乳酸盐：是乳酸与金属离子或铵根离子结合形成的盐类化合物。乳酸是一种有机酸，它的羧基上的氢原子可以被金属离子（如钠、钾等）或铵根离子取代，从而形成乳酸盐。乳酸盐通常为白色结晶性粉末或颗粒，易溶于水，具有吸湿性。不同的乳酸盐在熔点、沸点等方面会有所差异，但总体上具有盐类化合物的一般物理特性。乳酸盐具有一定的稳定性，但在特定条件下可以发生化学反应。例如，乳酸盐可以与酸反应生成乳酸，与碱反应可能会影响乳酸根离子的存在形式，还可以参与一些氧化还原反应等。其化学性质在很大程度上取决于所结合的金属离子以及所处的化学环境。
一、生产工艺
1. 发酵法
·原料选择：可以选用多种碳水化合物作为原料，如葡萄糖、蔗糖、淀粉等。这些原料来源广泛，成本相对较低。同时，为了保证微生物的生长和发酵，还需要添加适量的氮源、磷源和其他微量元素。
·微生物发酵：利用乳酸菌等微生物进行发酵。乳酸菌在无氧或微氧条件下，将碳水化合物转化为乳酸。不同的乳酸菌菌株对底物的利用能力和产酸特性有所差异，因此需要根据生产需求选择合适的菌株。在发酵过程中，需要控制温度、pH值、溶氧等条件，以优化微生物的生长和乳酸的生成。一般来说，发酵温度在30℃-40℃之间，pH值控制在5.0-6.5左右。
·乳酸提取与纯化：发酵结束后，得到的发酵液中含有乳酸、未反应的原料、微生物细胞和其他杂质。首先通过过滤或离心等方法去除微生物细胞和固体杂质，然后采用钙盐法、酯化蒸馏法、溶剂萃取法、膜电渗析法等方法对乳酸进行提取和纯化。
2. 化学合成法
·乙醛氢氰酸法：以乙醛和氢氰酸为原料，在碱性条件下发生加成反应生成乳腈，然后乳腈在酸性条件下水解得到乳酸，再与相应的碱或金属氧化物反应生成乳酸盐。该方法的优点是反应步骤相对简单，产品纯度较高，但氢氰酸具有剧毒，对生产设备和操作安全要求极高，同时反应过程中会产生大量的含氰废水，对环境造成严重污染。
·丙稀腈法：丙稀腈在催化剂作用下与水发生加成反应生成乳酸腈，再经水解得到乳酸，再与碱或金属氧化物反应生成乳酸盐。这种方法的原料丙稀腈相对容易获得，反应条件较为温和，但催化剂的选择和回收利用是关键问题，同时反应过程中也会产生一定的废水和废气，需要进行有效的处理。
3. 酶法合成法
·酶的选择与固定化：选择具有高活性和特异性的乳酸脱氢酶或其他相关酶。为了提高酶的稳定性和重复利用率，通常需要将酶进行固定化处理，即将酶固定在特定的载体上，如琼脂糖、海藻酸钠、活性炭等。固定化酶可以在一定程度上抵抗外界环境的影响，便于在反应体系中进行分离和回收。
·反应体系构建：在反应体系中加入底物（如丙酮酸、葡萄糖等）、辅酶（如NADH、NADPH等）和固定化酶，控制适宜的温度、pH值和反应时间等条件，使酶催化底物转化为乳酸，进而与相应的碱或金属离子反应生成乳酸盐。酶法合成的反应条件温和，选择性高，副反应少，产品纯度高，但酶的成本较高，且酶的活性和稳定性受反应条件的影响较大，需要精确控制反应过程。
二、应用领域
1. 食品行业
·酸度调节剂：乳酸盐可以调节食品的pH值，提供酸味，改善食品的风味。例如，在饮料、罐头、腌制食品中，乳酸盐能够增强食品的酸度，使其口感更加鲜美、清爽，同时还能抑制有害微生物的生长，延长食品的保质期。
·防腐剂：乳酸盐具有一定的抗菌作用，能够抑制食品中细菌、霉菌和酵母菌的生长繁殖。如在面包、蛋糕等烘焙食品中添加乳酸盐，可以延缓食品的变质，延长其货架期。
·风味增强剂：某些乳酸盐可以与食品中的其他成分相互作用，产生独特的风味。例如，乳酸钙可以增强乳制品的风味，使其口感更加浓郁、醇厚。
2. 医药行业
·药物载体：乳酸盐可以作为药物载体，帮助药物更好地被人体吸收和利用。例如，聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）是一种常用的可生物降解的高分子材料，它可以包裹药物分子，实现药物的缓释和控释，延长药物在体内的作用时间，提高药物的疗效。
·治疗酸中毒：乳酸钠可以用于治疗代谢性酸中毒。当人体因各种原因导致体内酸碱平衡失调，出现酸中毒时，乳酸钠进入体内后可以在肝脏中代谢生成碳酸氢根离子，从而中和体内过多的酸性物质，纠正酸中毒。
·补钙剂：乳酸钙是一种常用的补钙剂，它具有良好的水溶性和生物利用度，容易被人体吸收。常用于预防和治疗钙缺乏症，如佝偻病、骨质疏松症等。
3. 化工行业
·塑料原料：乳酸盐可以通过聚合反应制备聚乳酸（PLA）等生物可降解塑料。聚乳酸具有良好的生物相容性、可降解性和机械性能，可用于制造包装材料、一次性餐具、医用缝合线等，有助于减少传统塑料对环境的污染。
·表面活性剂：某些乳酸盐可以作为表面活性剂，具有乳化、分散、润湿等作用。例如，乳酸脂肪酸甘油酯可以用于食品、化妆品、洗涤剂等行业，作为乳化剂使油和水能够均匀混合，提高产品的稳定性和质量。
·电镀添加剂：乳酸盐在电镀行业中可用作添加剂，能够改善电镀液的性能，提高电镀层的质量和均匀性。例如，乳酸钠可以作为电镀镍、电镀铜等工艺中的添加剂，有助于获得光亮、致密的电镀层。
4. 其他领域
·农业：乳酸盐可以作为植物生长调节剂，促进植物的生长和发育。例如，乳酸钙可以提高植物对钙的吸收，增强植物的抗逆性，提高农作物的产量和品质。此外，乳酸盐还可以用于土壤改良，调节土壤的pH值，改善土壤结构，促进土壤中有益微生物的生长。
·化妆品：乳酸盐具有保湿、调节pH值和抗菌等作用，因此被广泛应用于化妆品中。例如，乳酸钠可以作为保湿剂，使皮肤保持湿润；乳酸可以调节化妆品的pH值，使其更适合皮肤的生理环境，同时还能抑制化妆品中微生物的生长，保证产品的质量和安全性。
三、行业现状
1. 市场规模增长
近年来，随着各应用领域需求的不断增加，全球乳酸盐市场规模呈现稳步增长的态势。例如，在食品饮料行业，随着消费者对健康、天然食品添加剂需求的增长，乳酸盐作为一种天然、安全的添加剂，市场需求持续上升。据市场调查数据，2018-2024 年期间其市场规模不断扩大2。以金丹科技为例，2024 年上半年其乳酸盐产品营业收入就达到了 1.57 亿元，毛利率为 29.32%。
2. 生产企业竞争格局：
·国际：全球乳酸生产企业主要集中在美国、中国、泰国、西欧、中南美及日本等。产能超过 10 万吨规模的企业中，荷兰的 Corbion 公司主营业务涉及食品、藻类成份、生化、生物医学等多领域，形成多元化发展模式；美国的 NatureWorks 公司专注于乳酸、聚乳酸生产销售，采用乳酸、聚乳酸一体化发展模式。
·国内：我国两家企业金丹科技和安徽丰原的产能占全球总产能比重达到 27.80%。金丹科技以年产 18.3 万吨乳酸及其系列产品的生产能力，位居国内乳酸行业龙头地位，并打造了纵向一体化循环产业链。此外，乳酸产能在 3 万吨以上 10 万吨的企业有河南星汉、广济药业、宁夏启玉、京粮龙江、Galactic 等，这些企业形成了一定规模优势，但发展模式相对单一。
3. 应用领域发展
·食品领域：随着人们对健康食品的需求增加以及食品和饮料行业的发展，乳酸盐作为酸化剂、防腐剂和发酵剂等，在乳制品、面包、饮料等产品中的应用不断拓展，推动了乳酸盐市场的增长。
·医药领域：乳酸盐的应用也在不断发展，例如在腹膜透析液中，乳酸盐作为缓冲剂因其较好的生物相容性和代谢稳定性而受到推崇，随着肾病患者数量的增加和腹膜透析技术的推广，其在这方面的需求有望继续上升。
4. 上下游产业链
·上游：主要包括玉米等农产品以及一些化工原料。以玉米为原料的发酵法生产乳酸盐是常见的方式，因此玉米的产量、价格等因素会对乳酸盐生产企业的成本产生影响。
·下游：除了食品、医药领域外，还涉及化工等行业，用于生产聚乳酸等生物可降解塑料等。随着环保要求的提高和对生物可降解材料需求的增加，下游 行业对乳酸盐的需求也在发生变化。
5. 行业挑战
·价格压力：据百川盈孚数据，截至 2024 年 6 月 29 日，乳酸 L（乳酸含量 80% 华东）市场均价 0.9 万元 / 吨，较 2024 年年初下跌 7.2%，较 2023 年年初下跌 11.8%，需求端整体较弱，使得主营产品价格承压下滑。
·国际贸易：根据中华人民共和国海关总署数据，2023 年期间，中国乳酸及其盐和酯的进口金额仍保持增长的态势，同比增长了 15.75%，但出口金额同比下降了 15.11%，乳酸国际贸易逆差加重，国内乳酸外销减少。
资料来源：证券之星：《华安证券：给予金丹科技买入评级》/ 中国报告大厅：《2024-2029年中国乳酸盐行业市场深度研究及发展前景投资可行性分析报告》/ 市场调研网： 《2023-2029年中国腹膜透析液（乳酸盐）行业发展深度调研与未来趋势报告》
四、乳酸盐筛分
·预处理
发酵液首先经过过滤或离心等预处理步骤，去除其中的微生物细胞和较大的固体颗粒，得到澄清的滤液。
·乳酸盐的初步分离
向预处理后的滤液中加入适量的钙盐（如碳酸钙），使乳酸与钙盐反应生成乳酸钙沉淀。通过过滤或离心收集乳酸钙沉淀，此时得到的乳酸钙沉淀中仍然含有一些杂质，如未反应的钙盐、其他可溶性盐类等。
·离子交换树脂筛分
将乳酸钙沉淀溶解在适量的水中，配制成一定浓度的溶液，然后将溶液通过强酸性阳离子交换树脂柱。在离子交换树脂柱中，乳酸钙中的钙离子与树脂上的氢离子发生交换反应，乳酸根离子则随溶液流出树脂柱，从而实现乳酸根离子与钙离子的分离。 经过离子交换树脂处理后，溶液中的主要成分变为乳酸和少量未交换完全的杂质离子。
·结晶与筛分
对经过离子交换树脂处理后的溶液进行浓缩，使乳酸达到过饱和状态，然后通过冷却结晶或蒸发结晶的方法使乳酸盐结晶析出。结晶完成后，通过过滤或离心分离得到乳酸盐晶体，母液中则含有少量未结晶的乳酸盐和其他杂质。为了进一步提高乳酸盐的纯度，可以对得到的乳酸盐晶体进行重结晶操作，即将晶体溶解在适量的溶剂中，然后再次进行结晶和分离。
·干燥与成品
将经过结晶和筛分得到的乳酸盐晶体进行干燥处理，去除晶体表面和内部的水分，得到高纯度的乳酸盐产品。干燥过程可以采用真空干燥、气流干燥或喷雾干燥等方法，根据乳酸盐的性质和生产要求选择合适的干燥方式。
