction can be represented as follows:NH4HCOO → HCOOH + NH3。
The formic acid produced in the previous step is then subjected to a catalytic hydrogenation process to convertit into lactic acid. This reaction is typically carried out in the presence of a suitable catalyst, such as a metal catalyst like platinum (Pt) or palladium (Pd). The reaction can be represented as follows:HCOOH + H2 → CH3CHOHCOOH.The lactic acid produced in the previous step can be further purified and concentrated through various separation techniques, such as distillation or crystallization, to obtain the desired product.中文回答：氢氰酸（HCN）是一种重要的化学物质，广泛应用于制药、塑料和染料等多个行业。
乳酸及乳酸钙生产工艺
乳酸及乳酸钙生产工艺乳酸及乳酸钙是一种广泛应用于食品、医药、化妆品和其他工业领域的重要化学品。
乳酸是一种有机酸，可以通过发酵法或化学合成法生产。
乳酸钙是乳酸与钙盐反应得到的盐类化合物，具有补钙、增强食品保存性和酸度调节等功能。
乳酸的生产工艺主要分为发酵法和化学合成法。
发酵法是通过利用乳酸菌或其他乳酸产生菌将碳源转化为乳酸的过程。
首先，在发酵罐中加入发酵培养基，然后加入具有乳酸发酵能力的菌种，如乳杆菌。
发酵过程中，乳酸菌代谢碳源，产生乳酸和二氧化碳。
当乳酸浓度达到一定水平时，终止发酵过程，通过过滤、浓缩和结晶等步骤提取乳酸产品。
化学合成法是通过化学反应合成乳酸的过程。
最常用的方法是氰化氢法和水合丙烯腈法。
氰化氢法是将氢氰酸和乙烯氰化物在催化剂的作用下进行酯化反应，生成乳酸酯。
然后，在水中加入碱，使乳酸酯水解生成乳酸。
水合丙烯腈法是将丙烯腈和水在催化剂的作用下反应生成乳酸。
乳酸钙是将乳酸与钙盐反应得到的产物。
乳酸钙的生产工艺主要分为乳酸中和法和化学反应法。
乳酸中和法是将乳酸与氢氧化钙或碳酸钙反应，生成乳酸钙沉淀。
化学反应法是将乳酸与其他钙盐如硫酸钙反应，生成乳酸钙沉淀。
乳酸及乳酸钙生产工艺的选择取决于产品的要求和应用领域。
发酵法生产的乳酸通常被认为是天然和无污染的，适用于食品和医药领域。
化学合成法生产的乳酸成本较低，适用于工业领域。
乳酸钙的生产工艺通常与乳酸的生产工艺相结合，可以通过改变反应条件和操作参数来控制产品的物理性质和化学性质。
总之，乳酸及乳酸钙是一种重要的化学品，广泛应用于各个领域。
乳酸的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法，乳酸钙的生产工艺主要包括乳酸中和法和化学反应法。
选择合适的生产工艺可以提高产品的质量和产量，满足市场需求。
乳酸及乳酸钙是一种应用广泛的化学品，被广泛用于食品、医药、化妆品和其他工业领域。
乳酸钙具有补钙、增强食品保存性和酸度调节等功能，因此在各种产品中得到广泛应用。
本文将继续讨论乳酸及乳酸钙的生产工艺和相关应用。
乳酸的生产工艺
乳酸的生产工艺乳酸是一种重要的有机酸，在食品、制药、化妆品和环境等领域有广泛的应用。
乳酸的生产主要包括两个工艺：微生物发酵和化学合成。
微生物发酵生产乳酸的工艺是利用乳酸菌对含有易于发酵的碳源（如糖类）的物质进行发酵，产生乳酸。
常用的微生物包括乳酸菌属的乳酸杆菌、乳酸球菌等。
该工艺具有原料来源广泛、生产过程简单、产品纯度高等优点。
主要工艺流程如下：1. 提取菌种：从自然界中分离乳酸菌，经培养、筛选等步骤得到适合生产的菌种。
2. 激活菌种：将菌种转移到适合生长的培养基中，进行激活。
3. 培养菌种：将激活的菌种转移到大规模培养罐中，通过控制温度、pH等条件培养增殖。
4. 发酵：将培养好的菌种与含有易于发酵的碳源的物质混合，通过控制温度、pH等条件进行发酵。
5. 分离纯化：将发酵液进行分离纯化，去除杂质、提取乳酸。
化学合成生产乳酸的工艺主要适用于无法通过微生物发酵得到乳酸的特定情况，如高浓度、高纯度的乳酸。
化学合成工艺主要通过氧化反应和非氧化反应来合成乳酸。
常用的化学合成工艺有以下几种：1. 二氧化碳法：将含有二氧化碳的气体通入含有金属盐的溶液中，反应生成乳酸。
该工艺需要高压氧化器和脱碳装置。
2. 氧化法：将含有氧气的空气通入含有金属盐的溶液中，反应生成乳酸。
该工艺需要氧化反应器和乳酸蒸馏装置。
3. 甲醇法：将甲醇和含有盐酸的溶液反应生成氯乙酸甲酯，再通过水解反应生成乳酸。
该工艺需要甲醇反应器和水解装置。
以上是乳酸的生产工艺的简要介绍。
根据具体需求和条件，选择适合的工艺来生产乳酸，能够满足各个领域的应用需求。
随着生物工程技术的不断发展和创新，乳酸的生产工艺将进一步优化和提高。
l-乳酸的提炼工艺简述
!?乳酸还 是 化 工 行 业 最 重 要 的 平 台 化 合 物 之
一( 可以代替轻质油气通过脱羧& 脱水& 还原等过 程得 到 乙 醛& 丙 烯 酸& 丙 酸 等 化 学 品 -#. , 聚 !K乳 酸具有良好的初期机械性能( 可生物降解( 熔点约 !)$ m( 是一种很好的聚乙烯& 聚氯乙烯等塑料材 料的替代品( 是人类在保护环境& 消除白色污染道 路上的重要发展方向-). ,
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!?乳酸的提炼工艺简述
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年产5000吨乳酸工厂提取车间设计[技巧]
![年产5000吨乳酸工厂提取车间设计[技巧]](https://img.taocdn.com/s3/m/0f55ab4676232f60ddccda38376baf1ffc4fe302.png)
年产5000吨乳酸工厂车间设计乳酸是世界上应用广泛的三大有机酸之一，目前生产乳酸主要采取的方法有传统发酵工艺以及固定化微生物法、电渗析连续发酵法、萃取发酵法、膜法发酵法、吸附发酵法、同时糖化发酵法等新工艺，在工业生产中多采用微生物发酵法生产L-乳酸。
乳酸的提取精制是乳酸生产中非常重要的步骤，工业生产中常用的乳酸提取工艺主要有：钙盐法、锌盐法、离子交换法、溶剂萃取法和电渗析法等。
本设计采用德式乳杆菌为菌种，以大米为主要原料，麸皮为辅助原料经糖化发酵并行式来生产乳酸。
在发酵时加入CaCO3作为乳酸中和剂和发酵液稳定剂，得到的发酵液经预处理→浓缩→冷却结晶→洗晶→离心分离→乳酸钙结晶→溶晶→酸解→过滤→脱色等一系列步骤得到粗乳酸；粗乳酸先经浓缩再经离子交换法（先通过732阳离子交换柱再通过331阴离子交换柱）得到纯乳酸。
根据上述工艺流程，在进行乳酸工厂提取车间设计时，根据工厂的实际生产工艺和产能采取最优的提取工艺，通过对乳酸生产平衡、设备平衡和能量平衡等的计算，选取相应的生产设备，合理布局设计，使生产操作可靠性、方便性达到生产要求，降低成本，最终使生产效益最大化，并设计出合理的工艺流程图、设备结构和布置图以及全厂平面布置图。
关键词：发酵工艺；乳酸提取车间；工厂设计目录1 绪论 (1)1.1 乳酸的概况 (1)1.1.1 乳酸的理化性质 (1)1.1.2 乳酸的工业生产 (2)1.1.3 乳酸的用途及功能 (2)1.1.4 乳酸的质量检验与储存 (3)1.2 乳酸的发酵方法 (3)2 生产工艺 (5)2.1 发酵工艺 (6)2.1.1 发酵工艺流程及特点 (7)2.1.3 发酵工艺操作要点及注意事项 (8)2.2 提取精制工艺 (9)2.2.1 提取工艺流程及特点 (9)2.2.2 提取工艺条件 (9)2.2.3 提取注意事项以及工艺操作要点 (10)3 工艺计算及设备选型 (12)3.1 发酵工段 (13)3.1.1 物料平衡计算 (13)3.1.2 设备计算及选型 (13)3.2 提取工段 (14)3.2.1 生产平衡计算 (14)3.2.2 设备平衡计算及选型 (15)4 车间布置设计 (17)4.1 设计依据 (17)4.2 车间布置（厂房平面布置） (18)4.2.1 车间布置设计原则 (18)4.2.2 车间平面布置 (18)4.2.3 车间立面布置 (18)4.2.4 设备布置 (18)结论...............................................................................错误！未定义书签。
第三篇第二章乳酸
• 有淀粉糖化能力
• 发酵生产L-乳酸最适宜温度30 ℃
26
二、乳酸菌的分离
• 动、植物的汁液之自然发酵，首先为乳酸发酵， 即自然发酵的先峰菌
• 乳酸菌是兼性厌氧菌，杆状或球状，革兰氏呈 阳性，发酵葡萄糖生成50%以上乳酸的一类群细 菌
27
L-乳酸微生物发酵优劣比较
• 目前应用发酵法生产L-乳酸常用的微生物,一类为乳酸菌, 另一类
5
第一节 乳酸的性质
• 乳酸分子中有一个不对称C原子，有旋光性
COOH
OH
H
CH3
L（+）乳酸
COOH
H
OH
CH3
D（-）乳酸
• 乳酸分子内有-OH、-COOH，故有自动酯化能力 • 密度 1.1848 kg/L ( 80% W/W ) • 与水完全互溶，较难结晶析出,商品乳酸通常为60%溶液 。。
• B点为最大点，过了B点，可发酵糖
产率呈下降趋势 • 这是因副反应增加所引起 • 故要在最大值B点之 前，即A点放料，到C点完成。
发 100
• 营养盐添加量 亚适量水平
32
1、麸皮
• 是面粉工业的副产品，乳酸菌生长需要的许多 生长因子麸皮中均有
• 如 镁、磷、铁、钙、生物素、维生素
2、玉米浆 玉米用亚硫酸盐溶液浸出和浓缩而成
33
2、麦根
• 是啤酒工业制麦工段的副产物，含氮量高达30% • 麦根中含有许多种游离的 氨基酸，碳水化物，维生素，
2、淀粉水解方法
（1）酸法水解
• 酸法水解是以无机酸或有机酸为催化剂，在高温高压下
水解淀粉的方法，其工艺流程如下
原料
调浆
糖化
冷却
糖液
丰原聚乳酸生产工艺
丰原聚乳酸生产工艺丰原聚乳酸（Polylactic Acid, PLA）是一种生物可降解的聚合物，具有广泛的应用前景。
本文将介绍丰原聚乳酸的生产工艺，包括原料准备、聚合反应、纯化和后续加工等环节。
丰原聚乳酸的生产需要准备适当的原料。
常用的原料包括乳酸和催化剂。
乳酸可以通过发酵、化学合成或生物合成等方法获得。
催化剂的选择对聚乳酸的性能和产率有重要影响，常用的催化剂有锡催化剂、锌催化剂等。
接下来是聚合反应。
聚乳酸的聚合反应可以通过环状乳酸分子的开环聚合或直接聚合得到。
开环聚合方法包括热开环聚合和溶剂开环聚合，而直接聚合方法则是通过催化剂的作用，将乳酸分子直接聚合成聚乳酸。
聚合反应的条件需要控制得当，包括温度、压力、催化剂用量等。
完成聚合反应后，需要对产物进行纯化。
纯化的目的是去除杂质，提高聚乳酸的纯度。
常用的纯化方法包括溶剂沉淀、萃取、蒸馏等。
其中，溶剂沉淀是一种常用的方法，通过选择合适的溶剂将聚乳酸溶解，然后通过沉淀、过滤等步骤得到纯净的聚乳酸。
最后是后续加工。
聚乳酸可以通过挤出、注塑、吹塑等方法进行加工，制成各种形状的制品，如薄膜、纤维、容器等。
在加工过程中，需要控制温度、压力等参数，以确保产品的质量。
丰原聚乳酸的生产工艺具有一定的优势。
首先，丰原聚乳酸是从可再生资源中获得的，具有较低的环境影响。
其次，丰原聚乳酸具有良好的生物相容性和可降解性，可以广泛应用于医药、食品包装、纺织品等领域。
此外，丰原聚乳酸的物理性能可以通过改变聚合条件和添加其他添加剂进行调整，具有一定的可塑性。
丰原聚乳酸的生产工艺包括原料准备、聚合反应、纯化和后续加工等环节。
通过合理控制各个环节的条件，可以获得高质量的丰原聚乳酸产品。
丰原聚乳酸的生产具有环保、可降解等优势，有望在各个领域得到广泛应用。
乳酸发酵工业生产工艺流程
乳酸发酵工业生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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乳酸发酵工艺
1、种类——细菌
乳杆菌属(Lactobacillus)的菌种有干酪乳杆菌、嗜热乳杆菌、唾液乳杆菌、清酒乳杆菌、嗜 酸乳杆菌、德氏乳杆菌、嗜淀粉乳杆菌、植物乳杆菌等。
链球菌属(Streptoccoccus)有嗜热链球菌、乳脂链球菌、唾液链球菌等。
芽孢杆菌属(Bacillus)主要是凝结芽孢杆菌。
3、溶剂萃取法
异丙醚常用于乳酸萃取，并与吸附、离子交换法结合使用
发酵醪
加热 80℃
酸化
过滤
萃取
浓缩
离子交换
脱色
4 减压蒸馏法
乳酸在常压下的沸点为 190 ℃ 真空精馏 乳酸蒸馏温度﹤130 ℃ ，才无明显分解
5、锌盐法
乳酸盐在乳酸中是最容易结晶的，能用于检验乳酸存在 在乳酸钙溶液中加入 ZnSO4
CaL2 + ZnSO4
2、常用细菌
(1) 德氏乳杆菌 细胞杆状 单个或短链 革兰氏阳性 不运动 能利用糖类 发酵生成 D-和 L-乳酸 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、糊精等碳源，发酵产生 D-乳酸，少数菌株 产生 DL-乳酸。最适生长温度为 45℃，50℃仍能旺盛发育并产酸，最高耐受温度为 55℃。 (2) 赖氏乳杆菌 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖和海藻糖产酸；利用半乳糖、甘露醇和α-甲基配糖体 生成微量酸；不发酵乳糖、棉子糖、阿拉伯糖、鼠李糖、糊精和菊芋糖。能耐受 13g/l 的 D乳酸，最适生长温度为 36℃。 (3) 植物氏乳杆菌 异名：阿拉伯糖乳杆菌 细胞杆状，3～8×0.7～1μm，单个或呈短链，末端变圆。革兰氏阳性，不运动。在琼脂斜 面培养基上生长不旺盛。明胶酵母膏葡萄糖穿刺呈丝状生长，不液化明胶。硝酸盐还原试验 阴性。 能利用麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、乳糖、和棉子糖产酸；利用甘露 醇、山梨醇、甘油、木糖和糊精生成微量酸；不发酵鼠李糖、淀粉和菊芋糖。一般产 DL乳酸，能耐受 13g/l 的 D-乳酸，最适生长温度为 30℃。
年产1000吨乳酸的生产工艺设计
交通大学毕业设计（论文）任务书兰州交通大学毕业设计（论文）开题报告表兰州交通大学毕业设计（论文）学生自查表指导教师签字：年月日摘要乳酸是应用最为广泛的三大有机酸之一，本设计采用同步糖化发酵法来生产乳酸，同步发酵技术克服了传统发酵产物抑制作用，节约生产成本，提高生产效率。
该设计的生产方案为：以大米为主生产原料，麸皮为辅助原料，以德氏乳杆菌为菌种，添加碳酸钙作为乳酸发酵的中和剂和稳定剂，经过发酵得到的发酵液。
发酵液经过预处理和一系列分离反应，从而得到粗乳酸，在经过离子交换法处理得到纯度为80%的纯乳酸。
关键词：乳酸生产工艺，微生物发酵，同步糖化发酵法AbstractLactic acid is one of the three organic acids which widely used in the world, this design uses simultaneous saccharification and fermentation to produce lactic acid. Simultaneous saccharification and fermentation overcomes the inhibitory effect of traditional fermentation product, saving production cost, improving production efficiency. The design used the German Lactobacillus for strains and rice as the main raw materials, wheat bran auxiliary raw materials,adding CaCO3 as neutralizing agent and stabilizer of lactic acid fermentation, after fermentation, the fermentation liquid was pretreated, then a series of separation and reaction were used , finally, ion exchange treatment was adopted, we obtained lactic acid with a purity of 80%.Keywords: production of lactic acid, fermentation technology, synchronous fermentation technology目录1 绪论 (1)1.1 乳酸的性质和应用 (1)1.1.1 乳酸的性质 (1)1.1.2 乳酸的应用 (1)1.1.3 乳酸的质量检测 (1)1.2 全球市场状况及生产状况 (2)1.2.1 全球市场状况 (2)1.2.2 全球乳酸的生产状况 (2)1.3 乳酸的生产方法 (3)1.3.1 化学合成法 (3)1.3.2 酶法合成 (3)1.3.3 发酵法生产乳酸 (3)1.4 乳酸发酵过程的介绍 (3)1.4.1 菌种 (4)1.4.2 乳酸的发酵方法 (4)1.4.3 乳酸发酵提取分离方法 (5)1.5 我国发酵法生产乳酸的现状 (6)1.6 我国发酵乳酸过程中存在的问题的解决方案 (7)2 工艺设计及控制 (8)2.1 同步糖化法生产乳酸的工艺流程 (8)2.2 乳酸发酵条件及控制 (9)2.2.1 原料 (9)2.2.2 发酵的菌种 (9)2.2.3 发酵工艺控制及注意事项 (9)2.3 提取工艺及其控制 (11)2.3.1 提取工艺流程 (11)2.3.2 提取工艺条件 (11)2.3.3 提取工艺的控制 (11)3 工艺计算及设备选型 (14)3.1 设计工艺的条件和要求 (14)3.2 设备计算及选型 (14)3.2.1 发酵罐的选型 (14)3.2.2 调浆罐的选型 (15)3.2.3 种子罐的选型 (15)3.2.4 预热罐的计算 (15)3.2.5 压料罐计算 (16)3.2.6 第一次压滤 (16)3.2.7 第二次板框压滤 (16)3.2.8 双效塔 (16)3.2.9 酸解锅 (17)3.2.10 第三次板框压滤 (17)3.3 生产过程的物料衡算 (17)3.3.1 发酵过程的物料平衡计算 (17)3.3.2 提取过程的物料衡算 (18)3.4 生产过程的能量衡算 (19)3.4.1 发酵过程的能量计算 (19)3.4.2 提取过程的能量衡算 (20)4 效益评估 (21)4.1 员工工资 (21)4.2 概算过程 (21)4.2.1 建筑工程费 (21)4.2.2 设备购买费用 (22)4.2.3 生产成本总估算 (23)4.2.4 经济分析 (23)5 工业三废的处理 (25)5.1 有机废水的处理 (25)5.2 废气的处理 (25)5.3 废渣的处理 (25)6 工厂生产的安全措施 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录一：英文文献附录二：英文文献翻译附录三：设备流程图附录四：主设备图1 绪论1.1 乳酸的性质和应用1.1.1 乳酸的性质乳酸英文名称lactic acid，学名2-羟基丙酸，分子式为C3H6O3，相对分子质量为90。
第8章乳酸发酵工艺
2 乳酸发酵微生物
乳酸细菌
1）乳酸菌分离 酿造发酸食品采样 泡菜形式富集 碳酸钙透明圈法分离（倾注法倒平板） 2）产D-乳酸细菌 德氏乳杆菌：77g/L，转化率90%，D-乳酸比例：90% 保加利亚乳杆菌：40g/L，转化率72%，D-乳酸比例：99% 左旋乳酸芽孢杆菌 菊糖芽孢乳杆菌： 98g/L，转化率97%，D-乳酸比例：99%
1）浓缩：12-13波美度（乳酸钙26—28%） 杂质影响（杂质增加1%，乳酸钙溶解度增加10%），浓缩前要除杂
第8章乳酸发酵工艺
乳酸钙结晶酸解工艺
2）结晶 初始温度30℃---------- 23 ℃（1h），投放6—7%晶种 23 ℃-------18 ℃（1.5h） 后温度每1h降低2 ℃ 终温10 ℃，保持3—5h
第8章乳酸发酵工艺
同型乳酸发酵
2H（乳酸脱氢酶）
C6H12O6 EMP 2CH3COCOOH
2CH3CHOHCOOH
同型乳酸发酵的特点：1mol的G产生2mol乳酸，理论转化率是 100%。另外有很少量的乙醇、乙酸和二氧化碳等。
第8章乳酸发酵工艺
①同型乳酸发酵
2乳酸
2ATP 2ADP
葡萄糖
2NAD+ 2NADH
第8章乳酸发酵工艺
二. 代谢途径及产乳酸微生物
1 乳酸代谢途径
细菌乳酸途径
厌氧菌或微需氧菌，按发酵糖类过程和产物不同，可分为同型和 异型和双歧乳酸发酵
同型乳酸发酵：它们利用糖经糖酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸还原产 生乳酸。发酵产物中主要为乳酸的称为同型乳酸发酵，如乳链球菌 （Streptococcus lactics）、乳酪链球菌（ Streptococcus cremoris）、干酪乳杆菌（lactobacillus casei）、保加利亚乳杆菌 （Lac. bulgaricus）等。
乳酸生产的工艺原理
4. 钱志良，胡军.乳酸的工业化生产,应用和 钱志良，胡军.乳酸的工业化生产, 市场.工业微生物，2001,31（ 市场.工业微生物，2001,31（2）： 49~53 5. 白冬梅，赵学明，李鑫钢等.米根霉发酵生 白冬梅，赵学明，李鑫钢等. 产L-（+）-乳酸研究进展.现代化工， 乳酸研究进展. 2002，22（ ）：9~13 2002，22（6）：9~13
乳酸纯品为无色液体，工业品为无色到浅 乳酸纯品为无色液体， 黄色液体。无气味，具有吸湿性。 黄色液体。无气味，具有吸湿性。相对密 1.2060(25/4℃ 熔点18℃ 度1.2060(25/4℃)。熔点18℃。沸点 122℃ 2kPa)。 122℃（2kPa)。折射率 nD(20℃)1.4392。能与水、乙醇、 nD(20℃)1.4392。能与水、乙醇、甘 油混溶，不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚。 油混溶，不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚。 在常压下加热分解，浓缩至50%时 在常压下加热分解，浓缩至50%时，部分 变成乳酸酐，因此产品中常含有10%变成乳酸酐，因此产品中常含有10%15%的乳酸酐 15%的乳酸酐。 的乳酸酐。
合成法
合成方法制备乳酸有乳腈法、丙稀腈法、丙酸法、丙稀法等，用于工业生产 的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法) 的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法)和丙稀腈法。 （1）乳腈法 乳腈法是将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈（或直接用乳腈 作原料），用泵将乳腈打入水解釜，注入硫酸和水，使乳腈水解得到粗乳酸。 然后再将粗乳酸送人酯化釜，加入乙醇酯化，经精馏、浓缩、分解得精乳酸。 美国斯特林化学公司及日本的武藏野化学公司均采用此法合成乳酸。 （2）丙烯腈法 丙烯腈法是将丙烯腈和硫酸送入反应器中水解，再把水解物送人酯化反 应器中与甲醇反应；然后把硫酸氢铵分出后，粗酯送入蒸馏塔，塔底获精酯； 再将精酯送入第二蒸馏塔，加热分解，塔底得稀乳酸，经真空浓缩得产品。 （3）丙酸法 丙酸法以丙酸为原料，经过氯化、水解得粗乳酸；再经酯化、精馏、水 解得产品。该法原料价格较贵，仅日本大赛路公司等少数厂家采用。反应如 下： CH3CH2COOH Cl2一→CH3CHClCOOH NaOH— Cl2一 NaOH— →CH3CH(OH)COOH NaCl
有机酸工艺学-乳酸发酵工艺2
3.4.3乳酸精制工艺 3.4.3.1 乳酸精制工艺流程
3.4.3.2乳酸精制生产技术 （1）活性脱色
活性炭脱色是最常使用的乳酸净化除杂方法。粗乳酸的活性炭 脱色可在两种情况下进行。 ①在酸解过程中未除去石膏渣的溶液中，添加约2%的活性炭， 在硫酸钙结晶温度下，与结晶同时进行脱色1小时，活性炭随石 膏渣一起滤去。酸解同时脱色 ②在除去石膏渣的乳酸溶液中，视颜色的深浅，添加一定量的活 性炭，维持温度70～80℃、30min，进行脱色。
脂，进行阳离子交换。 pH 3.0以上的乳酸液供酸解工序做洗水， pH3.0以下开始收集。 每隔2 h检测一次铁的含量，严格控制铁离子的浓度小于3 mg/L。
当流出料液铁离子含量达3mg/L时，转入另一再生好的阳离子交 换柱，继续进行交换。 2)．阴离子交换树脂(331)交换 将去除阳离子的乳酸溶液以一定的流速通过树脂。 pH3以上的淡乳酸回收入淡乳酸贮槽，以作洗水之用。pH3.0开 始接收， 每隔2h检测一次氯化物，严格控制氯化物含量在5mg/L以下。树 脂吸饱后将料液放至树脂层，注入蒸馏水将乳酸压出至pH3.0， 回收淡乳酸。 3)．碳柱、331阴离子交换树脂、732阳离子交换树脂经多次反复使 用后，会吸附部分有机物和有害离子，使交换当量明显下降，应及 时进行活化，再生后方可使用。
（2）一次浓缩及脱色
将酸转入一次浓缩罐内，打开蒸汽阀加 热浓缩，
真空度不低于0.08MPa， 温度不得高于80℃。 料液浓度达45%～50%时，趁热放入脱
色罐中脱色。 视色度情况加入0.5%～1.0%的活性炭，
启动搅拌，脱色30分钟。 检查色度合格后进行过滤。
（3）碳柱脱色与离子交换
培添养加基。中的CaCO3是中和剂，可以分批
培养基无需灭菌，直接接入上述培养好 的种子液，培养物接种量为10%,
乳酸生产的工艺原理
乳酸生产工艺原理乳酸是一种多用途的精细化学品，可广泛用于食品，制药，制革，纺织·环保和农业中。
在食品工业中，乳酸是一种重要的酸味剂和反腐剂。
在美国，乳酸在软饮料方面很大程度上取代了柠檬酸·磷酸等，在啤酒制造中所用的磷酸已经全部改用乳酸。
在医疗工业中，乳酸可以直接制成药品或制成乳酸盐类，内服可用于肠内消毒，外用可以作为收敛性杀菌剂。
利用乳酸亲水性的特点将其和难溶性药物结合，可以增加人体对药物的吸收。
乳酸的作用这么大，世界各国都在使用各种方法来合成乳酸。
常见的生成方法有以下几种。
1、发酵法发酵法的主要途径是糖在乳酸菌作用下，调节pH值5左右，保持大约50ºC发酵三到五天得粗乳酸。
发酵法分同型发酵和异型发酵。
2、合成法合成方法制备乳酸有乳腈法、丙稀腈法、丙酸法、丙稀法等，用于工业生产的仅乳腈法(也叫乙醛氢氰酸法)和丙稀腈法。
（1）乳腈法乳腈法是将乙醛和冷的氢氰酸连续送入反应器生成乳腈（或直接用乳腈作原料），用泵将乳腈打入水解釜，注入硫酸和水，使乳腈水解得到粗乳酸。
然后再将粗乳酸送人酯化釜，加入乙醇酯化，经精馏、浓缩、分解得精乳酸。
（2）丙烯腈法丙烯腈法是将丙烯腈和硫酸送入反应器中水解，再把水解物送人酯化反应器中与甲醇反应；然后把硫酸氢铵分出后，粗酯送入蒸馏塔，塔底获精酯；再将精酯送入第二蒸馏塔，加热分解，塔底得稀乳酸，经真空浓缩得产品。
（3）丙酸法丙酸法以丙酸为原料，经过氯化、水解得粗乳酸；再经酯化、精馏、水解得产品。
反应如下：CH3CH2COOH Cl2一→CH3CHClCOOH NaOH—→CH3CH(OH)COOH NaCl3、酶化法（1）氯丙酸酶法转化利用纯化了的L-2-卤代酸脱卤酶和DL-2-卤代酸脱卤酶分别作用于底物L-2-氯丙酸和DL-2-氯丙酸，脱卤制得L-乳酸或D-乳酸。
L-2-卤代酸脱卤酶催化L-2-氯丙酸，而DL-2-卤代酸脱卤酶既可催化L-2-氯丙酸，又可催化L-2-氯丙酸生成相应的旋光体，催化同时发生构型转化。
酸奶生产工艺流程(带图)
酸乳生产工艺流程酸乳工艺流程如下:乳酸菌纯培养物→母发酵剂→生产发酵剂↓原料乳预处理→标准化→配料→均质→杀菌→冷却→加发酵剂灌装在零售容器内→在发酵室发酵→冷却→后熟→凝固型酸奶→在发酵罐中发酵→冷却→添加果料→搅拌→灌装→后熟→搅拌型酸奶酸奶的生产工艺流程：1.凝固型酸奶生产工艺流程鲜牛奶→标准化→均质→杀菌→冷却→接种→搅拌→灌装封口→发酵→冷却→后熟2.搅拌型酸奶生产工艺流程鲜牛奶→标准化→均质→杀菌→冷却→发酵→搅拌→灌装封口→冷藏后熟→酸乳↑果料、香精前者先冷却分装，后培养发酵。
后者先冷却接种发酵，后分装。
凝固型酸乳用于纯酸奶的生产，搅拌型酸乳还可用于果味、果料等花色品种酸奶的生产.一般凝固型纯酸奶要有良好的组织状态,要防止有裂纹出现，因此要先搅拌,分装，再发酵.带有果料的酸奶，影响乳酸菌的发酵，不能保持良好的组织状态，固采用先发酵,后搅拌加果料的方式。
酸奶生产工艺操作要点1.配料2.均质3.杀菌、冷却4.乳酸的制备（重点)5。
发酵的操作条件及终点判断（难点)配料的选择和要求：选择符合质量标准的各种原辅料:牛乳、乳粉、砂糖和稳定剂等。
乳粉、砂糖混合后加50～60℃温水溶解。
琼脂、明胶等稳定剂可与少量糖混合后加水加热溶解充分后添加.均质的目的是：防止脂肪上浮，使脂肪微粒化，改善口感。
一般采用高压均质机.均质工艺条件：均质前，应先将混合料预热至50～60℃，均质压力为9.81～24。
5MPa。
杀菌目的是什么？①除去原料乳中的氧，降低氧化还原反应，明显促进乳酸菌的生长。
②由于蛋白质的变性，改善了牛乳的硬度与组织.③对防止乳清分离有效。
杀菌及冷却的条件：杀菌条件:90℃、15min。
经杀菌后的混合料冷却到40~45℃备用。
还可以采用高温瞬时杀菌.操作:135—140℃加热２秒左右。
这样有利于营养成分的保存，减少煮沸气味.酸奶常用的乳酸菌发酵剂及工艺要求：①常用菌种：保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌种（2：1-1:1）.②发酵剂的制备:母发酵剂－中间发酵剂－工作发酵剂③工艺条件：接种量2.0％～3.0％，菌种比为2：1～1：1。
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发酵法的关键是菌种的选择，用于发酵生成乳 酸的菌种主要有细菌和根霉。
细菌发酵
细菌细菌的乳酸发酵主要采用下列两种方式： 同型乳酸发酵：葡萄糖经糖酵解途径降解为丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱
随着乳酸需求量的增加需要开发消除产物抑制的新型乳酸分离方法。 近几年，原位分离技术（InSituProductRemove,简称ISPR）在乳酸 发酵的应用引起了世界范围的关注，如溶剂萃取发酵法（使用油酸、 叔胺等为萃取剂）、吸附法（离子交换树脂、活性炭、高分子树脂 等）、膜法发酵（渗析、电渗析、中空纤维超滤膜、反渗透膜等） 等，这些方法在发酵过程中从培养介质中及时移走乳酸，达到减少 产物抑制、控制pH值的目的，从而提高原料的利用率和产品产率， 对于实现连续生产过程具有重要意义
乳酸的用途
乳酸是一种多用途的精细化学品，可广泛用于 食品，制药，制革，纺织，环保和农业中。在 食品工业中，乳酸是一种重要的酸味剂和反腐 剂。在美国，乳酸在软饮料方面很大程度上取 代了柠檬酸·磷酸等，在啤酒制造中所用的磷 酸已经全部改用乳酸。在医疗工业中，乳酸可 以直接制成药品或制成乳酸盐类，内服可用于 肠内消毒，外用可以作为收敛性杀菌剂。利用 乳酸亲水性的特点将其和难溶性药物结合，可 以增加人体对药物的吸收。
发酵工艺流程
发酵法主要以淀粉为原料，还可以葡萄糖、糖 蜜等为原料，实际是己糖或能分解为己糖的化 合物。
传统的钙盐法生产乳酸的发酵工艺为：首先将 淀粉糖化，接入筛选的菌种后，再加入碳酸钙 以中和生成的乳酸，调节pH值在5.0~5.5，让 菌种在适合产酸的温度下发酵3~6d，生成产 品为粗乳酸钙的发酵液。
发酵液中乳酸的分离
对于发酵生产乳酸，最适的pH为5.5~6.0。乳酸发酵过程中，随着乳 酸的不断生产，发酵液的pH值不断降低，pH<5时产酸受到抑制。为 了提高乳酸产率，需要控制发酵液pH值。传统的pH值调节是用 CaCO3来中和产生的乳酸，以维持适宜的pH值。传统工艺从乳酸钙 中提取乳酸的过程复杂，而且乳酸盐对细胞代谢有抑制作用。
乳酸的生产工艺
41110121 顾行健
乳酸（Lacticacid）
乳酸是一种天然有机酸，据 旋光性可分为D-乳酸、L-乳 酸和混合型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。因此在食品工业或制 造医药中应用的乳酸酯及聚 乳酸，都使用L－乳酸为原料。
谢谢！
氢酶的催化下还原为乳酸。此发酵过程中，1mol葡萄糖可以生成 2mo1乳酸，理论转化率为100%． 异型乳酸发酵：异型乳酸发酵是某些乳酸菌利用己糖单磷酸盐途径， 分解葡萄糖为5-磷酸核酮糖，再经差向异构酶作用变成5-磷酸木酮糖， 然后经磷酸酮解酶的作用下发生裂解反应，生成乙酰磷酸和3-磷酸甘 油醛。3-磷酸甘油醛进一步还原为乳酸。异型乳酸发酵的菌种除生成 乳酸外，还生成乙醇、CO2和乙酸。 生产中应该选用能够进行同型乳酸发酵的菌种，以提高乳酸的产量。 工业中常用德氏乳杆菌发酵，德氏乳杆菌产生DL型乳酸，对糖的转 化率高达90%以上。
几点思考
中国的乳酸工业和国外发达国家相比还有一定 差距，目前和今后的工作应着眼于以下几点：
1）筛选生产L-乳酸选择性更高的菌种，以满 足L-乳酸日益增加的需求；
2）开发使用更廉价原料生产乳酸的工艺，如 用纤维素代替淀粉；
3）进一步开发菌种固定化和提取工艺的耦合 技术，提高乳酸的产出量；
4）加强以乳酸为原料的后续产品的开发．
根霉发酵
根霉多数采用米根霉，传统的米根霉发酵采用游离细 胞在搅拌罐中进行。米根霉的菌丝发达，游离细胞发 酵过程中米根霉会形成很大的菌丝团，引起氧气及其 它营养物质的传递困难，造成产酸速率低、生产不稳 定等缺点。固定化米根霉发酵能使菌丝均匀地分布在 固定介质上，在一定程度上缓解这一问题。
根霉与乳酸菌相比，发酵过程很少发生乳酸的消旋作 用，有利于制得纯净的L-乳酸。由于人体含有的L-乳 酸脱氢酶只能分解L-乳酸，从保健的角度出发在食品 和医药中应尽量使用L-乳酸。