苹果酸工艺学

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

2.1L-苹果酸发酵机理

2.2L-苹果酸发酵微生物

2.2.1L-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

2.3L-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

4.1反应与反应耦合技术生产卜苹果酸

4.1.1反应与反应耦合技术生产L-苹果酸原理

4.1.2反应与反应耦合技术与传统反应工艺的比较

4.1.3反应与反应耦合过程中的影响因素

4.1.4富马酸铵转化体系中固定化细胞反应动力学研究

4.1.5残留富马酸铵反应生成L-天冬氨酸动力学研究

4.2反应与分离耦合技术生产L苹果酸

4.2.1反应与分离耦合技术及其应用

4.2.2反应与分离耦合技术生产L-苹果酸原理

4.2.3反应与分离耦合技术路线与固定化细胞生产工艺的比较

4.2.4反应与分离耦合反应的影响因素

4.2.5富马酸钙与苹果酸钙的溶解动力学研究

4.2.6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

参考文献

第5章L-苹果酸的提取、精制与干燥

5.1提取工艺

5.1.1盐酸酸化法

5.1.2钙盐转晶工艺

5.2中和

5.2.1中和原理

5.2.2中和工艺流程

5.2.3中和主要设备

5.3过滤

5.3.1影响过滤的因素

5.3.2过滤操作类型

5.3.3过滤设备

5.4酸解

5.4.1酸解原理

5.4.2酸解工艺流程

5.4.3酸解主要设备

5.4.4酸解操作规程

5.5苹果酸溶液的净化

5.5.1吸附净化原理

5.5.2离子交换净化原理

5.5.3净化工艺流程

5.5.4净化设备及材料

5.5.5净化操作规程

5.5.6注意事项

5.6浓缩

5.6.1蒸发流程

5.6.2蒸发设备

5.6.3操作规程

5.6.4注意事项

5.7结晶

5.7.1苹果酸结晶理论

5.7.2工艺流程

5.7.3结晶主要设备

5.8干燥与包装

5.8.1干燥操作原理

5.8.2干燥设备

5.8.3苹果酸干燥操作规程

5.8.4干燥操作的要点

5.9其他提取方法

5.9.1络合萃取法

5.9.2电渗析技术

参考文献

第6章DL-苹果酸的生产工艺

6.1DL-苹果酸的合成方法

6.2生产路线及评价

6.3生产路线的发展

6.3.1微波法制备苹果酸

6.3.2顺丁烯二酸酐水合制成DL-苹果酸

参考文献

第7章D-苹果酸制备工艺”

7.1不对称合成法

7.2DL-苹果酸拆分法

7.2.1物理拆分法

7.2.2化学拆分法

7.2.3微生物拆分法

7.2.4酶拆分法

7.2.5基因工程方法在拆分DL-苹果酸中的应用

7.3生物转化法

7.3.1马来酸水合酶转化法

7.3.2反应与分离耦合技术生产D-苹果酸

参考文献

第8章苹果酸的质量检验和标准

8.1产品质量检验

8.1.1外观性状

8.1.2含量检验

8.1.3熔点测定

8.1.4比旋光度测定

8.1.5灼烧残渣

8.1.6水不溶物

8.1.7重金属的测定

8.1.8砷盐的测定

8.1.9富马酸和马来酸含量的测定

8.1.10硫酸盐测定

8.1.11铁盐测定

8.1.12氯化物测定

8.1.13pH的测定

8.2产品质量标准

参考文献

第9章苹果酸衍生物及其工业应用

9.1L-苹果酸脲

9.1.1L-苹果酸脲晶体的制备

9.1.2L-苹果酸脲的晶体生长研究

9.1.3L-苹果酸脲晶体的二次谐波(SHG)效应

9.1.4L-苹果酸脲分析

9.1.5L-苹果酸脲薄膜制备

9.2L-苹果酸铵

9.3L-苹果酸钾

9.4氨基酸-苹果酸复合盐

9.4.1L-组氨酸-苹果酸氢盐

9.4.2L-瓜氨酸-苹果酸

9.5苹果酸金属络合物

9.6聚苹果酸的结构及性质

9.6.1聚苹果酸的结构

9.6.2聚苹果酸的制备方法

9.6.3聚苹果酸的应用

9.7营养强化剂柠檬酸苹果酸钙螯合物及苹果酸钙

9.7.1柠檬酸苹果酸钙螯合物

9.7.2苹果酸钙

9.8苹果酸酯

9.9荧光增白剂DT

参考文献

　　近年来，国内外在研究、开发和应用苹果酸方面取得了重大发展，苹果酸工业正成为一个朝气蓬勃的新兴有机酸工业体系。而目前国内尚缺乏一些系统的书籍来总结近几十年来苹果酸生产技术所取得的进步，这也是笔者着手撰写本书的出发点。为全面系统地介绍苹果酸生产技术的研究成果、先进工艺及实用技术，加强本书的实用性，笔者参照国内外近几十年来的发展成果，并结合自己在L-苹果酸生产方面的研究经验和实践体会，撰写此书，以供从事苹果酸生产、科研和教学的同行们参考。　　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L-苹果酸、固定化法生产L-苹果酸以及过程集成技术在L-苹果酸生产中的应用，全面系统地介绍了L-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L-苹果酸的分离提取工艺及相关设备。最后简要介绍了DL-苹果酸的生产工艺和D-苹果酸的制备工艺，苹果酸的质量检验方法及标准以及L-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。