乳酸是一種天然存在的有機酸，可用于化妝品，藥物，化學品，食品，以及最近的醫療行業。通過從可再生資源獲的發酵來制造，作為環保產品，近年來引起了很多關注。2010年，美國能源部發布了一份報告，將乳酸列為未來基礎產品。

乳酸是黃色至無色液體（15°C時）和1個大氣壓，并且無味。它是最簡單的羥基羧酸。

乳酸既是醇又是酸，有兩種旋光異構體，L（+）-乳酸和D（-）-乳酸，或稱外消旋形式。這兩種異構體具有相同的物理性質（熔點，溶解度，解離常數，密度等）和相同的化學性質，所以難以通過傳統技術（色譜，蒸餾和分級結晶）分離兩種旋光異構體。

食品工業所需乙酸占35％，作酸化劑，因為與食品中使用的其他酸相比，具有溫和的酸味，并且作為橄欖和泡菜中的防腐劑。它還可用作食品加工中的調味劑，pH調節劑和殘留細菌抑制劑，例如糖果，面包，軟飲料，啤酒和其他產品。乳酸也是發酵食品中必不可少的成分，如酸奶，黃油和蔬菜罐頭。

乳酸在皮革鞣制工業，除垢工藝，紡織工業中作為染色的媒染劑（固定劑）也有應用，并且可以代替防凍劑乙二醇，特點是高效和低成本。在化學工業中，乳酸可以轉化為乙醇，丙二醇和丙烯酸聚合物。乳酸衍生物，鹽和酯用作溶劑，乳化劑和增塑劑。乳酸還用于生產環氧丙烷，乙醛，丙烯酸，丙酸，2,3-戊二酮，乳酸乙酯，丙交酯和聚乳酸。

在制藥工業中，乳酸用于植入物，丸劑，透析，手術縫合線和受控藥物釋放系統。在化妝品行業，乳酸因其保濕而被用于制造衛生和美容產品。

微生物發酵產生的全球乳酸占乳酸總產量的約90％。

淀粉材料，如小麥，玉米，玉米，木薯，馬鈴薯，水稻，黑麥，大麥是潛在的乳酸生產原料，優點是淀粉質材料可以避免葡萄糖抑制，當培養基中葡萄糖濃度過高，會抑制乳酸菌的生長稱為葡萄糖抑制。

作為世界最豐富的碳源，木質纖維素可用于生產乳酸，具有廣闊的前景。

可通過幾步處理，獲得可利用的木質纖維素：

（a）預處理，分解木質纖維素結構，（b）酶解，將木質纖維素解聚為發酵糖，和（c）糖發酵成乳酸。奶酪的生產副產品乳清、食物垃圾、甘油等可以作為生產乳酸的底物。

用于發酵的微生物可分為兩組：細菌和真菌。選擇使用哪種微生物主要取決于待發酵的碳水化合物，大多數乳酸菌（LAB）是球菌，但乳桿菌和棒狀桿菌例外。

因為LAB合成B族維生素和氨基酸的能力有限，因此需要富含營養的培養基才能生長。

真菌發酵有一些優點。例如，米曲霉僅需要一種簡單的培養基并產生L（+）-乳酸，但它也需要劇烈通氣，因為米根霉是一種專性的好氧菌。

真菌發酵中生產率低于3g/L/h，很可能是由于傳質限制，富馬酸和乙醇也可導致產物收率低。

除了底物來源和微生物之外，可能影響發酵效率的一些參數是培養基的pH和溫度，氮和維生素來源，發酵操作和副產物形成。

分離過程對化學工業和其他相關行業至關重要。大約40％至70％的運營和資本成本與分離步驟相關。在乳酸生產過程中，從發酵液中開發有效的乳酸分離和純化方法對于經濟可行性是極其重要的。盡管乳酸和水的沸點之間的差異相對較大，但幾乎不可能獲得純的結晶乳酸。這是因為當乳酸濃度足夠高時，乳酸對水具有高親和力并形成乳酸二聚體。

經典的乳酸提取方法，包括沉淀，常規過濾，酸化，碳吸附，蒸發，結晶等。

通過發酵產生的乳酸具有幾個優點：底物成本低，生產溫度和能量消耗低。然而，乳酸生產仍然受到最終生產成本的限制，如工藝步驟多、強度低、轉化效率低等。因此，開發更有效和可行的技術，是當前乳酸發酵的重點。

乳酸用途比例

生產乳酸方法

生產乳酸原料