L-苹果酸提取工艺

固定化细胞转化工艺，产物是L-苹果酸钠，因此提取工艺包括转化、过滤、酸解、过滤、净化、浓缩、结晶、干燥，最后经包装得到成品L-苹果酸。

（1）苹果酸钠与富马酸钠的转化反应

    ㈠富马酸钙制备：工业级富马酸加适量水调成浆乳，在25-35℃下，计量缓加入摩尔的CaCO₃。在不断搅拌下，反应3-4h，调整PH值3-4.5为终点，然后抽滤，用热水反复洗涤滤饼后备用，注意此中和反应有大量CO₂气体逸出，要控制加CaCO₃速度，防止溢料。

    ㈡L-苹果酸钠与富马酸辣钙转化，取含有0.85M苹果酸钠的反应柱流出的混合液，放入转化罐中，慢慢加入富马酸钙，在45-50℃温度下，搅拌反应3-4h，控制PH值在6.9-7.2范围内，继续反应30min，苹果酸钠转化成苹果酸钙沉淀析出。然后真空抽滤，并用少量热水洗去残留在L-苹果酸钙滤饼中富马酸钠，滤液和洗液合并与新富马酸钠混合调整浓度达1.2M后，作为上柱底物循环使用，但回收液易被杂菌污染。影响固定细胞中酶的反应，因此回收液应该灭菌后，再与新富马酸钠混合，或循环几次发现酶活力下降时再灭后使用，直至不能继续使用，加盐酸酸化，再加CaCO₃中和，回收富马酸钙和苹果酸钙。富马酸钙与苹果酸钠转化率为95-98%。

（2）酸解

    在酸解罐中，先加入苹果酸钠重量之3-4倍水，在搅拌下加入苹果酸钙，调成浆状，加热至50-55℃，缓缓流加硫酸至PH值达到1.5-2.0时，再用双管法校正终点，继续搅拌10min，加粉末活性炭脱色，再加粒状硫酸钡，除去重金属和过量硫酸，然后真空抽滤，去除CaSO₄ 和活性炭渣，用热水洗出滤饼中的苹果酸。滤液进沉淀罐沉淀8小时，沉淀残余CaSO₄上清液送净化工序。

（3）净化

    利用强酸性阳离子树脂和弱碱性阴离子交树脂来除去溶液中的Fe³⁺、Ca²⁺、 Mg²⁺ 、SO₄^2-、CL^-等离子。流经离交柱交换液的流速控制在15V.V.h左右，当流出液PH值下降到4时开始收集流出液。如果酸解时不用粉状活性碳脱色，可在净化工序设置颗粒活性炭脱色柱。

（4）浓缩、结晶和干燥

    净化后的苹果酸，L-苹果酸浓度为10-12%，可用真空蒸发器控制品温60-65℃，浓度至比重1.370，然后放到结晶罐中结晶。结晶罐转速10-15r/min，通过冷水迅速降温到35℃时，控制降温1℃/h，至25℃时，降温速度控制在2℃/小时，品温降至15-20℃时，即可完成结晶。

    用离心机分出L-苹果酸晶体，用少量无机盐洗去晶面母液，湿晶立即进行干燥，母液可循环套用。

    为保证L-苹果酸质量，可用反复控制结晶方法，除去富马酸，经2次控制结晶处理，母液中富马酸含量1%。

    湿晶体用真空干燥器干燥，开始1.5小时内控制干燥温度为45℃，此后升至50-55℃，但不得超过55℃，干燥后的干晶体经检验合格后，立即包装，由于L-苹果酸极易吸潮结块，故包装材料密封性能要好，一般用双层聚乙烯塑料袋作内包装袋，外包装用硬纸板桶，每桶净重25kg.