苹果酸的生产工艺有哪些呢？

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。