苹果酸的生产工艺有哪些呢

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苹果酸的生产工艺有哪些呢

苹果酸的生产方法有化学合成法、直接发酵法

（一步发酵法）、两步发酵法、酶转化法和固定化细胞转化法。目前，化学合成法已经被淘汰。使用固定化细胞或酶法生产L -苹果酸的成本比较高，相比之下，发酵法生产L -苹果酸，生产成本与产量均比其他的方法占有优势，但是发酵周期长、能耗大是发酵法的缺点。苹果酸的发酵工艺有一步发酵法和两步发酵法。不同的发酵工艺所使用的微生物菌种也不同。

（1）一步发酵法一步发酵法大多采用黄曲霉，它能利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、果糖以及淀粉等多种糖质原料产生L-苹果酸。培养基成分比较复杂，发酵过程一般会有富马酸等其他的有机酸产生，给苹果酸的分离提纯带来困难，很难得到高纯度的苹果酸晶体，另外产酸也比较低，对于糖的转化率只有30% ~40%，发酵周期长，因此目前为止还没有实现工业化的生产。

（2）两步发酵法两步发酵法的第一步是先用根霉菌将糖类发酵生成富马酸，即富马酸的发酵，原料多数使用葡萄糖，葡萄糖通常可由淀粉经过酶水解转化而来。第二步是将在第一步所产的富马酸中接人酵母菌或细菌进行发酵，将富马酸转化为L -苹果酸，即转化发酵。采用此种方法，苹果酸对糖的转化率最高可以达到60%以上，但是发酵周期过长，一般要8 ~9天才能结束，因此工业上规模生产是比较困难的。发酵法中所使用的原料只要是淀粉质类，在使用前都需要进行水解处理，使淀粉转化成葡萄糖，而目前最好的淀粉水解方法是双酶水解法，其生产工艺与其他有机酸中水解淀粉生产葡萄糖是相同的。

（3）固定化细胞转化法目前国内外L-苹果酸工业化生产的方法，都是固定化细胞转化法。此生产工艺是先大量培养富马酸酶活力高的菌体，收集菌体后用卡拉胶等合适的载体进行固定化，然后装入反应器，以富马酸钠盐为底物，流经反应器，由固定化细胞中的富马酸酶的催化作用很容易将富马酸转化为L-苹果酸，而且由于富马酸酶的作用专一，基本上没有其他副产物的产生，L-苹果酸的转化率高达95%以上。固定化细胞转化法与发酵法相比，操作简单、经济，生产高效，因此是目前生产苹果酸的首选方法。 L-苹果酸的提取精制与其他有机酸的提纯工艺是相类似的，可以通过钙盐沉淀、过滤、酸解、过滤、净化、浓缩、结晶、干燥等步骤最后制成苹果酸的成品。另外，也可以通过有机溶剂萃取法提纯，但是由于生产成本等因素目前还不能实现工业化的规模。。