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乳酸是葡萄糖無氧酵解的最終產物。分子式為CH3CHOHCOOH。當組織嚴重缺氧時三羧酸循環(huán)中丙酮酸有氧氧化障礙，丙酮酸還原為乳酸作用增強，血中乳酸增加，乳酸/丙酮酸比值增高，有的乳酸高達25mmol/L，這種極值的出現(xiàn)標志著細胞氧化過程的惡化。心肌組織含有豐富的乳酸脫氫酶(LDH)，對乳酸的親和力大，有利于催化乳酸氧化生成丙酮酸，故心肌能利用乳酸作為“燃料”。在急性心肌梗塞、心功能失代償、肺功能不全和休克時常見低氧血癥，同時伴有高乳酸血癥。全血乳酸測定常用分光光度法，參考值0.9～1.7mmol/L；血漿乳酸測定常用比色法，一般小于2.4mmol/L。
乳酸及其衍生物在食品、飲料、醫(yī)藥等領域有廣泛的應用。乳酸可加到糖果、飲料、果汁、葡萄酒和奶制品（如酸奶）中作為增香劑、酸味劑或者防腐劑，在啤酒生產過程中代替磷酸作為調酸劑。硬脂酰乳酸鹽可作為面包的改良劑。乳酸鈉可用于靜脈注射液和腎透析溶液。乳酸鈉鹽和鉀鹽能抑制微生物如沙門菌、李斯特菌、梭狀芽孢桿菌的生長，可用于延長肉制品的貨架期，或者在香腸及加工肉制品中代替或減少防腐劑的用量。乳酸鈉、乳酸及其他有機酸的混合物用于化品中有助保濕及美白。乳酸鈣可為乳品飲料添加鈣質。其他乳酸鹽如鋁、銅、鐵、錳、鎂和鋅等可添加到運動性飲料和保健品中來補充礦物質。由于乳酸及其鹽有天然、安全、溫和及無腐蝕性等優(yōu)點，可廣泛應用于洗滌劑和個人護理品，如酸性洗滌劑（牙膏、洗手液、洗發(fā)水、香皂等），達到清潔、除銹、抑菌或殺菌等效果。乳酸酯（甲基、乙基、異丙基、丁基、2-乙基己基乳酸鹽）由于溫和、安全、可降解、高溶解性、低揮發(fā)性、高閃點、水溶性等優(yōu)點，可用于化學和電子工業(yè)，也可作為樹脂溶劑，用于液晶顯示器、可讀寫磁盤、集成電路和集成電路板的生產過程中。乳酸及其鹽也可用于化學法電鍍、皮革加工、紡織染色等應用領域。
乳酸可以由化學法或者微生物發(fā)酵法來生產。化學法是以石油基化學品為原料合成，因此受原油供應及價格劇烈波動（2008～2014年原油價格范圍為40～145美元/桶）等影響。化學法的另一個缺點是通常只能合成消旋的DL-乳酸，由于D-乳酸在人體內的代謝問題，其在食品和飲料中的應用受到了限制。聚乳酸需用極高化學純度及較高光學純度的乳酸單體，通常要求L-乳酸含量須大于96%～99%（即D-乳酸小于1%～4%），因此化學法消旋乳酸不符合一般聚乳酸材料的使用要求，僅可應用于一些對光學純度沒有要求的化工領域，例如金屬的電鍍、洗滌劑等，因此市場非常小。目前用化學法合成乳酸的制造商只有日本的武藏野，其他的生產商大多是利用微生物將碳水化合物（如蔗糖或淀粉糖）厭氧發(fā)酵生產酸。一分子的葡萄糖通過酵解，可以生成兩分子的乳酸，理論轉化率為100%，但實際發(fā)酵產率僅能達到約90%。D-乳酸或L-乳酸的生產條件差異主要在菌種及發(fā)酵條件，其回收和純化過程沒有太大的區(qū)別，但須避免D-乳酸和L-乳酸在極端條件（例如純化過程的高溫）下相互轉化消旋。厭氧發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的pH
值會隨著乳酸的生成而降低，須加入氫氧化鈣或者碳酸鈣來中和乳酸，維持最佳pH值發(fā)酵條件。發(fā)酵后，菌體和雜質通過過濾和離心分離，可以作為飼料添加劑。發(fā)酵液冷卻后，氫氧化鈣和乳酸中和生成的乳酸鈣沉淀，須用硫酸來溶解以提取乳酸，此過程會生成硫酸鈣沉淀副產物，過濾分離后，產生的固廢可作為石膏應用于建筑領域。經(jīng)此提取出的粗乳酸液尚含有大量可溶性蛋白質、糖、鹽、雜酸等，必須純化去除。食品級的乳酸容許少量可溶性的雜質，可以通過樹脂吸附提純、活性炭脫色、膜分離或蒸發(fā)濃縮，使乳酸濃度達到一般商業(yè)化的80%～88%（含12%～20%的水）。如濃縮乳酸至92%～93%，對聚合應用較合適，但其黏度增加，室溫或低溫時會以二聚體或者三聚體的形式存在。
耐熱級或聚合級的乳酸要求很高的化學純度，因此粗乳酸液中的可溶性雜質須以酯化或分子蒸餾完全去除。酯化蒸餾法以甲醇和乳酸反應形成較易揮發(fā)的乳酸甲酯，再蒸餾提純，所得的乳酸甲酯經(jīng)過水解成為乳酸和甲醇，再蒸餾分離出甲醇即可得到乳酸。分子蒸餾法的能耗較大，在蒸餾之前可以通過真空蒸發(fā)或納濾來濃縮，蒸餾殘余的深色廢液可以作為飼料添加劑。如需得到光學純度大于99.9%的乳酸，可以通過結晶進一步提高光學純度。純化的乳酸可以加堿中和，制成乳酸鈉或乳酸鈣等鹽溶液；或以蒸發(fā)、噴霧干燥、結晶、造粒、干燥后，形成固體乳酸鹽；或加甲醇或乙醇等，酯化生成乳酸酯。乳酸脫水純化后可生成無水的丙交酯，供聚合成聚乳酸，或其他共聚物。工業(yè)級聚乳酸必須用高光學純度的乳酸，以提高結晶度、耐熱性及物理機械強度。
[1] 心臟病學詞典
[2] 乳酸及聚乳酸的工業(yè)發(fā)展及市場前景
[3] 天津工生所-山東壽光巨能金玉米公司D-乳酸項目正式啟動.天津工生所官網(wǎng)，2013.