激しい運動をすると筋肉から乳酸が生成され、疲労を引き起こします。ヨーグルトなどの発酵食品にも含まれており、角質除去用のスキンケア製品にも使用されています。
| IUPAC名 | 2-ヒドロキシプロパン酸 |
| 分子式 | C3H6O3 |
| CAS番号 | 50-21-5 |
| 同義語 | 乳酸、2-ヒドロキシプロピオン酸、DL-乳酸 |
| インチチ | InChI=1S/C3H6O3/c1-2(4)3(5)6/h2.4H,1H3,(H.5.6) |
乳酸の性質
乳酸配合
乳酸の化学式は C3H6O3 です。 3 つの炭素原子、6 つの水素原子、3 つの酸素原子で構成されています。この式は、乳酸分子に存在する原子の配置と種類を表します。
乳酸モル質量
乳酸のモル質量は、1 モルあたり約 90.08 グラムです。これは、乳酸分子に存在するすべての原子の原子質量を加算することによって計算されます。
乳酸の沸点
乳酸の沸点は約122～135℃です。この温度では、乳酸は液体から気体の状態に変化します。沸点は乳酸の純度と濃度によって異なります。
乳酸の融点
乳酸の融点は約17～18℃です。この温度では、乳酸は固体から液体に相変化します。融点は乳酸の特定の形態に応じてわずかに異なる場合があります。
乳酸密度 g/mL
乳酸の密度は約 1.2 グラム/ミリリットル (g/mL) です。この密度値は、所定の体積内に存在する乳酸の質量を示します。これは、乳酸溶液の濃度を決定するために使用される重要な特性です。
乳酸の分子量
乳酸の分子量は 1 モルあたり約 90.08 グラムです。これは、乳酸の分子内のすべての原子の原子量の合計を表します。分子量はさまざまな化学計算や分析に使用されます。
乳酸の構造
乳酸は3つの炭素原子が鎖状につながった構造をしており、1つの炭素には水酸基（-OH）が結合し、もう1つの炭素にはカルボキシル基（-COOH）が結合しています。この構造は乳酸の酸性の性質に関与しています。
乳酸の溶解度
乳酸は水に可溶で、無色透明の溶液を形成します。水分子と水素結合を形成する能力があるため、簡単に溶解します。乳酸の溶解度は、温度や濃度などの要因によって異なります。
| 外観 | 無色の液体 |
| 比重 | 1.2g/ml |
| 色 | 無色 |
| 匂い | ほんのり酸っぱい匂い |
| モル質量 | 90.08g/モル |
| 密度 | 1.2g/ml |
| 融合点 | 17～18℃ |
| 沸点 | 122～135℃ |
| フラッシュドット | 79℃ |
| 水への溶解度 | 完全に混和可能 |
| 溶解性 | エタノール、水、エーテルに可溶 |
| 蒸気圧 | 25℃で3.03mmHg |
| 蒸気密度 | 2.55 (空気=1) |
| pKa | 3.86 |
| pH | 2.4～3.4程度 |
乳酸の安全性と危険性
乳酸には安全性に関する懸念と危険性がいくつかあります。皮膚、目、呼吸器系に対して軽度の刺激性があると考えられています。直接接触すると炎症、発赤、不快感を引き起こす可能性があります。濃縮乳酸を摂取すると、腹痛、吐き気、嘔吐を引き起こす可能性があります。乳酸を慎重に取り扱い、手袋やゴーグルなどの適切な保護手段を使用することが重要です。皮膚や目に入った場合は、多量の水で洗い流すことをお勧めします。さらに、乳酸を扱うときは、蒸気の吸入を避けるために適切な換気を行う必要があります。
| ハザードシンボル | 腐食性（C）、刺激性（Xi） |
| セキュリティの説明 | 保護手袋と目/顔の保護具を着用してください。蒸気の吸入を避けてください。環境への放出を避けてください。 |
| 国連識別番号 | UN3265 |
| HSコード | 2918.12.00 |
| 危険等級 | クラス 8 (腐食性) |
| 梱包グループ | GEⅢ |
| 毒性 | 乳酸は急性毒性が低いと考えられています。皮膚や目に炎症や火傷を引き起こす可能性があります。蒸気を吸入すると呼吸器官への炎症を引き起こす可能性があります。濃縮乳酸を摂取すると胃腸の炎症を引き起こす可能性があります。潜在的なリスクを最小限に抑えるために、適切な取り扱いと安全上の注意事項に従う必要があります。 |
乳酸の合成法
乳酸を合成するにはいくつかの方法があります。
一般的な方法は、乳酸菌による炭水化物の発酵です。このプロセス中に、微生物は嫌気性代謝を通じてグルコースやラクトースなどの糖を乳酸に変換します。この発酵は、ヨーグルト、ザワークラウト、ピクルスなどの食品で自然に発生します。
別の方法には、出発物質としてアセトアルデヒドを使用する化学合成が含まれます。アセトアルデヒドはシアン化物イオンと反応し、ラクトニトリルが形成されます。次に加水分解が起こり、ラクトニトリルが乳酸に変換されます。この方法では、慎重な取り扱いと反応条件の制御が必要です。
科学者たちは、大腸菌などの細菌を遺伝子組み換えする生物工学技術を通じて乳酸を積極的に生産しています。彼らはこれらの細菌を改変して、グルコースや他の糖を乳酸に変換する酵素を発現させます。この方法により、乳酸をより大規模に、より適切なプロセス制御で生産することが可能になります。
乳酸は、トウモロコシやサトウキビなどの再生可能資源に由来し、これらの植物材料に含まれるデンプンやセルロースを化学的にグルコースに加水分解することによって生成されます。微生物または酵素の作用により、グルコースが乳酸に発酵します。
これらの各方法には、コスト、拡張性、環境への影響の点で利点と限界があります。合成方法の選択は、特定の用途と乳酸の望ましい特性によって異なります。
乳酸の用途
乳酸はさまざまな産業で多くの用途に使用されています。一般的な用途は次のとおりです。
- 食品および飲料産業: 乳酸は、乳製品、焼き菓子、飲料などの食品において、天然の保存料、酸味調整剤、風味増強剤として機能します。ヨーグルトのピリッとした味に寄与し、サワードウブレッドに酸味を与えます。
- 製薬産業: 乳酸は、医薬品、軟膏、クリームなどの医薬品の生産に積極的に貢献しています。製剤の pH 調整剤および安定剤として機能し、製剤の有効性と保存期間を向上させます。
- スキンケアと化粧品: ミルク酸は、角質を除去する特性があるため、スキンケア製品の重要な成分です。死んだ皮膚細胞を除去し、より滑らかで明るい肌を促進します。アンチエイジングクリームやローションには積極的に成分として使用されています。
- 繊維産業: 繊維産業では、乳酸が染色に積極的に関与し、染色および印刷のプロセス中に pH を調整します。色堅牢度や染料の浸透性を向上させます。
- バイオプラスチック: ミルク酸は、ポリミルク酸 (PLA) などの生分解性ポリマーを製造するための前駆体です。企業は包装材、使い捨てカトラリー、その他の環境に優しい製品に PLA を広く使用しています。
- クリーニング製品: クリーニング製品には、強力な天然の消毒剤およびスケール除去剤としてミルク酸が使用されています。表面から鉱物堆積物や汚れを除去するのに役立ち、刺激の強い化学薬品に代わる環境に優しい代替品となります。
- 産業用途: 乳酸は、乳酸塩、溶剤、生分解性プラスチックなどのさまざまな化学物質を合成するための原料として機能します。
乳酸の多用途な性質により、乳酸はさまざまな産業で貴重な成分となり、持続可能で機能的な製品の開発に貢献しています。
質問:
Q：乳酸とは何ですか？
A: 乳酸は、激しい運動中に筋肉によって生成される化合物、または微生物による糖の発酵によって生成される化合物で、ヨーグルトなどの発酵食品に含まれています。
Q: 乳酸発酵はどこで行われますか?
A: 牛乳の酸発酵は、細菌、菌類、私たち自身の筋肉細胞など、さまざまな微生物によって起こります。
Q：乳酸発酵とは何ですか？
A: 乳酸発酵は糖を乳酸に変換する代謝プロセスであり、酸素のない状態で起こり、エネルギーが生成されます。
Q: 乳酸は何に使われますか?
A: 乳酸は疲労や筋肉痛の一因となり、体内の酸性度レベルを調節し、さまざまな生化学経路を仲介します。
Q: 乳酸発酵の商業利用とは何ですか?
A: 牛乳の酸発酵は、ヨーグルト、ザワークラウト、ピクルス、その他の発酵食品の製造に商業的に使用されています。
Q：乳酸を取り除くにはどうすればよいですか？
A: 軽い運動、適切な水分補給、ストレッチは、筋肉から乳酸を除去して分解するのに役立ちます。
Q: 乳酸はどこにありますか?
A: 乳酸は、乳製品、発酵食品、動物の筋肉など、さまざまな天然源に含まれています。
Q: 体内の乳酸を減らすにはどうすればよいですか?
A: 乳酸の蓄積を減らすには、適切なウォームアップとクールダウンのルーチンを取り入れ、バランスの取れた食事を維持し、時間をかけて徐々に運動強度を高めることができます。