CN1995363A - 一步酶转化法生产l－苹果酸方法 - Google Patents
一步酶转化法生产l－苹果酸方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1995363A CN1995363A CN200610161572.3A CN200610161572A CN1995363A CN 1995363 A CN1995363 A CN 1995363A CN 200610161572 A CN200610161572 A CN 200610161572A CN 1995363 A CN1995363 A CN 1995363A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- malic acid
- producing
- acid
- fumarate
- activity regulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229940116298 l- malic acid Drugs 0.000 title claims abstract description 50
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 title claims abstract description 24
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 12
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims abstract description 29
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims abstract description 5
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 18
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 claims description 14
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 claims description 14
- 238000011426 transformation method Methods 0.000 claims description 12
- HDRTWMBOUSPQON-TYYBGVCCSA-L calcium;(e)-but-2-enedioate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O HDRTWMBOUSPQON-TYYBGVCCSA-L 0.000 claims description 10
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 10
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 6
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 abstract description 10
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 abstract 3
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- RWYRUDPAALLKPX-UHFFFAOYSA-N 2,2-difluoro-n-methylethanamine;hydrochloride Chemical group Cl.CNCC(F)F RWYRUDPAALLKPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000001749 Calcium fumarate Substances 0.000 abstract 1
- 235000019296 calcium fumarate Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 abstract 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- WKVMOQXBMPYPGK-UHFFFAOYSA-N 2-[bis(carboxymethyl)amino]acetic acid;sodium Chemical compound [Na].OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O WKVMOQXBMPYPGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 101710194948 Protein phosphatase PhpP Proteins 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- HWGNBUXHKFFFIH-UHFFFAOYSA-I pentasodium;[oxido(phosphonatooxy)phosphoryl] phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O HWGNBUXHKFFFIH-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明一步酶转化法生产L－苹果酸方法涉及的是一种酶法生产L－苹果酸的工艺方法，属酶工程领域。一步酶转化法生产L－苹果酸方法，其特征在于按重量配比称量延胡索酸酶液装入生物反应结晶器，将富马酸盐、酶活性调节剂按重量配比加入装有延胡索酸酶液的生物反应结晶器中，在常压，温度为30～45℃下进行酶反应，分离藕合，反应、分离、藕合时间为18～26小时，直接获得L－苹果酸的结晶，然后进行分离、纯化，生产和制备出L－苹果酸成品。所述的延胡索酸酶液、富马酸盐与酶活性调节剂的原料重量配比为延胡索酸酶液∶富马酸盐∶酶活性调节剂＝1∶25～50∶0.0001～0.0005。富马酸盐采用富马酸钙。酶活性调节剂选用硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸锌中的一种或混合物。
Description
技术领域
本发明一步酶转化法生产L-苹果酸方法涉及的是一种酶法生产L-苹果酸的工艺方法，属酶工程领域。
背景技术
L-苹果酸是在工业、食品及其他方面有着广阔市场的产品，作为重要的化工原料，在食品上作为酸味剂较柠檬酸优越，在其他工业领域，L-苹果酸可作为无公害规格的有机酸来代替常用的三聚磷酸钠和氨基三乙酸钠，消除洗涤废液排入河流产生藻类的弊病。目前，L-苹果酸原固定化酶生产工艺转化率低，生产流程长，转化液中产物含量低，水、电、人工消耗大，后提取成本较高，引起售价过高，使L-苹果酸销售难以与DL-苹果酸、柠檬酸竞争。发明专利“酶法生产L-苹果酸新方法”专利号95111164.7，该专利方法酶反应、分离藕合时间较长，增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的是在于避免现有技术中的不足处，提供一种一步酶转化法生产L-苹果酸方法，采用酶反应与分离藕合技术来生产L-苹果酸，由于加入酶活性调节剂，加大了富马酸盐的用量，提高了反应效率，缩短了反应时间，使酶转化效率达99％以上，单位酶转化生成产物浓度高，可大大提高反应物的浓度，实现一步法将富马酸盐完全转化为L-苹果酸，明显提高分离收率，简化工艺过程，生产耗能少，产品质量优于化学合成法，并且可以大幅度降低生产成本。
一步酶转化法生产L-苹果酸方法是采取以下方案实现的：一步酶转化法生产L-苹果酸方法是按一定重量配比称量延胡索酸酶液装入生物反应结晶器，将富马酸盐、酶活性调节剂(酶激活剂)按一定重量配比加入装有延胡索酸酶液的生物反应结晶器中，在常压，温度为30～45℃下进行酶反应，分离藕合，反应、分离、藕合时间为18～26小时，直接获得L-苹果酸的结晶，然后进行分离、纯化，生产和制备出L-苹果酸成品。
一步酶转化法生产L-苹果酸工艺方法中延胡索酸酶液、富马酸盐与酶活性调节剂的原料重量配比为延胡索酸酶液∶富马酸盐∶酶活性调节剂＝1∶25～50∶0.0001～0.0005。富马酸盐可采用富马酸钙。酶活性调节剂可选用硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸锌中的一种或混合物。
一步酶转化法生产L-苹果酸方法比现有技术有如下优点：
本发明工艺方法表明，一步酶转化法生产L-苹果酸方法能使反应与分离同步进行，实现一步法将富马酸盐完全转化为L-苹果酸，由于加入酶活性调节剂，加大了富马酸盐的用量，提高了反应效率，缩短了反应时间，使酶转化效率达99％以上，单位酶转化生成产物浓度高，可使酶转化生产成本降低40％，与现有技术相比可以大幅度降低生产成本，且生产能力大大提高。一步酶转化法生产L-苹果酸方法生产L-苹果酸可使：(1)生产成本与化学法合成的DL-苹果酸相当；(2)生产装置投资低，在常压下生产，耗能少；(3)产品质量优于化学合成法，因而可显著增强L-苹果酸产品的市场竞争力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1、在30L的生物反应结晶器中装入1kg延胡索酸酶液，加入富马酸钙25kg，磷酸二氢钾0.0001kg，反应温度为30℃，进行酶反应与分离藕合，26小时后对底物富马酸盐的平均转化率为99.1％，然后进行分离，纯化，制备出L-苹果酸。制备出的L-苹果酸经检测符合美国药典标准。
实施例2、在100L的生物反应结晶器中装入1kg延胡索酸酶液，加入富马酸钙50kg，硫酸镁0.0005kg，反应温度为45℃，进行酶反应与分离藕合，18小时后对底物富马酸盐的平均转化率为99.5％，然后进行分离，纯化，制备出L-苹果酸49.75kg。制备出的L-苹果酸经检测符合美国药典标准。
实施例3、在50L的生物反应结晶器中装入1kg延胡索酸酶液，加入富马酸钙38kg，硫酸镁0.0003kg，反应温度为38℃，进行酶反应与分离藕合，23小时后对底物富马酸盐的平均转化率为99.4％，然后进行分离，纯化，制备出L-苹果酸。制备出的L-苹果酸经检测符合美国药典标准。
实施例4、在100L的生物反应结晶器中装入1kg延胡索酸酶液，加入富马酸钙50kg、磷酸二氢钾0.0005kg，反应温度为45℃，在常压下进行酶反应与分离藕合，20小时后对底物富马酸盐的平均转化率为99.6％，然后进行分离，纯化，制备出L-苹果酸。制备出的L-苹果酸经检测符合美国药典标准。
实施例5、在2000L的生物反应分离藕合器中装入30kg延胡索酸酶液，加入富马酸钙1500kg、硫酸镁0.015kg，反应温度为45℃，在常压下进行酶反应与分离藕合，18小时后对底物富马酸盐的平均转化率为99.9％，然后进行分离，纯化，制备出L-苹果酸。制备出的L-苹果酸经检测符合美国药典标准。
实施例6、在1000L的生物反应分离藕合器中装入30kg延胡索酸酶液，加入富马酸钙900kg，磷酸二氢钾0.005kg、硫酸镁0.01kg，反应温度为38℃，在常压下进行酶反应与分离藕合，22小时后对底物富马酸盐的平均转化率为99.8％，然后进行分离，纯化，制备出L-苹果酸。制备出的L-苹果酸经检测符合美国药典标准。
实施例7、在1000L的生物反应分离藕合器中装入30kg延胡索酸酶液，加入富马酸钙900kg，磷酸二氢钾0.0047kg、硫酸镁0.01kg、硫酸锌0.0003，反应温度为35℃，在常压下进行酶反应与分离藕合，20小时后对底物富马酸盐的平均转化率为99.7％，然后进行分离，纯化，制备出L-苹果酸。制备出的L-苹果酸经检测符合美国药典标准。
实施例8、在1000L的生物反应分离藕合器中装入30kg延胡索酸酶液，加入富马酸钙750kg，硫酸锌0.003，反应温度为38℃，在常压下进行酶反应与分离藕合，24小时后对底物富马酸盐的平均转化率为99.9％，然后进行分离，纯化，制备出L-苹果酸。制备出的L-苹果酸经检测符合美国药典标准。
Claims (4)
1、一种一步酶转化法生产L-苹果酸方法，其特征在于按重量配比称量延胡索酸酶液装入生物反应结晶器，将富马酸盐、酶活性调节剂按重量配比加入装有延胡索酸酶液的生物反应结晶器中，在常压，温度为35～42℃下进行酶反应，分离藕合，反应、分离、藕合时间为18～26小时，直接获得L-苹果酸的结晶，然后进行分离、纯化，生产和制备出L-苹果酸成品。
2、根据权利要求1所述的一步酶转化法生产L-苹果酸方法，其特征在于所述的延胡索酸酶液、富马酸盐与酶活性调节剂的原料重量配比为延胡索酸酶液∶富马酸盐∶酶活性调节剂＝1∶25～50∶0.0001～0.0005。
3、根据权利要求1所述的一步酶转化法生产L-苹果酸方法，其特征在于所述的富马酸盐采用富马酸钙。
4、根据权利要求1所述的一步酶转化法生产L-苹果酸方法，其特征在于所述的酶活性调节剂选用硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸锌中的一种或混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610161572.3A CN1995363A (zh) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 一步酶转化法生产l－苹果酸方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610161572.3A CN1995363A (zh) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 一步酶转化法生产l－苹果酸方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1995363A true CN1995363A (zh) | 2007-07-11 |
Family
ID=38250565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200610161572.3A Pending CN1995363A (zh) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 一步酶转化法生产l－苹果酸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1995363A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104388415A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-04 | 广西大学 | 一种木瓜蛋白酶粗酶制剂及其制备方法 |
| CN108660164A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-16 | 怀来县长城生物化学工程有限公司 | 一种l-苹果酸钠的直接酶促转化生产方法 |
-
2006
- 2006-12-28 CN CN200610161572.3A patent/CN1995363A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104388415A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-04 | 广西大学 | 一种木瓜蛋白酶粗酶制剂及其制备方法 |
| CN108660164A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-16 | 怀来县长城生物化学工程有限公司 | 一种l-苹果酸钠的直接酶促转化生产方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101096696B (zh) | 从玉米蛋白粉中酶法制取玉米蛋白多肽的工业生产方法 | |
| JP5850550B2 (ja) | タウリンの製造方法 | |
| CN101607888B (zh) | α-酮亮氨酸钙的制备方法 | |
| CN101508657A (zh) | 牛磺酸的合成方法 | |
| CN103602710B (zh) | 固定化复合酶制取葡萄糖酸钙的方法 | |
| CN102250261B (zh) | 生产右旋糖酐铁的方法 | |
| CN108191688A (zh) | 一种合成及结晶d-泛酸钙的方法 | |
| CN1990460B (zh) | 甘氨酸结晶母液的综合处理 | |
| CN100540674C (zh) | 一种高收率联产结晶果糖、甘露醇与山梨醇的方法 | |
| CN109182406A (zh) | 一种l-天门冬氨酸的制备方法 | |
| CN1995363A (zh) | 一步酶转化法生产l－苹果酸方法 | |
| CN207828318U (zh) | 一种非天然氨基酸的连续合成系统 | |
| CN108715827A (zh) | 酪氨酸酚裂解酶的胞外表达及其应用 | |
| CN104262991B (zh) | 一种半连续化生产荧光增白剂的方法 | |
| US20020127665A1 (en) | Production of gluconate salts | |
| CN102517347A (zh) | 一种采用半连续发酵工艺制备葡萄糖酸钠的方法 | |
| CN1053220C (zh) | 酶法生产ｌ－苹果酸新方法 | |
| CN101130798A (zh) | 一种生物酶制备l-天门冬氨酸钠的方法 | |
| CN102020576A (zh) | 一种高纯度谷氨酸及其制备方法 | |
| CN101429130B (zh) | 一种2,6-二氯对硝基苯胺的生产方法 | |
| CN103333098A (zh) | 一种d-色氨酸 | |
| CN103508848B (zh) | 利用低聚果糖废液生产甘露醇和山梨醇的方法 | |
| CN100572353C (zh) | L-苹果酸的生产方法 | |
| CN101704704B (zh) | 一种水合异龙脑脱氢后茴香醇杂质的转化方法 | |
| CN204237778U (zh) | 一种以酶法结合膜技术生产l-色氨酸的新型装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |