Молочная кислота впервые была получена в 1780 году в Швеции из кислого молока. С 1881 года для промышленного производства молочной кислоты используется метод молочнокислого брожения (ферментации). Ответственными за процесс молочнокислого брожения являются микроорганизмы и бактерии лактобацилус (Lactobacillus) и лактококкус (Lactococcus) и некоторые другие.

Молочная кислота (химическое обозначение – 2-гидроксил-пропановая кислота) является a-гидроксилированной карбоновой кислотой, C3H6O3. Речь идет о прозрачной, похожей на сироп жидкости, без запаха и приятно-кислой на вкус, которая хорошо растворяется в воде. На кожу и глаза молочная кислота оказывает раздражающее действие.

Молочная кислота существует в двух диастереоизомерических формах, L(+)- и D(-)-молочная кислота. В то время как изомер D(-)-молочная кислота, в основном, образуется в микробиологическом процессе разложения глюкозы, изомер L(+)-молочная кислота встречается в крови, мускулатуре и в других органах животных и человека.
В качестве сырья для молочной кислоты, как источника углеводородов, может быть использован, в принципе, любой вид сахара. Вид сахара выбирают в зависимости от используемого штамма бактерий. Преимущественно применяется сахар, получаемый из сельскохозяйственных побочных продуктов или отходов пищевой промышленности, например, глюкоза, мальтоза, декстроза – из зерна или картофельного крахмала, сахароза – из сахарного тростника или сахарной свеклы, лактоза – из молочной сыворотки.
Классическое применение молочная кислота имеет в пищевой промышленности в качестве консервирующей добавки к пищевым продуктам (E 270 и E 325-327 - лактаты натрия, калия и кальция), в качестве буферной субстанции и для придания кислого привкуса, в кожевенном производстве для набухания и обеззоливания, в текстильной промышленности, как вспомогательное средство для крашения и печати.
В сельском хозяйстве с каждым годом растет применение молочной кислоты в качестве подкисляющей и консервирующей добавки, как средства для очистки, дезинфекции и нейтрализации, а также в качестве добавки для кормов.
В низких концентрациях она применяется в качестве буферной субстанции при производстве косметических и фармацевтических препаратов для достижения кислотного значения pH. В этих областях применения мировая потребность в молочной кислоте, производимой методом ферментации, оценивается в настоящее время в 250.000 т/год.
Следующей, особенно важной в будущем областью применения молочной кислоты, является производство биологически разлагаемой полимолочной кислоты PLA методом непрерывной полимеризации. Исследования показали, что 22% всех произведенных полимерных материалов применяется для упаковки, в основном для упаковок одноразового пользования. Только в Германии это количество составляет 1,5 млн т/год.
Из полимолочной кислоты возможно производство таких продуктов, как покрывающая пленка для сельского хозяйства, системы укрепления грунта для садоводства и возделывания виноградников, одноразовые изделия медицинского применения для больниц, а также упаковка для продовольственных продуктов и товаров широкого потребления. По данным исследований в настоящее время существует рынок полимолочной кислоты для пленок и неформированных волокон приблизительно 122.000 т/год, в 2008 году он составит примерно 390.000 т/год и в 2010 году – до 1.184.000 т/год.

Молочная кислота производится путем ферментации. При этом начальная часть является периодическим процессом. При использовании определенного количества биореакторов (ферментеров) на последующих стадиях достигается переход процесса в непрерывный. Технологическую цепочку можно продолжить процессом непрерывной полимеризации.
Uhde располагает технологией для производства оптически чистой 100%-ной L(+)-молочной кислоты, в которой используется запатентованный процесс, базирующийся на штамме бактерий Bacillus coagulans. Отличительным признаком этой технологии является то, что культивирование микроорганизмов происходит при температуре 48 - 52°C в условиях, не требующих стерильности, с доступом воздуха.
Используемый штамм позволяет производить молочную кислоту с концентрацией от 12,1% и высокой оптической чистотой при температуре 52°C. Поэтому издержки на охлаждение очень низкие. Более 98,5% произведенной по этой технологии молочной кислоты является L(+)-изомером.
Произведенный продукт можно использовать в качестве исходного сырья для производства полимолочной кислоты PLA. При разбавлении деминерализованной водой из этого продукта можно производить также и молочную кислоту фармацевтического качества с концентрацией от 88 до 92%.
Uhde предлагает Вам весь пакет услуг, начиная с необходимых анализов исходного сырья, через масштабирование процесса и расчет установки c желаемой мощностью производства, до строительства и ввода установки в эксплуатацию с обучением персонала заказчика.

www.newchemistry.ru