[发明专利]一种用于L-苹果酸的分离方法

说明书

本发明属于微生物发酵技术领域，公开了一种用于L‑苹果酸的分离方法，其包括如下步骤：步骤1）制备米曲霉种子液，步骤2）制备寄生曲霉种子液，步骤3）发酵，步骤4）离心、过滤以及离子交换。本发明发酵液中分离L‑苹果酸产品收率和纯度高，操作工艺简单，生产成本低，可规模化生产。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种用于L-苹果酸的分离方法。

背景技术

苹果酸,又名羟基丁二酸、羟基琥珀酸或1-羟基乙烷二羧酸,分子式为C₄H₆O₅，分子量134.09，结构式为HOOCCHOHCH₂COOH。苹果酸具有右旋（D-型）和左旋（L-型）两种旋光异构体及DL-型外消旋体三种型式产品。L—苹果酸用途广泛。

L-苹果酸为天然果汁之重要成份，味道柔和，具特殊香味，不损害口腔与牙齿，代谢上有利于氨基酸吸收，不积累脂肪，是新一代的食品酸味剂，被生物界和营养界誉为“最理想的食品酸味剂” 。目前在老年及儿童食品中正取代柠檬酸。L—苹果酸是人体必需的一种有机酸，也是一种低热量的理想食品添加剂。

L-苹果酸是生物体三羧酸的循环中间体，口感接近天然果汁并具有天然香味，与柠檬酸相比，产生的热量更低，口味更好，因此广泛应用于酒类、饮料、果酱、口香糖等多种食品中，并有逐渐替代柠檬酸的势头。是目前世界食品工业中用量最大和发展前景较好的有机酸之一。

L－苹果酸中含有天然的润肤成分，能够很容易地溶解粘结在干燥鳞片状的死细胞之间的“胶粘物”，从而可以清除皮肤表面皱纹，使皮肤变得嫩白、光洁而有弹性，因此在化妆品配方中备受青睐。

L－苹果酸可用于药物制剂、片剂、糖浆中，还可以配入氨基酸溶液中，能明显提高氨基酸的吸收率；L－苹果酸可以用于治疗肝病、贫血、免疫力低下、尿毒症、高血压、肝衰竭等多种疾病，并能减轻抗癌药物对正常细胞的毒害作用；还可用于制备和合成驱虫剂、抗牙垢剂等。另外L－苹果酸还可以作为工业清洗剂、树脂固化剂、合成材料增塑剂、饲料添加剂等。

L-苹果酸的生产最初是在培养黄曲霉时有少量苹果酸伴随琥珀酸和富马酸产生。后来，由糖类物质发酵来生产L-苹果酸，但是传统的发酵法生产L-苹果酸培养时间长、能耗大、产酸率低，糖的利用率不高，很难实现工业化生产。随着氨基酸行业逐步发展，发酵法生产技术L-苹果酸也有了长足的进步，但是L-苹果酸的工业平均转化率为70%-80%，尚有20%-30%富马酸残留，反应液中L-苹果酸的含量较低，大约为100g/L左右，目前国内尚无规模化的L-苹果酸生产方法。申请人之前的发明专利“一种直接发酵法生产L-苹果酸的方法”以及“一种L-苹果酸提取新工艺”通过优化工艺以及菌株合理配伍，大幅度提高了苹果酸的产量以及糖酸转化率，但是黄曲霉会产生一定量的黄曲霉素，产品中会残留黄曲霉毒素，后续分离步骤繁琐，增加了企业成本。发酵液中苹果酸纯度较低，而从发酵液中分离苹果酸的工艺路线复杂，包括多步酸解、过滤、精制、结晶等多个步骤，产品收率低、纯度低。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于L-苹果酸的分离方法，该分离方法苹果酸产率大，产品收率和纯度高。

本发明的技术方案是通过如下方式来实施的：

一种用于L-苹果酸的分离方法，其包括如下步骤：步骤1）制备米曲霉种子液，步骤2）制备寄生曲霉种子液，步骤3）发酵，步骤4）离心、过滤以及离子交换。

具体地，所述分离方法包括如下步骤：

步骤1）制备米曲霉种子液：将米曲霉菌液按照8％的接种量接入米曲霉种子罐中进行培养，在温度为33℃，摇床转速为200r/min，培养16小时得到米曲霉种子液；

步骤2）制备寄生曲霉种子液：将寄生曲霉菌液按照6％的接种量接入寄生曲霉种子罐中进行培养，在温度为32℃，摇床转速为200r/min，培养24小时得到寄生曲霉种子液；