DL-苹果酸发酵工艺

苹果酸发酵工艺有两种：即一步发酵法与两步发酵法。不同发酵工艺所使用的微生物也不同。
(1)一步发酵法菌种有黄曲霉、米曲霉、寄生曲霉等，均以包括葡萄糖在内的多种糖为底物产生L-苹果酸。
(2)两步发酵法由华根霉或少根根霉将葡萄糖生物合成富马酸，再由膜醭毕赤酵母、普通变形菌、芽孢杆菌或掷孢酵母等将富马酸转化为L-苹果酸。
一步发酵法较多地采用黄曲霉，它能利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、果糖及淀粉等多种糖质原料产生L-苹果酸。但培养基较复杂，发酵过程常有富马酸等其他有机酸产生，给分离提纯带来困难，难于得到高纯度的晶体，再加上产酸低，对糖转化率低 (30%～40%)，周期长(最少也需5天)，故至今在国内外均未实现工业化生产。
两步发酵法的第一步，先用根霉将糖类发酵生成富马酸，即富马酸发酵，这里的糖较多的使用葡萄糖，葡萄糖可由淀粉经双酶水解而得。第二步是在前面所产的富马酸中接入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。采用这种方法，苹果酸对糖转化率最高可达60%以上，但是毕竟发酵周期太长，前后加起来要8～9天。虽然两步法与一步法一样，国内外学者正在不断地探索，取得了一些有价值的进展，但至今仍然未见工业化生产的报道。
无论是一步法还是两步法发酵，如以淀粉为原料，在使用前都需进行水解处理，使之成为葡萄糖，而淀粉最好的水解方法是双酶水解法。
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。该方法是首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适当的载体进行固定，然后装入柱式反应器，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，且几乎无副产物，转化率高达95%以上。此法与上述两种方法相比，简单、经济、高效，于是成了工业化生产的首先方法。本品以上资料由西亚试剂：化学品数据库