Молочна кислота (лактатна кислота) – це органічна кислота, яка має формулу C₃H₆O₃. Вона виробляється в організмах рослин, тварин і мікроорганізмів під час метаболізму глюкози і галактози. Молочна кислота має кислий смак і безбарвну рідку консистенцію.
Хімічні властивості молочної кислоти
- Кислотність: Молочна кислота є слабкою кислотою. У водних розчинах вона розщеплюється на іони водню (H+) і лактатні іони (C₃H₅O₃-). Це робить її кислотним розчином з низьким рівнем pH.
- Гідроліз: C₃H₆O₃ може піддаватися гідролізу під дією води, утворюючи глюкозу та піруват.
- Окиснення: Молочна кислота може піддаватися окисненню, утворюючи вуглекислий газ і воду. Цей процес відбувається в організмах під дією бактерій під назвою молочнокислі бактерії.
- Естерифікація: C₃H₆O₃ може утворювати естери зі спиртами, наприклад, метанолом або етанолом. Ці естери, такі як метиловий і етиловий лактат, використовуються в різних промислових і косметичних застосуваннях.
Отримання
Молочна кислота може бути отримана з різних джерел, включаючи:
- Ферментація глюкози або галактози: C₃H₆O₃ виробляється під час ферментації глюкози або галактози за участю мікроорганізмів, зокрема молочнокислих бактерій, таких як Lactobacillus і Streptococcus. У цьому процесі глюкоза або галактоза перетворюються на молочну кислоту.
- Хімічний синтез: C₃H₆O₃ також може бути синтезована хімічним шляхом. Наприклад, молочна кислота може бути отримана з ацетальдегіду шляхом каталітичної гідрогенізації або окиснення етанолу відповідними хімічними реакціями.
- Біоферментація: Крім мікроорганізмів, молочна кислота може бути вироблена також шляхом використання ферментів, таких як лактатдегідрогеназа, у контрольованих умовах. Цей метод отримання молочної кислоти використовується в промисловості для виробництва великих обсягів.
- Біотехнологічні методи: В останні роки були розроблені нові методи отримання молочної кислоти з використанням генно-інженерних технологій і мутантних штамів мікроорганізмів.
Отримання молочної кислоти зазвичай проводять у промисловому масштабі за допомогою спеціалізованих установок і контрольованих умов.
Застосування молочної кислоти
- Харчова промисловість: C₃H₆O₃ використовується як добавка в харчових продуктах, особливо в молочних продуктах, йогуртах, солодощах, напоях та консервах, як консервант і регулятор кислотності.
- Косметична промисловість: Молочна кислота використовується в косметичних засобах, таких як пілінги, зволожувачі, тоніки для обличчя і шампуні, як регулятор pH та засіб для вирівнювання тону шкіри.
- Фармацевтична промисловість: C₃H₆O₃ використовується як компонент у деяких фармацевтичних препаратах, зокрема у препаратах для лікування гіперацидності шлунку та заборгованості вапняка в організмі.
- Промисловість: C₃H₆O₃ використовується в різних галузях промисловості, таких як текстильна, фарбова, фармацевтична та хімічна, як компонент для виробництва пластмас, розчинників, барвників і синтетичних волокон.
Це лише деякі приклади застосування молочної кислоти, і вона також має інші використання в різних галузях.