苹果酸的生产及应用

1苹果酸的生产与应用【摘要】介绍了苹果酸的生产及实际应用。【关键词】苹果酸、生产、应用1、前言苹果酸，学名为α-羟基丁二酸或羟基唬拍酸,是一种无色或微黄色粉状、粒状或结晶状固体，无臭，略带有刺激性爽快酸味。易溶于水，微溶于究竟或醚，吸湿性强，保存时易受潮。[1]苹果酸广泛存在于多种水果中,因其在苹果中的含量最高而得名。苹果酸的分子式为C4H6O5,由于苹果酸分子中有一个不对称碳原子,故有L一型苹果酸、D一型苹果酸和DL一型苹果酸之分。自然界中广泛存在的是L一型苹果酸。近年来随着食品工业、医药工业、化学工业的迅速发展,国内外市场对苹果酸的需求量越来越大。[2]2、合成方法生产苹果酸可分为化学合成法和发酵法两种方法。所不同的是,发酵法生产利用了微生物酶的立体异构专一性,生产的都是L一型苹果酸,是生物体内所存有和可以利用的构型。而合成法只能生产DL一苹果酸,如果用于食品和药物,则有一半不能得到利用。因此,在苹果酸生产上,发酵法占有主导地位。[3]目前正在研究开发的发酵法生产L-苹果酸的工艺主要有三类：一是一步发酵法，又称直接发酵法，即采用一种微生物直接发酵糖质原料或非糖质原料生成L-苹果酸。利用淀粉质原料生产L-苹果酸的微生物目前主要有：黄曲霉、末曲霉、寄生曲霉等，这些菌株大多具有糖化淀粉的能力，可以直接利用淀粉质原料，原料来源十分丰富，发酵工艺条件温和，产品成本低，因此一步发酵法与其他方法相比更具有优势。目前我国通常采用直接发酵法生产苹果酸，工艺流程如下：培养基配置→灭菌→接种→发酵→酸解→过滤→中和→过滤→酸解→过滤→精制→真空浓缩→结晶→干燥→包装→成品二是两步发酵法，即采用两种不同功能的微生物，其中之一是先将糖质或其他原料发酵成富马酸，另一种微生物将富马酸转化成L-苹果酸。两种微生物可先后加入，也可同时加入。两步发酵法由于涉及到两种微生物，培养条件要求比较严格，发酵周期较长，产酸率相对较低，副产物较多，尚未实现工业化生产。流程图如下：2三是固定化酶或细胞转化法，利用具有高活性富马酸酶的微生物细胞或富马酸酶，采用固定化酶或细胞反应器，将富马酸转化成苹果酸。虽然固定化细胞和固定化酶均有应用，但由于酶的提取技术复杂，收率不高，成本昂贵，因而在实际生产中多用固定化细胞。下面是一种固定化细胞生产L-苹果酸的工艺流程图：（1）固定化细胞制备（2）L-苹果酸的制备3、苹果酸的应用苹果酸的味道柔和,有特殊的苹果香味和明显的呈味作用,其酸度为柠檬酸的1.2-1.3倍苹果酸在食品、医药、化工等行业有着非常广泛的应用。[4]3.1、食品工业：L-苹果酸能模拟天然果实的酸味特征,味觉自然丰满,可添加于饮料中作酸味剂,也可与甜味剂配合使用,主要用于果汁、果酱、果冻、水果糖等生产中,及允许摄入量ADI不需特殊规定。L-苹果酸还能延长低盐香肠和果酱的保存期;还能用于酸乳发酵的pH调节,葡萄酿造中除酒石酸盐等。[5]3.2、医药行业：苹果酸是医药工业中的重要原料。苹果酸用于各种片剂糖浆的配制,可使片剂、糖浆呈水果味,并有利于药物在体内的吸收扩散。苹果3酸用于配制复合氨基酸注射液,可提高氨基酸的利用率,有助于手术后虚弱和肝功能障碍病人迅速恢复健康。L一型苹果酸钾是良好的钾补充药。它能保持人体水分平衡,治疗水肿、高血压和脂肪积聚等病症。L一苹果酸钠则是治疗肝病,尤其是肝功能障碍导致的高血氨症的良好药物。这是因为苹果酸直接进人三羚酸循环,可以减少氨基酸的代谢损失和弥补肝功能的缺陷。3.3、日用化工和化学工业：苹果酸可用于牙膏和合成香料的生产,也可用于生产清洁剂和除臭剂,用来清除体臭和食品贮藏过程中的异味。在化工产品生产中,苹果酸可添加至虫胶清漆和其它清漆中用来防止漆面结皮。苹果酸作为合成聚合物的单体,可用于聚醋树脂和醇酸树脂的生产。此外,苹果酸还可用作水垢清除剂和化学电镀等方面。[6]3.4、其他：苹果酸衍生物可用于烟草加工,改善烟叶香味。苹果酸也可作为饲料添加剂用于家畜家禽饲养,可改善牛奶的质量,促进家禽的生长。4、参考文献[1]聂毅生物法苹果酸的合成与应用《辽宁化工》2007年7月第29卷4期[2]王多伦苹果酸的制备及应用《辽宁化工》1996年第1期[3]刘仲敏常琴苹果酸的生产及其应用《河南科技》1996年第2期[4]汪多仁L-苹果酸的开发与应用进展《发酵科技通讯》2008年7月第38卷3期[5]刘建军姜鲁燕赵祥颖李丕武田延军张家祥L-苹果酸的应用及研究进展《中国食品添加剂》2003年第3期[6]刘建军姜鲁燕苹果酸的应用及研究进展