苹果酸工艺学

本书简要介绍苹果酸的理化性质、用途，苹果酸生产路线的发展历程和产业化概况，并通过研究实例分别介绍发酵法生产苹果酸、固定化法生产苹果酸以及过程集成技术在苹果酸生产中的应用，全面系统地介绍了苹果酸的工业化生产技术尤其是反应与分离耦合技术；此外还着重介绍了苹果酸的分离提取工艺及相关设备。最后简要介绍了苹果酸的生产工艺和苹果酸的制备工艺，苹果酸的质量检验方法及标准以及苹果酸的衍生物性质及其工业应用。

本书可供从事苹果酸生产、科研和教学的技术人员、研究人员以及大中专高校师生作为参考书使用。

第1章　绪论

1.1　苹果酸的发展历程

1.2　苹果酸的理化性质

1.2.1　苹果酸的物理性质

1.2.2　苹果酸的化学性质

1.3　苹果酸的生理特点

1.4　苹果酸的应用

1.4.1　医药工业方面的应用

1.4.2　食品工业方面的应用

1.4.3　日用化工方面的应用

1.5　苹果酸的生产途径

1.5.1　直接提取法

1.5.2　化学合成法

1.5.3　微生物发酵法

1.5.4　固定化酶与固定化细胞转化法

1.5.5　集成技术生产苹果酸

参考文献

第2章微生物发酵法生产L-苹果酸

2.1　L-苹果酸发酵机理

2.2　L-苹果酸发酵微生物

2.2.1　L-苹果酸生产菌的主要特征

2.2.2菌种的保藏

2.2.3　菌种的退化预防、复壮与活化

2.2.4　诱变育种及实例

2.2.5　菌种扩大培养

2.3　L-苹果酸发酵工艺

2.3.1　直接发酵工艺

2.3.2　两步发酵工艺

2.3.3　酶转化法

2.3.4　其他发酵方法

2.4　发酵过程中灭菌技术及染菌的防治

2.4.1　灭菌与空气净化

2.4.2　杂菌的检查与防治

2.4.3　噬菌体的检查与防治

2.5　苹果酸发酵生产设备

2.5.1　机械搅拌通风发酵罐

2.5.2　气升式发酵罐

2.5.3　自吸式发酵罐

参考文献

第3章　固定化法生产　L-苹果酸

3.1　固定化方法

3.1.1　吸附法

3.1.2　共价结合法

3.1.3　交联法

3.1.4　包埋法

3.1.5　膜间隔包埋法

3.1.6　絮凝固定化技术

3.1.7　组合固定化技术

3.2　细胞固定化载体材料

3.2.1　天然高分子材料

3.2.2　合成高分子材料

3.2.3　传统载体材料的改性

3.2.4　仿生膜的制备及改性研究

3.3　固定化细胞菌株的筛选和培养

3.3.1　延胡索酸酶产生菌的筛选

3.3.2　培养条件对延胡索酸酶产生菌发酵的影响

3.3.3　反应器条件的优化及发酵条件的控制

3.3.4菌株在不同发酵罐中生长动力学的比较

3.4延胡索酸酶的性质

3.4.1　延胡索酸酶的作用机理

3.4.2　延胡索酸酶的结构

3.5　固定化细胞法生产　L-苹果酸

3.5.1　表面活性剂对产延胡索酸酶细胞的影响

3.5.2　不同处理方法对菌体延胡索酸酶活力的影响

3.5.3富马酸钠转化体系下的转化反应

3.5.4　富马酸铵转化体系下的转化反应

3.6　固定化细胞生物反应器

3.6.1　搅拌罐式反应器

3.6.2　鼓泡塔式反应器

3.6.3　填充床反应器

3.6.4　流化床反应器

3.6.5　膜反应器

参考文献

第4章集成技术生产L苹果酸135

41反应与反应耦合技术生产L苹果酸137

411反应与反应耦合技术生产L苹果酸原理137

412反应与反应耦合技术与传统反应工艺的比较137

413反应与反应耦合过程中的影响因素139

414富马酸铵转化体系中固定化细胞反应动力学研究141

415残留富马酸铵反应生成L天冬氨酸动力学研究145

42反应与分离耦合技术生产L苹果酸147

421反应与分离耦合技术及其应用147

422反应与分离耦合技术生产L苹果酸原理150

423反应与分离耦合技术路线与固定化细胞生产工艺的比较151

424反应与分离耦合反应的影响因素151

425富马酸钙与苹果酸钙的溶解动力学研究153

426反应与分离耦合过程中游离细胞

中延胡索酸酶反应动力学156

参考文献159

第5章L苹果酸的提取、精制与干燥162

51提取工艺162

511盐酸酸化法162

512钙盐转晶工艺163

52中和164

521中和原理164

522中和工艺流程165

523中和主要设备165

53过滤167

531影响过滤的因素167

532过滤操作类型167

533过滤设备167

54酸解170

541酸解原理170

542酸解工艺流程171

543酸解主要设备172

544酸解操作规程173

55苹果酸溶液的净化174

551吸附净化原理174

552离子交换净化原理176

553净化工艺流程179

554净化设备及材料 180

555净化操作规程181

556注意事项182

56浓缩183

561蒸发流程184

562蒸发设备185

563操作规程187

564注意事项187

57结晶187

571苹果酸结晶理论188

572工艺流程192

573结晶主要设备192

58干燥与包装196

581干燥操作原理196

582干燥设备196

583苹果酸干燥操作规程200

584干燥操作的要点200

59其他提取方法201

591络合萃取法201

592电渗析技术203

参考文献205

第6章DL苹果酸的生产工艺206

61DL苹果酸的合成方法206

62生产路线及评价207

63生产路线的发展209

631微波法制备苹果酸210

632顺丁烯二酸酐水合制成

DL苹果酸210

参考文献211

第7章D苹果酸制备工艺213

71不对称合成法213

72DL苹果酸拆分法215

721物理拆分法215

722化学拆分法216

723微生物拆分法216

724酶拆分法217

725基因工程方法在拆分DL

苹果酸中的应用218

73生物转化法219

731马来酸水合酶转化法219

732反应与分离耦合技术生产

D苹果酸220

参考文献226

第8章苹果酸的质量检验和标准228

81产品质量检验228

811外观性状228

812含量检验228

813熔点测定231

814比旋光度测定232

815灼烧残渣232

816水不溶物232

817重金属的测定232

818砷盐的测定232

819富马酸和马来酸含量的测定232

8110硫酸盐测定233

8111铁盐测定233

8112氯化物测定234

8113pH的测定234

82产品质量标准234

参考文献235

第9章苹果酸衍生物及其工业应用236

91L苹果酸脲236

911L苹果酸脲晶体的制备237

912L苹果酸脲的晶体生长研究238

913L苹果酸脲晶体的二次谐波（SHG）效应241

914L苹果酸脲分析242

915L苹果酸脲薄膜制备245

92L苹果酸铵246

93L苹果酸钾246

94氨基酸苹果酸复合盐247

941L组氨酸苹果酸氢盐247

942L瓜氨酸苹果酸247

95苹果酸金属络合物248

96聚苹果酸的结构及性质248

961聚苹果酸的结构248

962聚苹果酸的制备方法250

963聚苹果酸的应用253

97营养强化剂——柠檬酸苹果酸钙螯合物及苹果酸钙254

971柠檬酸苹果酸钙螯合物254

972苹果酸钙255

98苹果酸酯255

99荧光增白剂DT257

参考文献259