Разница между лактатом и молочной кислотой

Применение

Молочная кислота используется преимущественно в трёх сферах: пищевой промышленности, производстве полимеров и других промышленных целях.

В пищевой промышленности молочная кислота используется как консервант и подкислитель

Благодаря тому, что её соли хорошо растворимы в воде, их также можно использовать в тех продуктах, где важно значение pH. Молочная кислота и её соли используются в напитках, конфетах, мясных изделиях и соусах

Лактат кальция добавляется в продукты как источник кальция.

В полимерной промышленности из молочной кислоты получают полилактид. Производится он из лактида полимеризацией с раскрытием цикла. Сам же лактид получают конденсацией молочной кислоты.

Также молочная кислота используется в покрытии металлов, косметике, текстильной и кожевенной промышленности. Её эфиры находят применение в производстве красок и чернил, электроники и чистке металлов.

Сферы применения

Масса полезных характеристик позволяет использовать молочную кислоту в нескольких направлениях:

• индустрия питания — в целом ряде продуктов (от шоколадных конфет до заправок и соусов);
• химическая промышленность — здесь ее активно применяют, чтобы производить полимеры-синтетические вещества, необходимые почти для всех областей жизни (например, целлюлоза и пластик);
• фармацевтика;
• косметическая индустрия;
• электроника;
• кожевенное производство.

Рассмотрим подробнее, как именно молочную кислоту используют в пищевых целях. Для этого потребуется разделить ее функционально, так как за счет своих качеств пищевая добавка может выступать и регулятором кислотности, и консервантом.

Молочная кислота — регулятор кислотности

Особой популярностью этот компонент пользуется при изготовлении всей линейки кисломолочных продуктов — йогуртов, сметаны, творога, кефира, сыра, ряженки, ацидофилина, а также майонеза и соусов. Молочнокислые бактерии находятся в этих товарах по умолчанию, однако, для того чтобы достичь оптимального уровня кислотности и поддерживать его, нужна дополнительная добавка.

Молочная кислота — излюбленный регулятор кислотности не только в этих продуктах. Ее добавляют также в конфеты, леденцы, мармелады, суфле, десерты, хлебобулочные и мясные изделия, маринады, консервы, полуфабрикаты, напитки (спиртосодержащие и безалкогольные), а также детское питание (в том числе для младенцев).

Молочная кислота — консервант

Консервирующее воздействие также приносит свои результаты. Вещество имеет выраженные антисептические свойства, что препятствует размножению болезнетворных бактерий

В силу того, что молочные продукты — одни из самых скоропортящихся, важно максимально продлить срок реализации. Этому способствует введение в состав кислоты

Она применяется в приготовлении всего спектра молочных изделий, а также прочих товаров, которым требуется дополнительный консервант — тортов, пирожных, печенья, рыбные, овощные, мясные консервы, сухофрукты. Интересно, что и в косметической промышленности молочная кислота выполняет сходное назначение — увеличивает срок годности уходовых масок, кремов, эмульсий, гелей, обеспечивая дезинфекцию, оздоравливая кожу и препятствуя появлению болезнетворных микроорганизмов.

Помимо двух этих функций, кислота может быть также и ароматизатором и вкусовым усилителем. Ингредиент кладут в соленые продукты для мягкого и естественного расширения вкусовой гаммы, отдавая ей предпочтение ввиду натурального происхождения.

Для перечисленных пищевых целей молочную кислоту закупают в больших количествах. Как правило, ее поставляют в жидком виде. На упаковках она фигурирует под кодом E270, так что вы всегда сможете узнать о ее наличии в том или ином продукте. Теперь рассмотрим особенности употребления добавки и выясним, насколько она полезна для человека и есть ли от нее вред.

Общие свойства

Все кислоты содержат атомы водорода, которые способны вступать в реакцию. Таким образом, кислота представляет собой сложное вещество, молекулы которого состоят из разного количества атомов водорода и кислотного остатка. Эти соединения обладают кислым и зачастую слегка металлическим вкусом. При контакте с ними индикаторы приобретают другой оттенок вплоть до кардинальной смены цвета.

Химические свойства, являющиеся общими для всех кислот:

• Все вещества, содержащие кислород, в процессе разложения образуют воду и кислотный оксид.
• Бескислородные соединения распадаются на простые элементы.
• Окислители вступают в реакцию со всеми расположенными слева от H металлами из ряда активности.
• Кислоты взаимодействуют с солями, образованными более слабым соединением.

Физические свойства веществ могут кардинально отличаться. Например, одни из них имеют запах, у других он отсутствует совершенно.

Сильные и слабые реагенты

Если реагент в водном растворе полностью распадается на ионы, то есть диссоциирует, то оно является сильным, поскольку слабые химические соединения никогда не растворяются до конца.

Кроме того, отличить слабую кислоту можно посредством измерения её проводимости. Сильные соединения являются хорошими электролитами. Сильные основания при попадании в воду также распадаются. Следует отметить, что основания также называют гидроксидами или гидроокисями.

Существует специальные перечни слабых и сильных кислот и оснований. Таблица, приведённая ниже, также может использоваться для классификации реагентов.

А также следует отметить, что кислородсодержащая угольная (H2CO3) и ортофосфорная (H3PO4) или фосфорная кислоты — слабые. К сильным же необходимо добавить хромовую, которая является средней по силе.

Показания

• Диагностика патологий кровообращения, в результате которых возникает тканевая гипоксия (недостаточное потребление тканями кислорода);
• Оценка степени ацидоза и назначение реанимационных мероприятий;
• Выявление заболеваний сердечно-сосудистой системы;
• Подозрение на инсулинонезависимый сахарный диабет;
• Определение причины лактацидоза;
• Оценка кислотно-щелочного статуса организма и рН крови;
• Диагностика асфиксии (резкое кислородное голодание) и энзимопатии (нарушение активности ферментов) у новорожденных;
• Патологические изменения в мышцах и тканях;
• Дифференциальная диагностика миопатий (наследственное заболевание мышц).

Расшифровку анализа проводят специалисты: эндокринолог, кардиолог, онколог, травматолог, хирург, терапевт, педиатр и т.д.

Консервант E270 в косметологии

В современной косметологии очень популярны средства на основе кислот. Одной из самых популярных для применения в косметических средствах является молочная кислота. Консервант на основе молочной кислоты имеет безопасное природное происхождение, в связи с чем его нахождение в составах косметических средств не является минусом.

Свойства молочной кислоты в косметологии и косметических средствах:

• Отшелушивание
• Сужение пор
• Отбеливание
• Устранение несовершенств и воспалений
• Избавление от небольших и неглубоких рубцов

Молочная кислота обладает отличными свойствами отшелушивать омертвевшие клетки кожи. Ее нахождение в составе кремов, масок, гелей и мыла помогают избавиться угревой сыпи, гиперкератоза, произвести пилинг глубоких слоев, скорректировать дефекты кожных покровов, и даже отбелить пигментные пятна. Не зря средства на основе молока использовались еще в древние времена, так как молоко является источником молочной кислоты, способствовало обновлению кожи и сохранению молодости.

Молочная кислота входит в число фруктовых кислот, имеющих другое название AHA (alpha hydroxy acid, альфа-гидроксикислоты). Она стоит в одном ряду с такими кислотами как: гликолевая, лимонная, пировиноградная, яблочная, фитиновая, миндальная, янтарная, феруловая, винная.

Фруктовые кислоты способны проникать в слои кожи, но только на ее поверхности, из-за этого оказывают только мягкое воздействие на кожу, отшелушившая только верхний слой, стимулируют естественное обновление, способствуют выработке эластина и коллагена.

Молочная кислота популярный продукт, используемый и в гинекологических продуктах. В продуктах для интимной гигиены это вещество используют как регулятор кислотности. Жидкие средства для интимной гигиены часто содержат молочную кислоту и фито-компоненты, разрабатываются и одобряются международными врачами-гинекологами. Именно E270 поддерживает естественный pH в таких средствах.

Влияние молочной кислоты на человека

Воздействие молочной кислоты на организм

Молочная кислота содержится в человеческом организме и играет важную роль в:

• Обмене веществ
• Работе мышц
• Функционировании нервной системы
• Работе мозга

Тяжелые физические нагрузки на человеческий организм приводят к расщеплению глюкозы и образованию аденозинтрифосфорной и молочной кислоты. Такой процесс важен для сердечной мышцы. Кроме того, обратный процесс окисления молочной кислоты важен при образовании глюкозы обеспечивающей необходимую энергию человеческому организму. Глюкоза питает мозг и нервную систему. А ее расщепление важный показатель для производства АТФ, который влияет на сокращение мышц при физических нагрузках.

По определенным значениям содержания молочной кислоты в организме человека принято судить о содержании кислорода в человеческом организме. Ее превышение может говорить о кислородном дефиците, сахарном диабете, болезнях печени. Однако увеличение количества молочной кислоты в организме человека может быть обусловлено возрастом и тяжелыми физическими нагрузками.

Молочная кислота и спорт

Как уже было написано ранее, молочная кислота является источником энергии. Ее производство во время тренировочных процессов способствует накоплению мышечной массы. Однако известным фактом является и то, что молочная кислота вызывает неприятные ощущения в мышцах. Но именно она является сигналом для сердца распределения крови по телу, а соответственно и кислорода.

Особенно важна молочная кислота для спортсменов, которые достигают результата при помощи многочасовых тренировок: бегунов на длинные дистанции, футболистов, пловцов, велосипедистов и др. Во время тренировки мышцам необходимо много глюкозы, что приводит к повышенному углеводному обмену и выработке молочной кислоты.

Рейтинг: 5/5 — 4
голосов

Похожие публикации

Формиат калия: свойства и характеристика

Пищевая добавка Е297 — важный компонент пищевой промышленности

Сферы применения лимонной кислоты

Расчет молярной массы

Молярную массу рассчитывают так:

• определяют атомные массы элементов по таблице Менделеева;
• определяют количество атомов каждого элемента в формуле соединения;
• определяют молярную массу, складывая атомные массы входящих в соединение элементов, умноженные на их количество.

Например, рассчитаем молярную массу уксусной кислоты

Она состоит из:

• двух атомов углерода
• четырех атомов водорода
• двух атомов кислорода

Расчет:

• углерод C = 2 × 12,0107 г/моль = 24,0214 г/моль
• водород H = 4 × 1,00794 г/моль = 4,03176 г/моль
• кислород O = 2 × 15,9994 г/моль = 31,9988 г/моль
• молярная масса = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Наш калькулятор выполняет именно такой расчет. Можно ввести в него формулу уксусной кислоты и проверить что получится.

Автор статьи: Anatoly Zolotkov

Где искать молочную кислоту?

Сыворотки с 5–10% молочной кислоты отлично подойдут для домашнего ухода. Маленький процент молочной кислоты обеспечивает увлажнение и выравнивание рельефа кожи, слегка отшелушивает и смягчает.

Также сыворотки на основе молочной кислоты эффективно увлажняют кожу, выравнивают ее рельеф, осветляют и делают морщины, рубцы, следы от воспалений менее заметными. С таким уходом кожа почти мгновенно из уставшей превращается в отдохнувшую.

Включить средство с молочной кислотой лучше в вечерний уход – наносить нужно несколько капель сыворотки сразу после умывания на сухое лицо. Если кожа только привыкает к кислотам, первые несколько раз лучше использовать сыворотку как маску и держать 30–40 минут, после чего смыть водой и нанести привычный уход. Когда кожа привыкнет к воздействию молочной кислоты, схему использования можно изменить: держать сыворотку на коже 10–15 минут, не смывать и по истечении этого времени сразу нанести обычный ночной крем. Использовать средства с молочной кислотой каждый день нельзя – двух–трех раз в неделю будет достаточно

При распределении сыворотки по лицу важно избегать контакта средства с глазами. Не стоит забывать о необходимости утром использовать солнцезащитные средства – это правило работает со всеми кислотами

1 —  пилинг с молочной кислотой Lactica Exfoliate 10%, ARAVIA Professional, 2 — отшелушивающая сыворотка с молочной и гиалуроновой кислотами Mixit, 3 — увлажняющая отшелушивающая сыворотка с молочной кислотой от блогера Адэль Organic Kitchen, 4 — ежедневная увлажняющая сыворотка-пилинг для лица с 5% молочной и 3D гиалуроновой кислотой, FACT

Встретить молочную кислоту можно и в больших концентрациях, например, 40% или 90% – такие средства используются для пилингов. Наносить их в чистом виде на кожу нельзя

Важно знать, с чем развести концентрированную молочную кислоту, как распределить, сколько держать и как ухаживать за кожей после процедуры. Все эти вопросы лучше оставить профессиональному косметологу и не экспериментировать с концентрированными средствами в домашних условиях

Самостоятельно можно попробовать делать готовые пилинги с содержанием молочной кислоты около 15–20%.

молочная кислота: состав и молярная масса

Молярная масса CH₃CH(OH)COOH, молочная кислота 90.07794 г/моль

Массовые доли элементов в соединении

Использование калькулятора молярной массы

• Химические формулы нужно вводить с учетом регистра
• Индексы вводятся как обычные числа
• Точка на средней линии (знак умножения), применяемая, например, в формулах кристаллогидратов, заменяется обычной точкой.
• Пример: вместо CuSO₄·5H₂O в конвертере для удобства ввода используется написание CuSO4.5H2O.

Профилактика болезней

По данным микробиологических исследований, обработка свежего кроличьего мяса и мясных полуфабрикатов молочной кислотой благотворно сказывается на их сохранности, поскольку она убивает гнилостные и болезнетворные бактерии либо просто тормозит скорость их размножения.

Цвет и вкус продукции совершенно не меняются. Если имеют место массовые заболевания, то следует распылить в крольчатнике растворённый (2 столовые ложки на 10 литров) препарат. Перед полным снятием карантина нужно произвести дополнительную дезинфекцию.

На то, чтобы вещество подействовало, потребуется не менее 30 минут. После опрыскивания желательно произвести проветривание крольчатника, а кормушки и поилки промыть, снимая с них излишки кислоты. С целью профилактики такая обработка осуществляется раз в 12 месяцев.

Если в хозяйстве намечается окрол, то примерно за 1,5 недели до него также необходимо провести аналогичную обработку всех поверхностей внутри крольчатника. Процедура повторяется, когда потомство отсаживают. Подсадка молодняка тоже является поводом для проведения дезинфекции.

Метод опрыскивания удобен тем, что для его применения не требуется удалять животных из места содержания. Вместе с тем, чтобы использовать молочную кислоту в качестве аэрозоля, можно применить два основных способа.

1. Распыление неразбавленной 20% кислоты посредством промышленного аэрозольного генератора или специального увлажнителя воздуха.
2. Придание молочной кислоте газообразного состояния через нагревание или обдувание вентилятором.

Ферментативная технология

За основу здесь берется сырье, в котором много углеводов:

• кукуруза;
• глюкоза в виде сиропов;
• кормовая патока;
• свекольный сок;
• сыворотка;
• крахмал.

К сырью добавляются дрожжи, необходимые для брожения. В процессе ферментации образуются нужные соли молочной кислоты — лактаты, из которых далее возможно производство кислоты. После этого продукт нужно очистить от побочных примесей.

Этот способ считается экологичным, однако весьма трудоемким. Для того чтобы брожение происходило нормально, нужно искусственно поддерживать уровень pH с помощью солей кальция и натрия. Биотехнологи полагают, что можно упростить процесс и сделать так, чтобы при брожении образовывалась сама кислота, а не ее соли. Для этого нужно вывести бактерии, способные работать и при низком pH — тогда промежуточного продукта-лактатов удастся избежать. Поэтому производят молочную кислоту и другим способом.

Индикаторы среды раствора

Для определения среды раствора за считанные секунды используются специальные индикаторы. Самый распространенный из них — лакмусовая бумага, но также популярны фенолфталеин и метиловый оранжевый. В нейтральной среде они не меняют свой цвет, а в кислотной или щелочной — приобретают другую окраску.

Изменение цвета индикатора однозначно говорит о том, что произошла гидролизация. Однако если цвет остался тем же — это не всегда означает отсутствие гидролиза. Среда будет почти нейтральной и в том случае, когда гидролизу подвергается соль со слабым основанием и слабой кислотой. Но об этом поговорим дальше, а пока посмотрите таблицу.

Важно!
В учебном материале и в задачах вместо словосочетания «среда раствора» можно встретить «водородный показатель pH». По сути это одно и то же

В нейтральной среде pH = 7, в кислой среде с избытком положительно заряженных ионов водорода H+ — pH меньше 7, а в щелочной среде с избытком отрицательно заряженных ионов OH− — pH больше 7.

Важность молочной кислоты

Почему же молочная кислота так важна в регулировании обменных процессов? Точного ответа на этот вопрос ученым пока найти не удалось. Тем не менее это вполне объяснимо с физиологической точки зрения. Для того чтобы глюкоза, имеющая довольно крупные и сложные молекулы, могла пройти через клеточные мембраны, ей необходима такая медленная транспортная система, как инсулин.

Молекула же молочной кислоты вдвое меньше молекулы глюкозы, поэтому ей не требуется гормональная поддержка, ведь она способна самостоятельно и достаточно легко проходить из одной клетки в другую. Она проникает через клеточные мембраны посредством мгновенного процесса, который носит название облегченного переноса.

Кроме того, большое количество молочной кислоты в кровоток выделяется мышцами, и там она также служит потенциальным топливом, которое расходуется на выработку энергии. Однако медаль имеет и оборотную сторону. Когда организм синтезирует молочную кислоту, он расщепляет ее на два иона — лактатный и водородный. Именно последний и является кислотой.

Ион водорода вмешивается в электролитные сигналы, исходящие от нервов и мышц, замедляет энергетические реакции и ослабляет мышечные сокращения. Именно он вызывает ощущение жжения в мышцах, которое начинают испытывать спортсмены во время интенсивных тренировок. Так что в возникновении мышечного утомления повинна вовсе не молочная кислота, а продукт ее расщепления — ион водорода.

Саркоплазма мышечных волокон

Объем внутри мышечного волокна заполнен желеобразным коллоидным раствором – саркоплазмой. В ней протекают активные биохимические процессы расщепления и синтеза разнообразных органических веществ, обеспечивающих энергетическое снабжение сократительного аппарата.

Внутри саркоплазмы мышечного волокна содержатся:

• органеллы специального назначения (миофибриллы);
• органеллы общего назначения,
• включения.

Об органеллах специального назначения (миофибриллах) уже было подробно рассказано, также очень подробно описаны органеллы общего назначения: ядра, митохондрии, саркоплазматический ретикулум, рибосомы, лизосомы, комплекс Гольджи. Теперь подробнее остановимся на включениях. Включения мышечного волокна содержат: белки, экстрактивные вещества, углеводы, жиры и многое другое.

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах «Гипертрофия скелетных мышц человека» и «Биомеханика мышц«

Белки саркоплазмы

На долю белков саркоплазмы приходится 25-30% белков мышц.

Во-первых, к белкам саркоплазмы можно отнести все белки, которые необходимы для миофибриллогенеза (синтеза миофибрилл) и для обеспечения структуры мышечного волокна. Так как наши мышечные волокна постоянно разрушаются и синтезируются, следовательно, в саркоплазме должны обязательно присутствовать белки  из которых строятся миофибриллы. К таким белкам относятся: миозин (основной белок толстого филамента), актин, тропонин и тропомиозин (основные белки тонкого филамента), титин  (соединяет толстый филамент с Z-диском), десмин, виментин, синемин, дистрофин, спектрин (белки, участвующие в привязке миофибрилл друг к другу и к сарколемме мышечного волокна).

Во-вторых, одним из необходимых компонентов саркоплазмы является белок миоглобин. Посредством этого белка осуществляется перенос кислорода внутри мышечного волокна.

В-третьих, в саркоплазме находятся различные ферменты. Напомню, что ферменты — это особые белки, выполняющие функцию катализаторов химических реакций. Среди саркоплазматических белков можно выделить следующие:

• АТФ-азу — фермент, принимающий активное участие в сокращении мышечного волокна, так как он является катализатором реакции гидролиза, при которой происходит выделение энергии.
• Креатинкиназу — фермент, который участвует в креатинфосфатном пути ресинтеза АТФ. При повреждении мышечных волокон концентрация креатинкиназы в крови возрастает.
• Основные ферменты гликолиза: фосфорилазу и фосфофруктокиназу, расщепляющие гликоген или глюкозу до пировиноградной или молочной кислоты.

Помимо белков в саркоплазме содержатся аминокислоты, из которых синтезируются белки. В большом количестве имеется глутаминовая кислота и глутамин.

Экстрактивные вещества

В саркоплазме также содержатся небелковые азотсодержащие вещества. Среди них: АТФ, АДФ и АМФ. К экстрактивным веществам относится креатинфосфат, креатин и креатинин.

Углеводы саркоплазмы

В саркоплазме имеется основной углевод – гликоген. Свободной глюкозы в саркоплазме мало. При мышечном сокращении в саркоплазме накапливаются продукты углеводного обмена – лактат и пируват.

Также в саркоплазме мышечных волокон имеются капельки жира. И, конечно, одним из основным компонентов саркоплазмы является вода.

Сокращение мышечного волокна

При сокращении мышечного волокна в саркоплазму из саркоплазматического ретикулума выделяются ионы кальция. После окончания сокращения мышечного волокна ионы кальция закачиваются обратно в саркоплазматический ретикулум посредством кальциевого насоса.

В саркоплазме мышечных волокон имеются ионы калия (К+). Во время сокращения мышечного волокна ионы калия через калиевые каналы выходят из мышечного волокна в тканевую жидкость, а в саркоплазму мышечного волокна проникают ионы натрия (Na+). После окончания сокращения мышечного волокна посредством натрий-калиевых насосов (Na+— К+) ионы калия закачиваются в саркоплазму мышечного волокна, а ионы натрия – в тканевую жидкость, окружающую мышечные волокна.

Вязкость саркоплазмы

Саркоплазма обладает сравнительно высокой вязкостью, которая еще больше возрастает при возбуждении мышечного волокна. Вследствие этого она оказывает сопротивление укорочению миофибрилл, то есть создает внутреннее трение и в большей или меньшей мере замедляет сокращение или расслабление мышцы.