Produção e aplicações do ácido lático: uma revisão bibliográfica

Abstract

O ácido lático, um composto orgânico versátil, encontra diversas aplicações na indústria, abrangendo setores têxteis, farmacêuticos e alimentícios. Além disso, é crucial na fabricação do bioplástico poli-ácido lático (PLA), potencial substituto de derivados de petróleo. Sua produção sustentável é objeto de pesquisa, visando reduzir custos e atender à crescente demanda por soluções ecologicamente viáveis. O ácido lático, também conhecido como ácido hidroxipropanóico, apresenta isômeros ópticos L(+) e D(-). A produção ocorre por rotas metabólicas homoláticas e heteroláticas, envolvendo enzimas como lactato desidrogenase. Síntese química e fermentação microbiana são os métodos de fabricação, resultando em misturas racêmicas ou formas opticamente ativas. Bactérias gram-positivas predominam na fermentação anaeróbica de carboidratos para gerar ácido lático, requerendo controle de pH, temperatura e nutrientes. Diversos substratos são usados, incluindo resíduos alimentares, biomassa e microalgas, promovendo uma economia circular. Embora a fermentação de L(+) ácido lático seja avançada, melhorias econômicas são objetos de estudos para a produção de D(-) ácido lático. O mercado global do ácido lático cresce rapidamente, com projeções de grande aplicação do PLA. Muitas patentes estão sendo criadas, principalmente para usos humanos, especialmente na área de alimentos e na medicina. A síntese de compostos macromoleculares é uma área em crescimento nas patentes e é previsto que metade da produção mundial de ácido lático até 2025 seja destinada ao PLA.

Lactic acid, a versatile organic compound, finds various applications in the industry, spanning textiles, pharmaceuticals, and food. Furthermore, it is crucial in the manufacturing of the bioplastic poly-lactic acid (PLA), a potential substitute for petroleum derivatives. Sustainable production is a subject of research, aiming to reduce costs and meet the growing demand for environmentally viable solutions. Lactic acid, also known as hydroxypropanoic acid, presents optical isomers L(+) and D(-). Production occurs through homolactic and heterolactic metabolic pathways involving enzymes such as lactate dehydrogenase. Chemical synthesis and microbial fermentation are the manufacturing methods, resulting in racemic mixtures or optically active forms. Gram-positive bacteria predominate in anaerobic carbohydrate fermentation to produce lactic acid, requiring pH, temperature, and nutrient control. Various substrates are used, including food waste, biomass, and microalgae, promoting a circular economy. While L(+) lactic acid fermentation is advanced, economic improvements are sought for D(-) lactic acid production. The global lactic acid market is growing rapidly, with projections of extensive PLA applications. Many patents are being created, primarily for human uses, especially in the food and medical industry. Macromolecular compound synthesis is a growing area in patents, and it is expected that half of the world's lactic acid production by 2025 will be dedicated to PLA.