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L一苹果酸的生产及应用研究进展

王锐清
〔青岛碱业股份有限公司科研所,266043)

摘要综述了当前世界上L一苹果酸的生产及应用方面的进展情况。该产品因其具有优异的性能而获得广泛的应用
和良好的发展前景，目前在生产技术方面还存在不足之处，需寻求更好的生产技术
关健词L-苹果酸生产应用进展

苹果酸又叫2一羚基丁二酸，结构式为:了解，目前全世界I一苹果酸的产量仅为3万t/a，而
HO-CHCOOH需求量为8.5万t/a，缺口极大。

CH2000H。分子中有一个手性碳原子，因而
有3种存在形式，即D一苹果酸、L一苹果酸和DL-
1.1国内L一苹果酸的生产发展概况
苹果酸。D一苹果酸是一种极其重要的4碳有机手
一苹果酸L广泛存在于水果蔬菜中，是国外用量
性源，主要应用于制药及食品行业作为手性合成的手
很大的一种酸味剂。1967年，美国食品和药品管理
性源，在手性化合物的合成中具有极为重要的作用。
局登记确认为一种安全、无毒、无害、可食用的有机
DL-苹果酸可用作食品及饮料的酸味剂，水果饮料
酸
等的色泽保持剂、防腐剂和蛋黄等的乳化稳定剂，还
20世纪在80年代，世界苹果酸的生产开始获得
可用作药品、化妆品、缓冲剂、纺织工业中的阻凝剂、
较大的发展。1977年，美国Alliedthem公司I产能
各种洗涤剂及聚醋纤维的荧光增白剂的原料。由于
力约7000t/x,1980年美国Albert。气体化公司在改
D一苹果酸不能被人体吸收，而合成法只能生产DL-用正丁烷法生产顺醉，并建成1.4万t/a的苹果酸生
苹果酸，因此发酵法生产L一苹果酸具有很好的前产装置。目前年产达2.5万t。日本扶桑化学公司的
景，目前应用主要集中在一些特殊的食品中。生产能力为1.2万t/a，主要提供出日。此外，日本田
I一苹果酸为无色结晶或粉末，略带刺激性爽快边、武田、川崎化学、理研化学、大日本触媒公司等也
酸味，酸感强度相当于柠檬酸的1，2倍左右，相对密生产苹果酸。1994年它们的产能和产量如}表所
度1.595,熔点100`C，易受潮，易溶于水，微溶于乙醇示Ill:
和醚，加热到180℃可失去水变成富马酸或马来酸。
表1日本企业1一苹果酸产能与产f
L-苹果酸由于其特异的物理化学性质而广泛应用
业企名称1:厂所在地生产能力八
于食品、医药、化工及其它行业，并具有不可替代性。
川崎化成工业川崎200l
由于I一苹果酸有众多用途，其需求量正以年扶桑化学工业5山洲)1
20%一30%的速度增长，已成为国际市场匕的畅销理研化学工业板桥W8
货。食品级I一苹果酸国际市场价格1万美元/，左计合7lxxl1t飞(丫们
右。前段时间我国外留收购价为40万元八、据

万方数据
2002年第5期化I纵横(Comments&Reviews.。C.1.)

目前日本是苹果酸的主要生产国和输出国，现在马酸可能带入产品中，因而人们采用活性炭吸附法去
其产量占世界产量的一半以上，扶桑化学、三菱化成除生产中残留的富马酸[31020世纪90年代酶工程
和协和发酵3大公司生产的苹果酸形成日本三足鼎工业化技术已取得突破性进展，其产量增加很快。由
立局面，除主要用于食品、饮料外，也有10%用于生富马酸生产L一苹果酸的初始原料价廉易得。由于
产洗涤剂，其余用于除垢剂、阻燃剂、抗牙垢剂等。田采用先进的固定化酶工程技术，使生产成本和外贸收
边制药公司最早采用酶工程技术生产L一苹果酸。L购价之间有较大的差价，经济效益很好。而现在固定
一苹果酸在美国酸味剂市场上已居第3位，Miles公化细胞连续生产L一苹果酸的方法的成功将使工一苹
司是美国最大的苹果酸生产厂家，年生产能力为果酸的生产成本进一步降低。由于L一苹果酸在化
68101，还需从国外进口。西欧及英国年产量为学工业、医药及食品、饮料加工业等需求增加，国内昆
20001，近年苹果酸在加拿大发展很快，年产量达1.6山味精厂、中科院微生物所、江苏六合化工厂等先后
万to取得试制成功，中国医科大学生物工程公司无锡生物
t.2国内L-苹果酸生产发展概况制品厂试制的L-苹果酸纯度99.5，达到了国外食
我国在20世纪80年代开始生产L一苹果酸，最品级标准。
初仅在上海、广州等地有少量试剂级及生化级产品。果酸的生苹产方法[]有化学合成法、直接发酵法
1985年10月河北黄哗县津福化工厂‘建成100t/a的(又称一步发酵法)、两步发酵法、酶转化法和直接抽
车间。1987年以来又研制新载体制备固定化细胞连提法，或采用联产L一苹果酸和乳酸[5-6〕及固定化细
续化生产该种酸，并已将其转让给有关工厂使用，产胞联产L一苹果酸和天冬氨酸生产工艺川。目前化
品达到出C1标准。20世纪90年代食品酸味剂的需学合成法已被淘汰。国内外在固定化细胞和固定化
求量大大增加，拉动了国内