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微生物發(fā)酵制備蘋果酸工藝蘋果酸發(fā)酵工藝有兩種：即一步發(fā)酵法與兩步發(fā)酵法。不同發(fā)酵工藝所使用的微生物也不同。(1)一步發(fā)酵法菌種有黃曲霉、米曲霉、寄生曲霉等，均以包括葡萄糖在內(nèi)的多種糖為底物產(chǎn)生L-蘋果酸。(2)兩步發(fā)酵法由華根霉或少根根霉將葡萄糖生物合成富馬酸，再由膜醭畢赤酵母、普通變形菌、芽孢桿菌或擲孢酵母等將富馬酸轉(zhuǎn)化為L-蘋果酸。一步發(fā)酵法較多地采用黃曲霉，它能利用葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、果糖及淀粉等多種糖質(zhì)原料產(chǎn)生L-蘋果酸。但培養(yǎng)基較復(fù)雜，發(fā)酵過程常有富馬酸等其他有機(jī)酸產(chǎn)生，給分離提純帶來困難，難于得到高純度的晶體，再加上產(chǎn)酸低，對糖轉(zhuǎn)化率低(30%～40%)，周期長(最少也需5天)，故至今在國內(nèi)外均未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。兩步發(fā)酵法的第一步，先用根霉將糖類發(fā)酵生成富馬酸，即富馬酸發(fā)酵，這里的糖較多的使用葡萄糖，葡萄糖可由淀粉經(jīng)雙酶水解而得。第二步是在前面所Chemicalbook產(chǎn)的富馬酸中接入酵母菌或細(xì)菌進(jìn)行發(fā)酵，將富馬酸轉(zhuǎn)化為L-蘋果酸，即轉(zhuǎn)化發(fā)酵。采用這種方法，蘋果酸對糖轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)60%以上，但是畢竟發(fā)酵周期太長，前后加起來要8～9天。雖然兩步法與一步法一樣，國內(nèi)外學(xué)者正在不斷地探索，取得了一些有價值的進(jìn)展，但至今仍然未見工業(yè)化生產(chǎn)的報道。無論是一步法還是兩步法發(fā)酵，如以淀粉為原料，在使用前都需進(jìn)行水解處理，使之成為葡萄糖，而淀粉的水解方法是雙酶水解法。目前，國內(nèi)外L-蘋果酸工業(yè)化生產(chǎn)的方法，都是固定化細(xì)胞轉(zhuǎn)化法。該方法是首先大量培養(yǎng)富馬酸酶活力高的菌體，收集菌體后用卡拉膠等適當(dāng)?shù)妮d體進(jìn)行固定，然后裝入柱式反應(yīng)器，以富馬酸鈉鹽為底物，流經(jīng)反應(yīng)器，由固定化細(xì)胞中的富馬酸酶的催化作用，很容易將富馬酸轉(zhuǎn)化為L-蘋果酸，且?guī)缀鯚o副產(chǎn)物，轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%以上。此法與上述兩種方法相比，簡單、經(jīng)濟(jì)、高效，于是成了工業(yè)化生產(chǎn)的首先方法。