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【原料·有机酸】乳酸的制备及其在化妆品中的应用（附配方）

言雨潇
2017.09.27 1124

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之前雨潇有介绍有机酸叶酸和烟酸，方向还不错，谢谢小伙伴的鼓励，我再接再厉，今天和大家介绍化妆品中一种原料——乳酸

乳酸

这个大家常见了，就是酸奶里面主要物质，乳酸是一种重要有机酸，产量及消费量仅次于柠檬酸的第二种有机酸，有资料表明，乳酸的消费量占有机酸总的消费量的15%左右。近年来，由于L-乳酸在生物降解塑料上的扩大应用，其需求量将有一个较大速度的增长，有人预测，数年后有可能赶上或超过柠檬酸。乳酸广泛存在于自然界中，在生物体内都发现有乳酸。

乳酸又称2-羟基丙酸、α-羟基丙酸，分子结构中有一个不对称碳原子，形成两种旋光异构体d-体，l-体及外消旋体dl-体，共有3种光学异构体。

1780年Scheele在酸牛奶中得到本品，故名乳酸。在人体及动物肉组织中存在右旋体及外消旋体，而左旋体则为哺乳动物的正常代谢物。天然也存在于罂粟、苹果、番茄汁等水果中。市售品无论是发酵法或合成法制得者，均为外消旋体。

由于在分子中存在羟基及羧基，本品具有这两种官能团的作用，与酸酐生成羧酸酯，与醇生成乳酸酯，与钠、钙、亚铁等离子可生成盐，因本品同时具有羟基和羧基，因此，可以发生自酯化作用，生成线型聚酯，甚至可以生成环状化合物，即生成环状二聚物丙交酯。在缓慢条件下氧化，本品可生成丙酮酸，加热至250℃以上时则断链分解，生成乙醛，放出二氧化碳和水。

与氨或胺反应，可以生成乳酸酰胺。本品的羟基和羧基除可发生自酯化外，羟基和羧基还可同时参与反应，例如与醛或酮反应，可以生成环状缩醛。

工业乳酸

工业品为带有酸味的液体，溶于水、乙醇，微溶于醚，不溶于氯仿、二硫化碳及石油醚。乳酸易与水互溶，很不容易结晶析出。乳酸浓度达60%以上，已有很高的吸湿性。所以，商品乳酸通常为60%溶液，药典级乳酸含量为85.0%～90.0%，食品级乳酸含量为80%以上。

通常乳酸为无色或微黄色液体，可用蒸气蒸馏进行提纯，在67～133Pa的真空条件下反复分馏，可得到高纯度的乳酸，进而获得单斜晶体的结晶乳酸。

乳酸和氧化剂、碘化物、硝酸、卵白等不能共存，否则对人体有害。

乳酸及其衍生物，作为酸味剂、防腐剂、强化剂等广泛地应用于食品 (如饮料、酒、罐头、果酱、蜜饯等)、医药、化工等部门。在食品工业上，由于乳酸有比柠檬酸更强的感官酸度及酸味纯正，使用时无需过滤，因此，很受用户欢迎。

若与柠檬酸、苹果酸等配合使用，将赋予食品更丰富、更柔和的酸味。用于焙烤食品，能延长保质期，并使品质提高。乳酸的衍生物（如乳酸钙、乳酸锌及乳酸亚铁）不仅是食品、饮料、保健品的强化剂，也是治疗某些金属元素缺乏症的药物。

另外，乳酸钠是治疗酸中毒的大输液的重要原料。乳酸的酯类，如乳酸乙酯，是极为重要的香味剂，是多种名白酒的主香成分，白酒的调香少不了乳酸乙酯。

乳酸丁酯是一种很好的溶剂，用于油漆生产。

制备方法

(1)发酵法。用麦芽将淀粉、玉米、牛奶、马铃薯、葡萄糖和蔗糖进行糖化，加入碳酸钙和乳酸菌，在49℃下发酵，调节pH值，使生成的乳酸被中和，将生成的乳酸钙过滤，再用50% 硫酸分解乳酸钙，生成硫酸钙，并游离出乳酸，蒸发，浓缩，可制得工业级乳酸，如果用于食品及医用，进一步用活性炭除去杂质，用亚铁氰化钠除去重金属，用离子交换树脂进一步除去杂质，可制得精品乳酸。

(2)工业上以蔗糖为原料，由乳酸菌发酵而得；亦可用葡萄糖或蔗糖与碱加热生成。化学合成可由σ-丙(撑)二醇用硝酸氧化或溴代丙酸与水(或稀碱液)加热生成乳酸。

CH₃CH(OH)·CH₂(OH)+O₂→CH₃CH(OH)·COOH+H₂O。

CH₃CHBr·COOH+H₂O→C_H3CH(OH)·COOH+HBr。

(3)近代采用乙醛与一氧化碳在稀硫酸溶液中，于130～200℃和90MPa下反应生成。

防腐效果

乳酸，特别是L-乳酸，由于它的右旋性，在上述领域应用，大大地提高了安全性，对人和畜无害，而且具有很强的杀菌作用，其杀菌能力是柠檬酸、酒石酸、琥珀酸的几倍。据文献记载，在10%糖液中加入3%柠檬酸或酒石酸、琥珀酸，放置2～3d就腐败了。但是加入同量3%乳酸时，经过一个月尚未出现异状。在含有10%糖液中，分别接入大肠杆菌、霍乱菌、伤寒菌，糖液中加入0.1%乳酸，3h后，这些病菌全部死亡。

这是其他有机酸无法竞争的。因而，乳酸可以直接用作手术室、病房、实验室、车间等场所的消毒剂。

化妆品上的应用

乳酸也是属于alpha羟基酸(AHA)的一种。

乳酸是人体内的一种物质，因此其安全性是没有问题的。乳酸作用相当广泛，从食品行业到材料行业都有乳酸的身影。

而雨潇要介绍的是其在化妆品行业中的应用。

换肤：作为AHA的一种，乳酸也具有减小皮肤细胞桥粒的附着作用，加快表皮角质层的脱落，增进上皮细胞新陈代谢的速度，促使肌肤更新的作用。但这方面的效果还是甘醇酸更厉害一些。真魅博客的个人的感觉是乳酸对表层老化角质的脱落能力比甘醇酸要强，但由于其分子量比甘醇酸大，深入进入皮肤的能力比甘醇酸要差一点。

美白：乳酸具有美白的效果，能抑制melanin的活性，同时具有果酸换肤的效果，加之其相对于甘醇酸对皮肤的刺激性小得多，因此，使用乳酸来美白是相当不错的一个选择。开架产品方面，欧莱雅和旁氏都有一些不错的产品。

保湿：因为乳酸是皮肤中天然保湿因子NMF的组成部分，因此，保湿是乳酸在化妆品中的一项重要用途。一般中和后的乳酸作为保湿成分使用，但很可惜的，这种好的保湿成分也就在强生等一些大公司喜欢使用，而国内一些公司由于种种原因（具体原因今后再写)，都使用一些华而不实，价格很贵的保湿成分。

pH调节及护发：乳酸是酸性的，因此可以应用于化妆品行业中用于ph值的调节。加之对头发具有一定的修复作用，能使头发表面更有光泽，因此各类洗护发产品中也可以看到乳酸的影子。

相关配方

德国汉高的一种护肤霜

在此雨潇想说

α-羟基酸是《化妆品安全技术规范2015》中的限用物质，工程师使用记得不要超标并且做好检测哦！！！

此外好的化妆品，并不一定要所谓的高端成分。一些低价的成分也能开发出好的产品来，关键是要会使用这些成分。而乳酸就是达到价廉质优化妆品的给力成分。