乳酸鹽：是乳酸與金屬離子或銨根離子結合形成的鹽類化合物。乳酸是一種有機酸，它的羧基上的氫原子可以被金屬離子（如鈉、鉀等）或銨根離子取代，從而形成乳酸鹽。乳酸鹽通常為白色結晶性粉末或顆粒，易溶于水，具有吸濕性。不同的乳酸鹽在熔點、沸點等方面會有所差異，但總體上具有鹽類化合物的一般物理特性。乳酸鹽具有一定的穩定性，但在特定條件下可以發生化學反應。例如，乳酸鹽可以與酸反應生成乳酸，與堿反應可能會影響乳酸根離子的存在形式，還可以參與一些氧化還原反應等。其化學性質在很大程度上取決于所結合的金屬離子以及所處的化學環境。
一、生產工藝
1. 發酵法
·原料選擇：可以選用多種碳水化合物作為原料，如葡萄糖、蔗糖、淀粉等。這些原料來源廣泛，成本相對較低。同時，為了保證微生物的生長和發酵，還需要添加適量的氮源、磷源和其他微量元素。
·微生物發酵：利用乳酸菌等微生物進行發酵。乳酸菌在無氧或微氧條件下，將碳水化合物轉化為乳酸。不同的乳酸菌菌株對底物的利用能力和產酸特性有所差異，因此需要根據生產需求選擇合適的菌株。在發酵過程中，需要控制溫度、pH值、溶氧等條件，以優化微生物的生長和乳酸的生成。一般來說，發酵溫度在30℃-40℃之間，pH值控制在5.0-6.5左右。
·乳酸提取與純化：發酵結束后，得到的發酵液中含有乳酸、未反應的原料、微生物細胞和其他雜質。首先通過過濾或離心等方法去除微生物細胞和固體雜質，然后采用鈣鹽法、酯化蒸餾法、溶劑萃取法、膜電滲析法等方法對乳酸進行提取和純化。
2. 化學合成法
·乙醛氫氰酸法：以乙醛和氫氰酸為原料，在堿性條件下發生加成反應生成乳腈，然后乳腈在酸性條件下水解得到乳酸，再與相應的堿或金屬氧化物反應生成乳酸鹽。該方法的優點是反應步驟相對簡單，產品純度較高，但氫氰酸具有劇毒，對生產設備和操作安全要求極高，同時反應過程中會產生大量的含氰廢水，對環境造成嚴重污染。
·丙稀腈法：丙稀腈在催化劑作用下與水發生加成反應生成乳酸腈，再經水解得到乳酸，再與堿或金屬氧化物反應生成乳酸鹽。這種方法的原料丙稀腈相對容易獲得，反應條件較為溫和，但催化劑的選擇和回收利用是關鍵問題，同時反應過程中也會產生一定的廢水和廢氣，需要進行有效的處理。
3. 酶法合成法
·酶的選擇與固定化：選擇具有高活性和特異性的乳酸脫氫酶或其他相關酶。為了提高酶的穩定性和重復利用率，通常需要將酶進行固定化處理，即將酶固定在特定的載體上，如瓊脂糖、海藻酸鈉、活性炭等。固定化酶可以在一定程度上抵抗外界環境的影響，便于在反應體系中進行分離和回收。
·反應體系構建：在反應體系中加入底物（如丙酮酸、葡萄糖等）、輔酶（如NADH、NADPH等）和固定化酶，控制適宜的溫度、pH值和反應時間等條件，使酶催化底物轉化為乳酸，進而與相應的堿或金屬離子反應生成乳酸鹽。酶法合成的反應條件溫和，選擇性高，副反應少，產品純度高，但酶的成本較高，且酶的活性和穩定性受反應條件的影響較大，需要精確控制反應過程。
二、應用領域
1. 食品行業
·酸度調節劑：乳酸鹽可以調節食品的pH值，提供酸味，改善食品的風味。例如，在飲料、罐頭、腌制食品中，乳酸鹽能夠增強食品的酸度，使其口感更加鮮美、清爽，同時還能抑制有害微生物的生長，延長食品的保質期。
·防腐劑：乳酸鹽具有一定的抗菌作用，能夠抑制食品中細菌、霉菌和酵母菌的生長繁殖。如在面包、蛋糕等烘焙食品中添加乳酸鹽，可以延緩食品的變質，延長其貨架期。
·風味增強劑：某些乳酸鹽可以與食品中的其他成分相互作用，產生獨特的風味。例如，乳酸鈣可以增強乳制品的風味，使其口感更加濃郁、醇厚。
2. 醫藥行業
·藥物載體：乳酸鹽可以作為藥物載體，幫助藥物更好地被人體吸收和利用。例如，聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）是一種常用的可生物降解的高分子材料，它可以包裹藥物分子，實現藥物的緩釋和控釋，延長藥物在體內的作用時間，提高藥物的療效。
·治療酸中毒：乳酸鈉可以用于治療代謝性酸中毒。當人體因各種原因導致體內酸堿平衡失調，出現酸中毒時，乳酸鈉進入體內后可以在肝臟中代謝生成碳酸氫根離子，從而中和體內過多的酸性物質，糾正酸中毒。
·補鈣劑：乳酸鈣是一種常用的補鈣劑，它具有良好的水溶性和生物利用度，容易被人體吸收。常用于預防和治療鈣缺乏癥，如佝僂病、骨質疏松癥等。
3. 化工行業
·塑料原料：乳酸鹽可以通過聚合反應制備聚乳酸（PLA）等生物可降解塑料。聚乳酸具有良好的生物相容性、可降解性和機械性能，可用于制造包裝材料、一次性餐具、醫用縫合線等，有助于減少傳統塑料對環境的污染。
·表面活性劑：某些乳酸鹽可以作為表面活性劑，具有乳化、分散、潤濕等作用。例如，乳酸脂肪酸甘油酯可以用于食品、化妝品、洗滌劑等行業，作為乳化劑使油和水能夠均勻混合，提高產品的穩定性和質量。
·電鍍添加劑：乳酸鹽在電鍍行業中可用作添加劑，能夠改善電鍍液的性能，提高電鍍層的質量和均勻性。例如，乳酸鈉可以作為電鍍鎳、電鍍銅等工藝中的添加劑，有助于獲得光亮、致密的電鍍層。
4. 其他領域
·農業：乳酸鹽可以作為植物生長調節劑，促進植物的生長和發育。例如，乳酸鈣可以提高植物對鈣的吸收，增強植物的抗逆性，提高農作物的產量和品質。此外，乳酸鹽還可以用于土壤改良，調節土壤的pH值，改善土壤結構，促進土壤中有益微生物的生長。
·化妝品：乳酸鹽具有保濕、調節pH值和抗菌等作用，因此被廣泛應用于化妝品中。例如，乳酸鈉可以作為保濕劑，使皮膚保持濕潤；乳酸可以調節化妝品的pH值，使其更適合皮膚的生理環境，同時還能抑制化妝品中微生物的生長，保證產品的質量和安全性。
三、行業現狀
1. 市場規模增長
近年來，隨著各應用領域需求的不斷增加，全球乳酸鹽市場規模呈現穩步增長的態勢。例如，在食品飲料行業，隨著消費者對健康、天然食品添加劑需求的增長，乳酸鹽作為一種天然、安全的添加劑，市場需求持續上升。據市場調查數據，2018-2024 年期間其市場規模不斷擴大2。以金丹科技為例，2024 年上半年其乳酸鹽產品營業收入就達到了 1.57 億元，毛利率為 29.32%。
2. 生產企業競爭格局：
·國際：全球乳酸生產企業主要集中在美國、中國、泰國、西歐、中南美及日本等。產能超過 10 萬噸規模的企業中，荷蘭的 Corbion 公司主營業務涉及食品、藻類成份、生化、生物醫學等多領域，形成多元化發展模式；美國的 NatureWorks 公司專注于乳酸、聚乳酸生產銷售，采用乳酸、聚乳酸一體化發展模式。
·國內：我國兩家企業金丹科技和安徽豐原的產能占全球總產能比重達到 27.80%。金丹科技以年產 18.3 萬噸乳酸及其系列產品的生產能力，位居國內乳酸行業龍頭地位，并打造了縱向一體化循環產業鏈。此外，乳酸產能在 3 萬噸以上 10 萬噸的企業有河南星漢、廣濟藥業、寧夏啟玉、京糧龍江、Galactic 等，這些企業形成了一定規模優勢，但發展模式相對單一。
3. 應用領域發展
·食品領域：隨著人們對健康食品的需求增加以及食品和飲料行業的發展，乳酸鹽作為酸化劑、防腐劑和發酵劑等，在乳制品、面包、飲料等產品中的應用不斷拓展，推動了乳酸鹽市場的增長。
·醫藥領域：乳酸鹽的應用也在不斷發展，例如在腹膜透析液中，乳酸鹽作為緩沖劑因其較好的生物相容性和代謝穩定性而受到推崇，隨著腎病患者數量的增加和腹膜透析技術的推廣，其在這方面的需求有望繼續上升。
4. 上下游產業鏈
·上游：主要包括玉米等農產品以及一些化工原料。以玉米為原料的發酵法生產乳酸鹽是常見的方式，因此玉米的產量、價格等因素會對乳酸鹽生產企業的成本產生影響。
·下游：除了食品、醫藥領域外，還涉及化工等行業，用于生產聚乳酸等生物可降解塑料等。隨著環保要求的提高和對生物可降解材料需求的增加，下游 行業對乳酸鹽的需求也在發生變化。
5. 行業挑戰
·價格壓力：據百川盈孚數據，截至 2024 年 6 月 29 日，乳酸 L（乳酸含量 80% 華東）市場均價 0.9 萬元 / 噸，較 2024 年年初下跌 7.2%，較 2023 年年初下跌 11.8%，需求端整體較弱，使得主營產品價格承壓下滑。
·國際貿易：根據中華人民共和國海關總署數據，2023 年期間，中國乳酸及其鹽和酯的進口金額仍保持增長的態勢，同比增長了 15.75%，但出口金額同比下降了 15.11%，乳酸國際貿易逆差加重，國內乳酸外銷減少。
資料來源：證券之星：《華安證券：給予金丹科技買入評級》/ 中國報告大廳：《2024-2029年中國乳酸鹽行業市場深度研究及發展前景投資可行性分析報告》/ 市場調研網： 《2023-2029年中國腹膜透析液（乳酸鹽）行業發展深度調研與未來趨勢報告》
四、乳酸鹽篩分
·預處理
發酵液首先經過過濾或離心等預處理步驟，去除其中的微生物細胞和較大的固體顆粒，得到澄清的濾液。
·乳酸鹽的初步分離
向預處理后的濾液中加入適量的鈣鹽（如碳酸鈣），使乳酸與鈣鹽反應生成乳酸鈣沉淀。通過過濾或離心收集乳酸鈣沉淀，此時得到的乳酸鈣沉淀中仍然含有一些雜質，如未反應的鈣鹽、其他可溶性鹽類等。
·離子交換樹脂篩分
將乳酸鈣沉淀溶解在適量的水中，配制成一定濃度的溶液，然后將溶液通過強酸性陽離子交換樹脂柱。在離子交換樹脂柱中，乳酸鈣中的鈣離子與樹脂上的氫離子發生交換反應，乳酸根離子則隨溶液流出樹脂柱，從而實現乳酸根離子與鈣離子的分離。 經過離子交換樹脂處理后，溶液中的主要成分變為乳酸和少量未交換完全的雜質離子。
·結晶與篩分
對經過離子交換樹脂處理后的溶液進行濃縮，使乳酸達到過飽和狀態，然后通過冷卻結晶或蒸發結晶的方法使乳酸鹽結晶析出。結晶完成后，通過過濾或離心分離得到乳酸鹽晶體，母液中則含有少量未結晶的乳酸鹽和其他雜質。為了進一步提高乳酸鹽的純度，可以對得到的乳酸鹽晶體進行重結晶操作，即將晶體溶解在適量的溶劑中，然后再次進行結晶和分離。
·干燥與成品
將經過結晶和篩分得到的乳酸鹽晶體進行干燥處理，去除晶體表面和內部的水分，得到高純度的乳酸鹽產品。干燥過程可以采用真空干燥、氣流干燥或噴霧干燥等方法，根據乳酸鹽的性質和生產要求選擇合適的干燥方式。
