《乳酸发酵工艺》PPT课件

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1、乳酸发酵工艺3.1概述3.2乳酸发酵微生物和发酵机制3.1概述3.1.1乳酸发酵简史3.1.2乳酸的性质3.1概述3.1.1乳酸发酵简史（1）国外发展过程：1780年席勒（Scheele）,从酸乳中提炼制得乳酸。1857年巴斯德（Pasteur）,发现使牛乳变酸的乳酸菌。1878年李斯特，成功地分离出乳酸细菌，命名为乳杆菌，即今天的乳链球菌。为纯种培养乳酸菌、进行工业化生产奠定基础。1881年CharlesE.Avery公司，采用纯种发酵工业化生产乳酸。1894年EijKman，发现鲁氏毛霉产少量乳酸。1911年斋藤，采用华

2、根霉生产D－乳酸。1917－1918年赤木，采用德氏乳杆菌以甘薯淀粉为原料进行工业化生产乳酸。1936年Ward，分离获得优良L－乳酸产生菌－米根霉，并进行表面培养生产L－乳酸，对糖的转化率为40～50％，后又提高到62～67％。1938年Ward，采用米根霉在旋转发酵罐中通风，液体培养，生产L－乳酸，转化率达70～75％。1950年Bernhauer，采用米根霉以葡萄糖为碳源，L－乳酸转化率达80％，淀粉为碳源转化率为45～48％。1982年Stenroon等，采用海藻酸钙固定化德氏乳杆菌，最大转化率达97％（90％以上为

3、D－乳酸）。1989年Hang等，采用米根霉NRRL395以玉米为原料直接发酵生产L－乳酸354g/1000g玉米。1989年Hang等，采用海藻酸钙固定化米根霉孢子生产L－乳酸，最高产酸62g/L，糖转化率达72％。1990年KirKovits等采用凝结芽孢杆菌DSM5169菌株在含糖190g/L，酵母膏3g/L培养基中，52℃培养39小时，生成140g/LL－乳酸，其中L－乳酸纯度达99.8％。（2）国内发展过程：1944年重庆振元化学药品厂，采用德氏乳杆菌发酵生产乳酸钙。1985～1992年无锡第二制药厂、河北秦皇岛乳

4、酸厂、沈阳乳酸厂、银川乳酸钙厂等采用“双酶法处原料，大型发酵罐生产乳酸及乳酸钙。1991年蒋明株等，采用米根霉发酵L－乳酸小试。1991年刘祖同等，固定化米根霉EL－56发酵生产L－乳酸。1992年曹本昌等，分离筛选干酪乳杆菌鼠李糖亚种菌株进行L－乳酸发酵。1997年金其荣等分离选育出产L-乳酸占总酸99.6%米根霉突变株，适用于糖、玉米粉等多种原料。2000年安徽丰原生化公司引进国外的“工程细菌”进行年产5000吨的L-乳酸发酵生产，产酸达180g/L。（3）乳酸工业的发展1982年世界乳酸产量2.42.8万吨，1989

5、年增至3.0万吨，其中5060％为发酵法生产的，主要是DL－型乳酸和乳酸钙。荷兰、巴西、西班牙、美国、日本都相继扩建和新建了具有相当规模的L-乳酸厂，其中尤以美国为甚，Dowchemicalco.和Cargill两公司已联合完成年产7000吨聚乳酸的中试,并于2002年初宣布将投资3亿美元建世界上最大的第一套年产14万吨聚乳酸生产线。目前世界乳酸产量达20万吨每年，其中荷兰purac公司10万吨每年，美国ADM公司6.5万吨每年。根据日本有关专家估计，若干年内世界L-乳酸的消费量将达到300万吨。1944年重庆振元化学药品

6、厂，曾以德氏乳杆菌发酵生产乳酸钙，目前我国有十几家生产厂，年生产能力约13~14万吨。生产规模最大的是河南郸城金丹乳酸公司，年产8万吨。最近安徽丰原集团公司从比利时引进菌种可达180g/L，新建了年产2万吨的生产线。www.themegallery.comCompanyLogoL-乳酸的用途医药食品农药化妆品化工材料乳酸糖果、饮料、果汁、葡萄酒、乳酸钠静脉注射液和肾透析溶液饲料添加剂防腐剂保湿及美白乳酸酯树脂溶剂聚乳酸2.乳酸的用途乳酸及其衍生物在食品、饮料、医药、工业和聚合物等不同的市场内有广泛的应用。1.乳酸可加到糖果、

7、饮料、果汁、葡萄酒、和奶制品如酸奶作为增香剂、酸味剂或者防腐剂，在啤酒生产过程中作调酸剂代替磷酸。2.硬脂酰乳酸盐可作为面包的改良剂。3.乳酸钠可用于静脉注射液和肾透析溶液。乳酸钠、乳酸、和其他有机酸的混合物用于化妆品中有助保湿及美白。4.乳酸钙可为乳品饮料添加钙质以及制成药用钙片。5.其它乳酸盐如铝、铜、铁、锰、镁和锌等可添加到运动性饮料和保健品中来补充矿物质。6.乳酸酯（甲基，乙基、异丙基、丁基、2-乙基己基乳酸盐）可用于化学和电子工业，及作树脂溶剂用于液晶显示器、可读写磁盘、集成电路和集成电路板的生产过程中。乳酸及其盐

8、也可用于化学法电镀、皮革加工、纺织染色等。图-2.1与乳酸发酵有关的优化环境和L-聚乳酸的环境循环聚乳酸的合成乳酸聚合成聚乳酸的技术，在实验室规模已行之有年，并不稀奇。简单可分为以乳酸直接缩聚的一步法，及先将乳酸脱水成丙交酯、再开环聚合的二步法(Galotta,2002;Gruber,20