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L-乳酸或D-乳酸是重要的多用途精細(xì)化學(xué)品，目前最重要的用途是作為可降解塑料-聚乳 酸 (Polymeric Lactic Acid, PLA) 的合成單體，但90%以上的乳酸單體都是由淀粉基或糖基原料發(fā) 酵得到。利用豐富的、可再生的玉米秸稈農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)高光學(xué)純度的L-乳酸和D-乳酸，是木 質(zhì)纖維素生物煉制的重要方向。本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實(shí)施將對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q 代具有重大的提升作用，并大幅減少因秸稈焚燒帶來的霧霾等大氣污染因素。然而，高額生產(chǎn) 成本嚴(yán)重阻礙了本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前，秸稈乳酸的生產(chǎn)成本具體表現(xiàn)在過程的高能耗、 大量廢水排放、產(chǎn)物濃度低等環(huán)節(jié)上。 本項(xiàng)目的農(nóng)作物秸稈原料生產(chǎn)L-乳酸和D-乳酸成套技術(shù)采用華東理工大學(xué)研發(fā)的干法生物 煉制技術(shù)。該技術(shù)主要包括干法稀酸預(yù)處理、固態(tài)生物脫毒、高固體含量糖化與發(fā)酵等主要工 序。其中，干法稀酸預(yù)處理技術(shù)使用新型的螺帶攪拌式預(yù)處理反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了過程零廢水排 放，新鮮水和蒸汽用量比典型的預(yù)處理技術(shù)降低80%以上；固態(tài)生物脫毒則采用生物降解法脫 除預(yù)處理原料中所含的各種有毒物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)過程的零水耗和零能耗；高固體含量糖化與發(fā)酵 技術(shù)則通過自主研發(fā)的螺帶型反應(yīng)器處理固含量達(dá)40%以上的乳酸發(fā)酵，與常規(guī)發(fā)酵反應(yīng)器相 比，電耗降低80%以上。通過該成套技術(shù)可以得到不低于10% (v/v) 濃度L-乳酸或D-乳酸的發(fā) 酵液，纖維素轉(zhuǎn)化率達(dá)75%以上。本技術(shù)的實(shí)施將會(huì)大大降低纖維素乳酸單體的生產(chǎn)成本，為 纖維素乳酸的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。 

本課題組研究開發(fā)了乳酸制丙交酯的新技術(shù)，可有效提高丙交酯的得率及純度，經(jīng)聚合，可獲得不同分子量的聚乳酸（分子量可由1000至40萬可控）。并有高玻璃化溫度、或親水性或星型結(jié)構(gòu)等改性聚乳酸產(chǎn)品。工藝路線：     應(yīng)用范圍：屬可生物降解高分子。用于環(huán)境友好塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)，不產(chǎn)生“白色污染”，且不受石油資源匱乏的影響。

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項(xiàng)目研究的背景及用途:乳酸片球菌素(pediocin)由乳酸片球菌產(chǎn)生，抗 革蘭氏陽性細(xì)菌，具有作為廣譜、無毒副作用和安全的天然食品防腐劑的巨大潛 力。 乳酸片球菌素用于食品保藏，可提高食品的保質(zhì)期、貨架壽命和安全性。 食品腐敗變質(zhì)和食源性疾病嚴(yán)重威脅食品安全，使用有效的食品保鮮和 防腐措施是保證食品安全的重要措施之一，其中由于乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素具有天 然和安全等特點(diǎn)，是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。安全可靠、無毒副作用、高效的乳酸片 球菌素作為天然食品防腐劑的研究、開發(fā)和應(yīng)用，將具有重要社會(huì)效益，同時(shí)有 關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)讓將取得可觀經(jīng)濟(jì)效益，有良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景。天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)原理及流程:本項(xiàng)目以自我研制的培養(yǎng)基為主要原料，輔以蔗糖和 無機(jī)鹽類，制備發(fā)酵用培養(yǎng)基，以乳酸片球菌素高產(chǎn)菌種為種子菌經(jīng)液態(tài)發(fā)酵工 藝生產(chǎn)乳酸片球菌素。然后通過離心、反向?qū)游觥⒏邏阂合嗌V、凝膠過濾、離 子交換層析、膜過濾等技術(shù)分離提取和精制乳酸片球菌素。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):技術(shù)處于國內(nèi)外先進(jìn)水平。 市場分析及效益預(yù)測:目前國內(nèi)市場上尚無乳酸片球菌素的出售，研究 成功后可以及早占領(lǐng)市場，有極大的市場空間，因此盈利前景極其樂觀。

聚乳酸（PLA ）也稱作聚丙交酯，是以玉米淀粉作為原料，用酶分解淀粉，得到葡萄糖，再由微生物發(fā)酵葡萄糖制得乳酸，從乳酸單體通過兩種不同的合成途徑：即乳酸直接縮聚反應(yīng)（一步法）和通過丙交酯中間體開環(huán)聚合反應(yīng)（二步法）獲得。目前，高分子量的PLA一般采用二步法。此方法是先由乳酸合成丙交酯，再由丙交酯在催化劑（cat）的作用下開環(huán)聚合制備PLA，反應(yīng)式如圖1所示。因此，PLA是一種能夠被水解和被微生物分解的合成塑料。

目前普遍采用的乳酸生產(chǎn)工藝中存在污染大、排放多的問題。理論上每生產(chǎn)1噸乳酸，消耗硫酸0.54噸，碳酸鈣0.56噸，排放廢渣硫酸鈣0.76噸、CO20.24噸，廢水30噸。本工藝采用新型結(jié)構(gòu)陶瓷膜和雙極膜電滲析耦合技術(shù)對乳酸生產(chǎn)進(jìn)行技術(shù)革新，從源頭對傳統(tǒng)乳酸生產(chǎn)過程進(jìn)行改革，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排。

本成果基于絮凝與流變理論，通過研究絮凝劑離子類型、分子量，及輔助劑和緩凝劑等組分的作用機(jī)理，設(shè)計(jì)適用于不同膠凝材料體系的抗分散劑；針對不同海水溫度環(huán)境，設(shè)計(jì)P?O－摻和料－早強(qiáng)劑、P?O－SAC－摻和料、SAC－摻和料膠凝材料體系；結(jié)合建立溫度影響系數(shù)和抗分散性影響系數(shù)模型，建立基于目標(biāo)強(qiáng)度、工作性和耐久性的水下不分散混凝土高性能化配合比設(shè)計(jì)方法，從而建立完整的海工水下不分散混凝土高性能化設(shè)計(jì)與耐久性保障技術(shù)。 海工水不分散混凝土在海港碼頭、跨海大橋、海洋平臺(tái)、護(hù)岸防波堤、人工島礁建