[發(fā)明專利]一種用于L-蘋果酸的分離方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710023771.6
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN108300739B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙蘭坤;劉新利;劉元濤;賈召鵬;王俊銘;王婷;范婷婷;袁軍;薄文文
• 申請（專利權(quán)）人: 山東阜豐發(fā)酵有限公司
• 主分類號: C12P7/46
• 分類號: C12P7/46;C07C51/42;C07C59/245;C12R1/69;C12R1/66
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本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于L?蘋果酸的分離方法，其包括如下步驟：步驟1）制備米曲霉種子液，步驟2）制備寄生曲霉種子液，步驟3）發(fā)酵，步驟4）離心、過濾以及離子交換。本發(fā)明發(fā)酵液中分離L?蘋果酸產(chǎn)品收率和純度高，操作工藝簡單，生產(chǎn)成本低，可規(guī)模化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于L-蘋果酸的分離方法。

背景技術(shù)

蘋果酸,又名羥基丁二酸、羥基琥珀酸或1-羥基乙烷二羧酸,分子式為C₄H₆O₅，分子量134.09，結(jié)構(gòu)式為HOOCCHOHCH₂COOH。蘋果酸具有右旋（D-型）和左旋（L-型）兩種旋光異構(gòu)體及DL-型外消旋體三種型式產(chǎn)品。L—蘋果酸用途廣泛。

L-蘋果酸為天然果汁之重要成份，味道柔和，具特殊香味，不損害口腔與牙齒，代謝上有利于氨基酸吸收，不積累脂肪，是新一代的食品酸味劑，被生物界和營養(yǎng)界譽為“最理想的食品酸味劑” 。目前在老年及兒童食品中正取代檸檬酸。L—蘋果酸是人體必需的一種有機酸，也是一種低熱量的理想食品添加劑。

L-蘋果酸是生物體三羧酸的循環(huán)中間體，口感接近天然果汁并具有天然香味，與檸檬酸相比，產(chǎn)生的熱量更低，口味更好，因此廣泛應(yīng)用于酒類、飲料、果醬、口香糖等多種食品中，并有逐漸替代檸檬酸的勢頭。是目前世界食品工業(yè)中用量最大和發(fā)展前景較好的有機酸之一。

L－蘋果酸中含有天然的潤膚成分，能夠很容易地溶解粘結(jié)在干燥鱗片狀的死細胞之間的“膠粘物”，從而可以清除皮膚表面皺紋，使皮膚變得嫩白、光潔而有彈性，因此在化妝品配方中備受青睞。

L－蘋果酸可用于藥物制劑、片劑、糖漿中，還可以配入氨基酸溶液中，能明顯提高氨基酸的吸收率；L－蘋果酸可以用于治療肝病、貧血、免疫力低下、尿毒癥、高血壓、肝衰竭等多種疾病，并能減輕抗癌藥物對正常細胞的毒害作用；還可用于制備和合成驅(qū)蟲劑、抗牙垢劑等。另外L－蘋果酸還可以作為工業(yè)清洗劑、樹脂固化劑、合成材料增塑劑、飼料添加劑等。

L-蘋果酸的生產(chǎn)最初是在培養(yǎng)黃曲霉時有少量蘋果酸伴隨琥珀酸和富馬酸產(chǎn)生。后來，由糖類物質(zhì)發(fā)酵來生產(chǎn)L-蘋果酸，但是傳統(tǒng)的發(fā)酵法生產(chǎn)L-蘋果酸培養(yǎng)時間長、能耗大、產(chǎn)酸率低，糖的利用率不高，很難實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。隨著氨基酸行業(yè)逐步發(fā)展，發(fā)酵法生產(chǎn)技術(shù)L-蘋果酸也有了長足的進步，但是L-蘋果酸的工業(yè)平均轉(zhuǎn)化率為70%-80%，尚有20%-30%富馬酸殘留，反應(yīng)液中L-蘋果酸的含量較低，大約為100g/L左右，目前國內(nèi)尚無規(guī)模化的L-蘋果酸生產(chǎn)方法。申請人之前的發(fā)明專利“一種直接發(fā)酵法生產(chǎn)L-蘋果酸的方法”以及“一種L-蘋果酸提取新工藝”通過優(yōu)化工藝以及菌株合理配伍，大幅度提高了蘋果酸的產(chǎn)量以及糖酸轉(zhuǎn)化率，但是黃曲霉會產(chǎn)生一定量的黃曲霉素，產(chǎn)品中會殘留黃曲霉毒素，后續(xù)分離步驟繁瑣，增加了企業(yè)成本。發(fā)酵液中蘋果酸純度較低，而從發(fā)酵液中分離蘋果酸的工藝路線復(fù)雜，包括多步酸解、過濾、精制、結(jié)晶等多個步驟，產(chǎn)品收率低、純度低。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種用于L-蘋果酸的分離方法，該分離方法蘋果酸產(chǎn)率大，產(chǎn)品收率和純度高。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過如下方式來實施的：

一種用于L-蘋果酸的分離方法，其包括如下步驟：步驟1）制備米曲霉種子液，步驟2）制備寄生曲霉種子液，步驟3）發(fā)酵，步驟4）離心、過濾以及離子交換。

具體地，所述分離方法包括如下步驟：

步驟1）制備米曲霉種子液：將米曲霉菌液按照8％的接種量接入米曲霉種子罐中進行培養(yǎng)，在溫度為33℃，搖床轉(zhuǎn)速為200r/min，培養(yǎng)16小時得到米曲霉種子液；

步驟2）制備寄生曲霉種子液：將寄生曲霉菌液按照6％的接種量接入寄生曲霉種子罐中進行培養(yǎng)，在溫度為32℃，搖床轉(zhuǎn)速為200r/min，培養(yǎng)24小時得到寄生曲霉種子液；