Page 76 - 《精细化工》2021年第12期

第 38 卷第 12 期 精 细 化 工 Vol.38, No.12
2021 年 12 月 FINE CHEMICALS Dec. 2021

综论
生物质转化制备乳酸及其酯类物质研究进展

王洪亮，杨景雅，梁明珠

（中国农业大学 农学院/生物质工程中心，北京 100193）

摘要：乳酸是重要的精细化工中间体，在食品、医药、日化及可降解材料等领域具有重要的应用。利用农林废
弃物为原料转化制备乳酸，不仅能够充分利用生物质资源，更能缓解乳酸供需矛盾，对推动碳减排及绿色发展
具有重要意义。分别从微生物发酵法和化学催化法对生物质转化制备乳酸（酯）的最新研究进展进行了综述，
并对当前阶段制约乳酸生产的各方面因素进行了分析总结，最后全面比较了这两种方法的优缺点，展望了生物
质转化制备乳酸潜在研究方向、存在的机遇和面临的挑战。
关键词：生物质；乳酸；发酵；催化；精细化学品
中图分类号：TQ225.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 12-2438-12

Research progress on the conversion of agricultural
biomass to lactic acid and its esters

WANG Hongliang, YANG Jingya, LIANG Mingzhu
（College of Agronomy and Biotechnology/Center of Biomass Engineering, China Agricultural University, Beijing
100193, China）

Abstract: Lactic acid, as an important fine chemical has been extensively used in food, medicine, daily use
chemicals and degradable materials. Using agricultural and forestry wastes as raw materials to produce
lactic acid can make full use of biomass resources and alleviate the contradiction between supply and
demand of lactic acid, which is of great significance to promote carbon emission reduction and green
development. The latest research progress of lactic acid (ester) production from biomass by microbial
fermentation and chemical catalysis is summarized. The factors restricting the production of lactic acid are
analyzed. The advantages and disadvantages of the two methods are comprehensively compared. Finally,
opportunities, challenges as well as potential research directions of lactic acid production from biomass are
prospected.
Key words: biomass; lactic acid; fermentation; catalysis; fine chemicals

据统计，自 20 世纪以来人类已累计消费了上万 品及材料，是传统石化资源的重要替代品 [3-4] 。由纤
[1]
亿吨的石油、煤炭和天然气 。随着社会的高速发 维素、半纤维素和木质素交联构成的木质纤维素是
展和全球人口的持续增长，人类对各类资源的需求 陆地上最重要和最普遍的生物质资源，可转化为脂
量还将进一步增大。传统石化资源的大量使用给社 肪酸、呋喃类物质、多元醇及芳烃等高值化学品。
会创造了巨大的繁荣，但同时也带来了严重的污染， 其中，乳酸是重要的精细化学品，被广泛用于食品、
[2]
极大地制约了社会的绿色和可持续发展 。 化工、医药等领域（如图 1 所示），由其聚合而成的
生物质是地球上储量丰富、分布广泛且易于获 聚乳酸（PLA）是备受瞩目的绿色高分子材料，可
取的有机可再生资源，可以通过物理、化学、生物 在堆肥的条件下被微生物完全降解为 CO 2 和 H 2 O。
等方法将其转化为固态、液态和气态的能源、化学 传统塑料的大量使用带来了严峻的环境问题，如何

收稿日期：2021-06-08; 定用日期：2021-07-29; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210587
基金项目：国家重点研发计划（2018YFB1501500）；国家、北京市大学生创新训练项目（bj202010019004）
作者简介：王洪亮（1986—），男，副教授，E-mail：hlwang@cau.edu.cn。