蘋果酸工藝學

本書簡要介紹蘋果酸的理化性質、用途，蘋果酸生產路線的發展歷程和產業化概況，並通過研究實例分別介紹發酵法生產蘋果酸、固定化法生產蘋果酸以及過程集成技術在蘋果酸生產中的應用，全面系統地介紹了蘋果酸的工業化生產技術尤其是反應與分離耦合技術；此外還着重介紹了蘋果酸的分離提取工藝及相關設備。最後簡要介紹了蘋果酸的生產工藝和蘋果酸的製備工藝，蘋果酸的質量檢驗方法及標準以及蘋果酸的衍生物性質及其工業應用。 ^[1] 

本書可供從事蘋果酸生產、科研和教學的技術人員、研究人員以及大中專高校師生作為參考書使用。

第1章　緒論

1.1　蘋果酸的發展歷程

1.2　蘋果酸的理化性質

1.2.1　蘋果酸的物理性質

1.2.2　蘋果酸的化學性質

1.3　蘋果酸的生理特點

1.4　蘋果酸的應用

1.4.1　醫藥工業方面的應用

1.4.2　食品工業方面的應用

1.4.3　日用化工方面的應用

1.5　蘋果酸的生產途徑

1.5.1　直接提取法

1.5.2　化學合成法

1.5.3　微生物發酵法

1.5.4　固定化酶與固定化細胞轉化法

1.5.5　集成技術生產蘋果酸

參考文獻

第2章　微生物發酵法生產L-蘋果酸

2.1　L-蘋果酸發酵機理

2.2　L-蘋果酸發酵微生物

2.2.1　L-蘋果酸生產菌的主要特徵

2.2.2　菌種的保藏

2.2.3　菌種的退化預防、復壯與活化

2.2.4　誘變育種及實例

2.2.5　菌種擴大培養

2.3　L-蘋果酸發酵工藝

2.3.1　直接發酵工藝

2.3.2　兩步發酵工藝

2.3.3　酶轉化法

2.3.4　其他發酵方法

2.4　發酵過程中滅菌技術及染菌的防治

2.4.1　滅菌與空氣淨化

2.4.2　雜菌的檢查與防治

2.4.3　噬菌體的檢查與防治

2.5　蘋果酸發酵生產設備

2.5.1　機械攪拌通風發酵罐

2.5.2　氣升式發酵罐

2.5.3　自吸式發酵罐

參考文獻

第3章　固定化法生產　L-蘋果酸

3.1　固定化方法

3.1.1　吸附法

3.1.2　共價結合法

3.1.3　交聯法

3.1.4　包埋法

3.1.5　膜間隔包埋法

3.1.6　絮凝固定化技術

3.1.7　組合固定化技術

3.2　細胞固定化載體材料

3.2.1　天然高分子材料

3.2.2　合成高分子材料

3.2.3　傳統載體材料的改性

3.2.4　仿生膜的製備及改性研究

3.3　固定化細胞菌株的篩選和培養

3.3.1　延胡索酸酶產生菌的篩選

3.3.2　培養條件對延胡索酸酶產生菌發酵的影響

3.3.3　反應器條件的優化及發酵條件的控制

3.3.4　菌株在不同發酵罐中生長動力學的比較

3.4　延胡索酸酶的性質

3.4.1　延胡索酸酶的作用機理

3.4.2　延胡索酸酶的結構

3.5　固定化細胞法生產　L-蘋果酸

3.5.1　表面活性劑對產延胡索酸酶細胞的影響

3.5.2　不同處理方法對菌體延胡索酸酶活力的影響

3.5.3　富馬酸鈉轉化體系下的轉化反應

3.5.4　富馬酸銨轉化體系下的轉化反應

3.6　固定化細胞生物反應器

3.6.1　攪拌罐式反應器

3.6.2　鼓泡塔式反應器

3.6.3　填充牀反應器

3.6.4　流化牀反應器

3.6.5　膜反應器

參考文獻

第4章集成技術生產L蘋果酸135

41反應與反應耦合技術生產L蘋果酸137

411反應與反應耦合技術生產L蘋果酸原理137

412反應與反應耦合技術與傳統反應工藝的比較137

413反應與反應耦合過程中的影響因素139

414富馬酸銨轉化體系中固定化細胞反應動力學研究141

415殘留富馬酸銨反應生成L天冬氨酸動力學研究145

42反應與分離耦合技術生產L蘋果酸147

421反應與分離耦合技術及其應用147

422反應與分離耦合技術生產L蘋果酸原理150

423反應與分離耦合技術路線與固定化細胞生產工藝的比較151

424反應與分離耦合反應的影響因素151

425富馬酸鈣與蘋果酸鈣的溶解動力學研究153

426反應與分離耦合過程中游離細胞

中延胡索酸酶反應動力學156

參考文獻159

第5章L蘋果酸的提取、精製與乾燥162

51提取工藝162

511鹽酸酸化法162

512鈣鹽轉晶工藝163

52中和164

521中和原理164

522中和工藝流程165

523中和主要設備165

53過濾167

531影響過濾的因素167

532過濾操作類型167

533過濾設備167

54酸解170

541酸解原理170

542酸解工藝流程171

543酸解主要設備172

544酸解操作規程173

55蘋果酸溶液的淨化174

551吸附淨化原理174

552離子交換淨化原理176

553淨化工藝流程179

554淨化設備及材料 180

555淨化操作規程181

556注意事項182

56濃縮183

561蒸發流程184

562蒸發設備185

563操作規程187

564注意事項187

57結晶187

571蘋果酸結晶理論188

572工藝流程192

573結晶主要設備192

58乾燥與包裝196

581乾燥操作原理196

582乾燥設備196

583蘋果酸乾燥操作規程200

584乾燥操作的要點200

59其他提取方法201

591絡合萃取法201

592電滲析技術203

參考文獻205

第6章DL蘋果酸的生產工藝206

61DL蘋果酸的合成方法206

62生產路線及評價207

63生產路線的發展209

631微波法制備蘋果酸210

632順丁烯二酸酐水合製成

DL蘋果酸210

參考文獻211

第7章D蘋果酸製備工藝213

71不對稱合成法213

72DL蘋果酸拆分法215

721物理拆分法215

722化學拆分法216

723微生物拆分法216

724酶拆分法217

725基因工程方法在拆分DL

蘋果酸中的應用218

73生物轉化法219

731馬來酸水合酶轉化法219

732反應與分離耦合技術生產

D蘋果酸220

參考文獻226

第8章蘋果酸的質量檢驗和標準228

81產品質量檢驗228

811外觀性狀228

812含量檢驗228

813熔點測定231

814比旋光度測定232

815灼燒殘渣232

816水不溶物232

817重金屬的測定232

818砷鹽的測定232

819富馬酸和馬來酸含量的測定232

8110硫酸鹽測定233

8111鐵鹽測定233

8112氯化物測定234

8113pH的測定234

82產品質量標準234

參考文獻235

第9章蘋果酸衍生物及其工業應用236

91L蘋果酸脲236

911L蘋果酸脲晶體的製備237

912L蘋果酸脲的晶體生長研究238

913L蘋果酸脲晶體的二次諧波（SHG）效應241

914L蘋果酸脲分析242

915L蘋果酸脲薄膜製備245

92L蘋果酸銨246

93L蘋果酸鉀246

94氨基酸蘋果酸複合鹽247

941L組氨酸蘋果酸氫鹽247

942L瓜氨酸蘋果酸247

95蘋果酸金屬絡合物248

96聚蘋果酸的結構及性質248

961聚蘋果酸的結構248

962聚蘋果酸的製備方法250

963聚蘋果酸的應用253

97營養強化劑——檸檬酸蘋果酸鈣螯合物及蘋果酸鈣254

971檸檬酸蘋果酸鈣螯合物254

972蘋果酸鈣255

98蘋果酸酯255

99熒光增白劑DT257

參考文獻259 ^[1]