DÀNH CHO NHỮNG BẠN ĐAM MÊ HÓA HỌC – ACID LACTIC VÀ LACTATE ĐƯỢC HÌNH THÀNH NHƯ THẾ NÀO?

DÀNH CHO NHỮNG BẠN ĐAM MÊ HÓA HỌC – ACID LACTIC VÀ LACTATE ĐƯỢC HÌNH THÀNH NHƯ THẾ NÀO?

Lactic Acid và Lactate là 2 dạng của cùng một phân tử được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm chăm sóc da. Chúng có cấu tạo hóa học tương tự nhau, với chất xúc tác từ phân hủy đường, lên men vi sinh vật bằng con đường tổng hợp tự nhiên. Sự khác nhau duy nhất giữa 2 thành phần này nằm ở cấu tạo Acid có trong sản phẩm:

Nếu Lactic Acid thuộc dạng Acid thì Lactate hoàn toàn không có Acid. Chính vì vậy, Lactic Acid thường được sử dụng để tẩy tế bào chết và dưỡng ẩm. Trong khi Lactate chỉ có khả năng dưỡng ẩm thôi.

Acid Lactic là một dạng của Acid Alpha – Hydroxy (AHA) nghĩa là nó có khả năng tẩy tế bào chết trên da. Lactate là một thành phần giữ ẩm tự nhiên của da, hỗn hợp được tìm thấy trên da giúp giữ nước và bảo vệ dạ khỏi các tác hại xung quanh. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, thì nếu sản phẩm có độ pH thấp (đồng nghĩa có tính Acid), thì sản phẩm đó có chứa Acid Lactic. Nếu sản phẩm có độ pH cao (nghĩa là có tính kiềm) thì nó sẽ chứa Lactate

CẤU TRÚC HÓA HỌC GIỮA LACTATE VÀ LACTIC ACID

Hôm nay chúng ta hãy trở thành những con “mọt sách” đúng nghĩa, và cùng tìm hiểu về cấu tạo bên trong của Acid Lactic và Lactate. Nói một cách dễ hiểu, để phân biệt giữa Lactate và Lactic Acid thì đơn giản lắm. Khi pH torng môi trường xung quanh là Bazo (kiềm), chúng ta sẽ nhận được Lactate, trong khi pH trong môi trường xung quanh có tính Acid, chúng ta sẽ nhận được Acid Lactic.

Tùy thuộc vào sự phát triển của nguyên tử trong các hạt phân tử, Lactate và Acid Lactic có dạng D- hoặc L- tương ứng cho “tay thuận” và “tay nghịch”. Điều này cho chúng ta bốn đồng phân (các phân tử giống hệt nhau có biểu hiện tráng gương), với Acid Lactic và Lactate có 3 dạng:

  1. D-lactate, L-lactate (đồng phân)
  2. Axit D-lactic, axit L-lactic (đồng phân)
  3. Axit DL-lactic (sẽ thảo luận ở phần sau của bài viết), DL-lactate

Cấu trúc D và L của Lactate và Acid Lactic là hình ảnh phản chiếu của nhau. Nói cách khác, dạng D và L chứa các nguyên tử giống nhau, nhưng hướng của các nguyên tử được nhân đôi. Các nhà sản xuất có thể tổng hợp Acid Lactic bằng nhiều quy trình khác nhau, bao gồm tổng hợp hóa học, xúc tác phân hủy đường và lên men vi sinh vật.

QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP HÓA HỌC

Vào năm 1960, các nhà khoa học đã tạo ra cách tổng hợp hóa học để đáp ứng nhu cầu tăng cao trong ngành làm bánh. Quá trình này bắt đầu với các hợp chất hóa học được tạo ra từ dầu mỏ, khí đốt tự nhiên hoặc than đá, được gọi là tài nguyên hóa dầu. Từ những nguồn này, chúng ta thu được một hóa chất đặc biệt được gọi là Acetaldehyde. Acetaldehyde sau đó trải qua nhiều quy trình hóa học khác nhau để tạo ra Lactonitril tinh chế, và sau khi thêm Hydrochloric hoặc Sulfuricacid được thủy phân sẽ tạo ra Acid Lactic. Sản phẩm cuối cùng luôn là hỗn hợp của các dạng D và L, được gọi là hỗn hợp Acid Lactic DL – raxemic.

 

 

XÚC TÁC SỰ PHÂN HỦY CỦA ĐƯỜNG

Các nhà sản xuất có thể tạo ra hỗn hợp Acid Lactic DL – raxemic thông qua việc xúc tác sự phân hủy của đường. Sau bữa ăn, cơ thể phân hủy đường và sử dụng năng lượng đó để tạo ra Acid Lactic. Các nhà khoa học mô phỏng quá trình này trong phòng thí nghiệm bằng cách xúc tác (tăng tốc độ phân hủy) đường để tạo ra Acid Lactic trong môi trường được kiểm soát. Quá trình này bắt đầu bằng nguyên liệu đường thô, như mật mía, củ cải đường, hoặc một loại đường thực vật như inulin, chứa nhiều glucose hoặc fructose. Sau đó, các nhà khoa học kết hợp với chất xúc tác có khả năng phá vỡ các phân tử đường này thông qua quá trình thủy phân. Sau khi phản ứng hóa học hoàn tất, hỗn hợp Acid Lactic DL – raxem được tạo thành.

LÊN MEN VI SINH VẬT

Khi hỗn hợp Acid DL – Lactic Raxemic không lý tưởng, các nhà sản xuất có thể sử dụng quá trình lên men vi sinh vật để tạo ra dung dịch Acid Lactic tinh khiết. Lên men vi sinh vật là quá trình sử dụng vi sinh vật như vi khuẩn và nấm để phân hủy đường một cách tự nhiên nhất thành các hóa chất dễ sử dụng. Quá trình này bắt đầu bằng các nguyên liệu thô như mật đường, lúa mạch đen, ngô, váng sữa, hoặc khoai tây, được tạo thành dung dịch giống như nước dùng và được ủ với nhóm vi sinh vật cụ thể để phân hủy nguyên liệu ban đầu. Sau khi vi sinh vật phân hủy đường bằng quá trình lên men, các nhà khoa học sẽ lấy nước dùng, lọc và xử lý bằng Acid Sulfuric để tạo ra dung dịch Acid Lactic không tinh khiết. Sau đó, họ sẽ tinh chế lại để thu được chất tinh khiết. Đây là quy trình ưa thích của các nhà khoa học vì nó chỉ tạo ra dạng Acid L – Lactic thay vì hỗn hợp Acid DL – Lactic Raxemic, được tạo thành từ 2 phương pháp trên, nhưng phải thêm 1 công đoạn tinh chế nữa để đạt được L – Lactic tinh khiết.

TỔNG HỢP TỰ NHIÊN

Cơ thể con người rất tuyệt diệu vì nó có khả năng tổng hợp tự nhiên Lactate và Acid Lactic. Lên men Lactic là cả một quá trình tự nhiên mà con người và các sinh vật khác sử dụng để phá vỡ các phân tử thực phẩm để lấy năng lượng torng điều kiện thiếu oxy. Loại sản xuất năng lượng này xảy ra trong các tế bào cơ khi bạn tập luyện với cường độ cao. Một quá trình được gọi là “chu trình Acid Lactic” lấy sản phẩm của phân hủy đường và chuyên nó thành Lactate thông qua một số bước hóa học. Mặc dù phương pháp này không được sử dụng trong phòng lab để tổng hợp Lactate và Lactic Acid, nhưng đây là con đường tự nhiên để tạo ra Lactate.

 

← Bài trước Bài sau →