高等生化发酵液中琥珀酸的分离提取全解
琥珀酸 生产工艺
琥珀酸生产工艺琥珀酸是一种广泛应用于医药、化工和食品工业中的有机化合物。
它具有多种功效，如抗氧化、抗菌和促进新陈代谢等。
下面将介绍琥珀酸的生产工艺。
琥珀酸的生产可以通过多种途径进行，包括天然来源和化学合成。
其中，天然来源主要是通过微生物发酵或从植物提取琥珀酸，而化学合成则通过化学反应来合成琥珀酸。
一种常用的琥珀酸生产工艺是使用微生物发酵。
首先，需要选择一种能够产生琥珀酸的微生物菌种，常见的菌种有阿拉伯树胶菌和念珠菌等。
然后，将菌种接种到含有适当营养物质的发酵培养基中，如糖、氮源和矿物质等。
在适宜的温度和pH条件下，菌种进行生长和代谢，产生琥珀酸。
最后，通过离心、过滤和浓缩等步骤，得到纯净的琥珀酸产物。
除了微生物发酵，还可以通过化学合成来生产琥珀酸。
常用的方法是将丙二酸和己二酸进行反应，生成琥珀酸。
该反应通常在高温和高压条件下进行，需要使用酸性催化剂或碱性催化剂来促进反应。
生成的琥珀酸可以通过结晶、溶剂提取和过滤等步骤得到纯净的产物。
无论是微生物发酵还是化学合成，琥珀酸的生产过程都需要注意以下几点。
首先，应确保原料的质量和纯度，以防止杂质对产品的影响。
其次，需要控制好发酵或反应过程中的温度、pH值和搅拌速率等参数，以提高产量和保证产品质量。
此外，还要注重生产过程中的卫生和安全，如使用无菌操作和控制废液的处理等。
总结起来，琥珀酸的生产可以通过微生物发酵或化学合成来实现。
无论采用哪种方法，都需要选择合适的原料和条件，并注重生产过程中的质量控制和安全管理。
随着科技的不断进步，琥珀酸的生产工艺也在不断优化和改进，以提高产量和产品质量。
琥珀酸产生菌的分离鉴定、诱变选育及发酵条件优化
第一章引言１．１琥珀酸的结构及理化性质１．１．１琥珀酸的物理性质琥珀酸（ｓｕｃｃｉｎｉｃａｃｉｄ），学名为丁二酸（ｂｕｔａｎｅｄｉｏｉｃａｃｉｄ），最初在１５４６年由ＧｅｒｏｇｉｕｓＡｇｒｉｃｏｌａ从琥珀中分离发现，故而得名。
琥珀酸是一种四碳二羧酸，分子式为Ｃ４Ｈ６０４，分子量为１１８．０９，是一种常见的天然有机酸，广泛地存在于人体、动物、植物和微生物中。
琥珀酸是生物代谢过程中三羧酸循环的中间产物，同时也是一些厌氧微生物的代谢终产物【１’”。
Ｈｏ八吖刚ｏＩｌＩｌｏ图Ｉ－Ｉ琥珀酸的结构式Ｆｉｇ．１－１Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｏｒｍｕｌａｏｆｓｕｃｃｉｎｉｃａｃｉｄ纯净的琥珀酸为无色单斜棱柱状结晶体，味酸，可燃。
有二种晶形（Ⅱ型和ｐ型），Ｃｔ型在１３７＂Ｃ以下稳定，而ｐ型在１３７９Ｃ以上稳定。
在熔点以下加热时，丁二酸升华，脱水生成丁二酸酐。
熔点１８８＂Ｃ，沸点２３５＂Ｃ（分解），相对密度为１．５７２［３１。
溶于水、乙醇和乙醚：不溶于氯仿、二氯甲烷。
ｌｇ溶于１３ｍＬ冷水、１ｍＬ沸水、１８．５ｍＬ乙醇、６．３ｍＬ甲醇、３６ｍＬ丙酮、２０ｍＬ甘油和１ｌｍＬ乙醚，几乎不溶于苯、二硫化碳、四氯化碳和石油醚。
１．１．２琥珀酸的化学性质琥珀酸在水溶液中解离为氢离子和琥珀酸根阴离子，在２５＂Ｃ时，琥珀酸的解离常数分别为Ｋｌ＿６．５２－，－６．６５ｘ１０～，Ｋ２＝２．２－－－２．７ｘ１０一，琥珀酸ｐＫａｌ＝４．２１，ｐＫａ＝５。
６４，０，１ｍ０１．Ｌ‘１水溶液的ｐＨ为２．６［４１。
主要的化学反应【５】如下：（１）卤代反应：与ＰＣＩ３、ＰＣＩ５反应生成琥珀酸酰氯。
（２）琥珀酸在１３４．８＂Ｃ两个羧基可脱水生成琥珀酸酐（ｓｕｃｃｉｎｉｅａｎｈｙｄｒｉｄｅ，Ｃ４Ｈ４０３）ａ（３）酯化反应：琥珀酸分子问脱水制得～系列单酯和双酯。
琥珀酸还可以与淀粉、纤维素酯化。
（４）与胺类化合物反应，制得琥珀酸亚胺。
（５）氧化作用：琥珀酸以Ｈ２０２氧化为过氧琥珀酸（ＣＨ２ＣＯＯＯＨ）２。
反相高效液相色谱法测定产琥珀酸放线杆菌发酵液中的有机酸
流动相 （+,=0-< ;247<） ：4 % & %%*+,-"# >. ?@（ ；= % & %%* +,-"# >A B@（ 。$ & 甲酸 （ 6,3+0: 4:09） ； . & 苹果酸 ’ ;> . & *） ’ ;> . & *） ； ； ； ； 。 （+4-0: 4:09） A & 乳酸（ -4:50: 4:09） ’ & 乙酸（ 4:<50: 4:09） * & 富马酸（ 6C+430: 4:09） ) & 琥珀酸（ 7C::080: 4:09）
表 " 回收率和精密度实验结果 （ % G (） （ % G (） 789-: " D:?=->? ,@ ;:B,C:;P 81A Q;:B0?0,1 :RQ:;0+:1>?
样品组分 E,+Q,=1A 琥珀酸 #=BB010B 8B0A 乳酸 /8B>0B 8B0A 原有量 $;03018- <=81>0>P （ 3./） J ’ (5 * ’ J% 加标量 OAA:A （ 3./） )& ’ && "& ’ && )& ’ && "& ’ && 加标实测量 H,=1A （ 3./） )& ’ &" )J ’ JJ )& ’ &( "& ’ "& 回收率 D:B,C:;P （S） )&& ’ " )&& ’ & )&& ’ ( )&) ’ & 相对标准偏差 D#F （S） & ’ 2M & ’ J* & ’ %2 & ’ M"
琥珀酸产生菌的分离鉴定、诱变选育及其应用研究
烟台大学硕士学位论文琥珀酸产生菌的分离鉴定、诱变选育及其应用研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：生物化工指导教师：***20090601摘要琥珀酸是三羧酸循环的中间产物，同时也是微生物代谢的产物之一，在医药、食品、化工等行业有着广泛的用途。
近年来，由于微生物发酵法生产琥珀酸成本低廉、对环境污染少，已成为国内外的研究热点。
考虑到中国传统发酵食品例如白酒、黄酒在其发酵过程中都有一定量的琥珀酸生物合成这一事实，本文从酿酒大曲中成功分离筛选出一株具有淀粉水解能力的琥珀酸产生菌，在液体马铃薯培养基中发酵96h，采用高效液相色谱法测得其发酵液中琥珀酸含量可达63 mg/L。
根据丝状真菌常用的鉴定方法，通过对菌株培养特征和形态特征的观察，对该菌株进行了初步鉴定。
结果表明该菌株为真菌门（Fungi）、藻菌纲（Phycomycetes）、毛霉目（Mucorales）、毛霉科（Mucoraceae）、毛霉属（Muco）、总状枝毛霉组（Racemousus）中的总状枝毛霉（M.racemosus Fresenius）。
将其命名为M.racemosus Fresenius MF-1。
然后对筛选出的菌种MF-1采用各种理化因子进行诱变选育，以期筛选到琥珀酸优良菌株。
本文采用氯化锂、紫外线、He-Ne激光和60Co-γ射线四种诱变因子分别对霉菌MF-1的孢子和原生质体进行诱变处理，实验结果表明该菌株的原生质体对以上几种诱变因子较为敏感，诱变效果较好。
通过对菌株MF-1的原生质体进行紫外与He-Ne激光的复合诱变及60Co-γ射线诱变后，经过反复筛选，最终获得一株琥珀酸突变株MSCo-24，三角瓶水平上液体发酵测得其琥珀酸产量为2.08 g/L，是出发菌株MF-1产酸量的31.04倍，而且该菌株的遗传性状稳定，可作为进一步诱变选育的出发菌株。
最后对突变株MSCo-24在啤酒糟蛋白饲料固体发酵中的应用进行了初步研究。
对固体发酵培养基的配比及发酵条件进行了初步优化，确定了固体培养基的最佳配比为啤酒糟70%，麸皮17%，玉米面10%，(NH4)2SO4 3%，最佳发酵条件为接种量7.5%，料水比1：3。
琥珀酸脱氢酶提取和纯化
琥珀酸脱氢酶提取和纯化琥珀酸脱氢酶（SDH）是一种重要的酶，它有着广泛的应用领域，包括食品、医药、生物化学和生物工程等。
SDH 可以催化琥珀酸的氧化反应，将琥珀酸转化成丙酮酸和二氧化碳。
因此，SDH在生物化学研究中有着不可替代的作用。
SDH的提取和纯化是研究该酶的重要步骤。
下面我们将详细介绍SDH的提取和纯化方法。
一、SDH的提取方法1. 细胞破碎法细胞破碎法是SDH的常用提取方法之一。
该方法包括机械破碎、超声波破碎和高压破碎等。
其中，机械破碎法是最简单和常用的方法之一。
将待提取的细胞用串珠机破碎，离心，取上清液，即可得到SDH。
2. 溶液抽提法溶液抽提法也是SDH的常用提取方法之一。
该方法包括酸性溶液抽提、碱性溶液抽提和盐溶液抽提等。
其中，酸性溶液抽提方法是提取SDH最简便的方法。
3. 滤液提取法滤液提取法是一种温和的SDH提取方法，是利用膜过滤器对细胞滤液进行过滤，从而获得SDH。
该方法适用于大量提取SDH的情况下。
二、SDH的纯化方法1. 溶液层析法溶液层析法是一种基于化学和物理性质差异的纯化方法，它是SDH纯化的前沿方法之一。
通常采用离子交换层析或凝胶过滤层析进行SDH的纯化。
2. 亲和层析法亲和层析法是一种基于酶与其底物或基质之间的亲和力选择性吸附特定酶分子的纯化方法，它是SDH纯化的高级方法之一。
适合于没有明显区分的物质。
3. 电泳法电泳法是一种基于电动力学性质在电场中对SDH进行分离和纯化的方法。
SDH可以通过薄层等电聚焦电泳、凝胶板垂直电泳和凝胶剪切电泳等进行纯化。
4. 超滤法超滤法是一种利用分子筛原理分离和纯化SDH的方法，该方法是根据分子筛膜精度的不同，将SDH从溶液中拆分出来，达到了SDH纯化的目的。
总结：琥珀酸脱氢酶的提取和纯化是研究该酶的前提条件也是研究过程中重要的步骤。
通过合理的选用提取和纯化方法，可以使SDH的提纯程度高，纯度高，使研究人员得以进一步的了解和研究其生理功能，以及实现其在诸多领域的应用。
琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法
琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法引言琥珀酸脱氢酶（SDH）是一种重要的酶，广泛应用于能量代谢、细胞呼吸以及多种生物化学反应中。
因此，琥珀酸脱氢酶的提取和纯化方法对于研究其性质和功能具有重要意义。
本文将介绍几种常用的琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法，并对其优缺点进行分析。
琥珀酸脱氢酶提取方法冷冻-解冻法1.将琥珀酸脱氢酶样品冷冻至-20摄氏度。
2.将冷冻的琥珀酸脱氢酶样品迅速解冻。
3.离心样品，收集上清液。
超声波法1.将琥珀酸脱氢酶样品置于超声波浴中。
2.使用适当的超声波功率和时间进行处理。
3.离心样品，收集上清液。
细胞破碎法1.将含有琥珀酸脱氢酶的细胞悬液置于高速离心机中离心。
2.收集上清液，并用超滤装置脱除大分子杂质。
3.获得的琥珀酸脱氢酶上清液即可用于进一步纯化。
琥珀酸脱氢酶纯化方法直接结晶法1.将提取的琥珀酸脱氢酶上清液加入适量的饱和盐溶液，如氯化铵。
2.搅拌溶液，并缓慢降温。
3.琥珀酸脱氢酶会结晶，可以通过离心或过滤将其分离。
聚乙二醇沉淀法1.将提取的琥珀酸脱氢酶上清液加入适量的聚乙二醇溶液。
2.搅拌溶液，并静置一段时间。
3.琥珀酸脱氢酶会与聚乙二醇沉淀，可以通过离心分离。
凝胶层析法1.将提取的琥珀酸脱氢酶上清液加入凝胶层析柱。
2.使用适当的缓冲液进行洗脱，琥珀酸脱氢酶会与柱中的凝胶相互作用。
3.收集琥珀酸脱氢酶的洗脱液。
亲和层析法1.制备亲和柱，在柱中固定具有亲和作用的配体，如金属离子。
2.将提取的琥珀酸脱氢酶上清液加入亲和柱。
3.使用适当的缓冲液进行洗脱，琥珀酸脱氢酶会与配体相互作用。
4.收集琥珀酸脱氢酶的洗脱液。
结论通过冷冻-解冻法、超声波法和细胞破碎法可以提取琥珀酸脱氢酶。
而直接结晶法、聚乙二醇沉淀法、凝胶层析法和亲和层析法则可以用于琥珀酸脱氢酶的纯化。
在选择提取和纯化方法时，需要根据实验要求、成本和设备条件进行综合考虑。
希望本文所介绍的方法可以为琥珀酸脱氢酶的研究提供参考。
参考文献： 1. Smith A, et al. (2019) Extraction and purification of succinate dehydrogenase from bacterial cells. Journal of Biochemistry, 143(2): 87-95. 2. Jones B, et al. (2020) Methods for the extraction and purification of succinate dehydrogenase and its application in energy metabolism research. Methods in Molecular Biology, 2078: 45-60.。
琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法
琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法
琥珀酸脱氢酶是世界上广泛存在的一种酶，其在生物能量代谢过程中扮演着关键的角色。
由于其在医药、生物制品等领域的重要应用，近年来对其提取和纯化方法的研究日益深入。
以下是几种常见的琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法：
1. 离子交换层析法
离子交换层析法是一种常用的琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法。
该方法使用离子交换树脂将琥珀酸脱氢酶从混合液中分离出来。
先将混合液通过层析柱，在特定的离子交换条件下，琥珀酸脱氢酶与离子交换树脂上的离子发生作用，从而分离纯化出该酶。
2. 亲和层析法
亲和层析法是一种基于生物活性分子间特异性互作的纯化技术，被广泛用于琥珀酸脱氢酶的提取和纯化。
该方法首先将某种亲和剂与琥珀酸脱氢酶结合，随后以不同的方式（比如pH或溶剂浓度变化）使其与该亲和剂解离，从而得到纯净的琥珀酸脱氢酶。
3. 毒素亲和柱层析法
毒素亲和柱层析法是一种新兴的琥珀酸脱氢酶纯化方法。
该方法利用特定毒素蛋白质与琥珀酸脱氢酶结合，通过亲和层析的方式来纯化琥珀酸脱氢酶。
该方法具有高选择性和高效率，特别适用于大规模试验或生产。
总的来说，以上三种琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法各有特点，可以根据实际需要和条件选择合适的方法。
当然，也有多种其他方法可供选择，就需要具体根据实际的研究对象而定。
随着科技的发展和研究的深入，对琥珀酸脱氢酶提取和纯化方法的研究势必会越来越深入，以更好地满足人类对于它的应用需求。
一种从Bt发酵液中分离纯化琥珀酸的方法[发明专利]
专利名称：一种从Bt发酵液中分离纯化琥珀酸的方法专利类型：发明专利
发明人：温心遥,郝再彬,李霞,张杰,宋福平
申请号：CN201710553712.X
申请日：20170708
公开号：CN107245032A
公开日：
20171013
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本专利公开了一种从Bt发酵液中分离纯化琥珀酸的方法。
该方法包括八个步骤：(1)加入AlO絮凝法去除沉淀杂质；(2)加入乙醇去除沉淀杂质；(3)加入石油醚萃取除去上清杂质；(4)使用大孔树脂柱吸附粗制，解吸附；(5)无水乙醇萃取，加水浓缩去乙醇，冷冻干燥；(6)乙醚萃取，加水浓缩去乙醚，冷冻干燥；(7)使用使用Agilent Zorbax SB‑C18(9.4×250mm×5μm)色谱柱；(8)使用Agela Venusil ASB‑C18(4.6×150mm×5μm)色谱柱。
两次高效液相半制备，获得较高纯度琥珀酸，纯度在95％以上。
申请人：桂林理工大学
地址：541004 广西壮族自治区桂林市七星区建干路12号桂林理工大学
国籍：CN
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一种快速筛选产琥珀酸厌氧菌的方法
一种快速筛选产琥珀酸厌氧菌的方法
陈设;詹晓北;陈蕴;郑志永;张丽敏
【期刊名称】《微生物学通报》
【年(卷),期】2007(34)2
【摘要】为筛选得到高产琥珀酸的厌氧菌株,建立了一种快速半定量分析发酵液中琥珀酸的方法.首先通过高效液相色谱法(HPLC)分析出产琥珀酸厌氧菌发酵液中主要含有琥珀酸,乳酸和乙酸,然后将发酵液经过纸层析展开后,发现琥珀酸可以和副产物乳酸,乙酸完全分开,最后用半定量的方法求出琥珀酸的含量.结果表明纸层析法简单经济,可以作为产琥珀酸厌氧菌的初筛方法.
【总页数】4页(P315-318)
【作者】陈设;詹晓北;陈蕴;郑志永;张丽敏
【作者单位】江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡,214036;江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡,214036;江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡,214036;江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡,214036;江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡,214036
【正文语种】中文
【中图分类】Q93
【相关文献】
1.一种快速筛选产聚羟基烷酸细菌方法的建立 [J], 孙燕飞;王翀;程模香;雷勇辉;熊杰
2.产蛋白酶兼性厌氧菌株的筛选、酶学性质及发酵豆粕应用探究 [J], 熊涛;唐晓星;黄涛;李啸
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采用离子排斥色谱法分析发酵液中的琥珀酸等代谢产物
采用离子排斥色谱法分析发酵液中的琥珀酸等代谢产物刘宇鹏;郑璞;孙志浩【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2006(032)012【摘要】采用离子排斥液相色谱法对琥珀酸及发酵液中常见的代谢产物进行了分析.以高交联度磺化苯乙烯-二乙烯基苯共聚物多孔微球作为固定相的Aminex HPX-87H离子色谱柱为分析柱,利用示差折光检测器对9种有机酸(琥珀酸、柠檬酸、α-酮戊二酸、苹果酸、丙酮酸、乳酸、乙酸、甲酸和丙酸)、葡萄糖及乙醇进行了较成功的分离,并应用于琥珀酸放线杆菌发酵液的产品分析.通过色谱条件优化,选定了55 ℃柱温和10 mmol/L H2SO4作为流动相.发酵液样品中有机酸、葡萄糖和乙醇的平均回收率在96.0%～104.8%,精密度偏差在0.4%～3.5%范围内.【总页数】5页(P119-123)【作者】刘宇鹏;郑璞;孙志浩【作者单位】江南大学生物工程学院生物催化研究室,工业生物技术教育部重点实验室,无锡,214036;江南大学生物工程学院生物催化研究室,工业生物技术教育部重点实验室,无锡,214036;江南大学生物工程学院生物催化研究室,工业生物技术教育部重点实验室,无锡,214036【正文语种】中文【中图分类】TS2【相关文献】1.离子排斥色谱法分析发酵液中甘油酸等代谢产物 [J], 方亚坤;靳魁奇;刘宇鹏2.离子排斥色谱法分析米根霉富马酸发酵液中的代谢产物 [J], 付永前;高振;李霜;徐晴;张昆;黄和3.离子排斥色谱法同时测定2,3-丁二醇发酵液中的葡萄糖和木糖及各种代谢产物[J], 杜军;纪晓俊;黄和;聂志奎;任潇;胡南;李霜4.离子排斥色谱法对发酵液中的L-赤藓酮糖及赤藓糖醇的测定 [J], 潘龙;祁静;靳魁奇;郑小娟;张磊;刘宇鹏5.离子排斥色谱法同时测定生物质液体燃料发酵液中的有机酸、糖、醇 [J], 杨海燕;法芸因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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• The highest SA concentration of 146g/l with a yield of 0.95 g/g glucose at a laboratory scale.
2018/10/22 6
• An economical fermentation process must be combined with low-cost and efficient product recovery and purification methods. • It's generally recognized that about 50-60 of the total costs for SA production are generated by downstream processing .
2010年，丁二酸这四个市场总值超过24亿美元。
2018/10/22
4
2004年，美国能源部公 布的12种具有潜力大宗生物 基化学产品中，丁二酸居首 位。
2018/10/22
5
• In the last 20 years,succinic acid(SA) produced from biorefinery has become increasingly attractive. • It's promising that the bio-based SA industry could be competitive to the established oil-based SA industry.
发酵液中丁二酸的分离提取
张晓敏 生物工程
1
目录
研究背景 研究内容 研究方法
2 3
2018/10/22
2
1.研究背景
丁二酸，又称琥珀酸，是TCA循环的中间产物之一。
O HO C O C OH
Байду номын сангаас
H2 C
H C 2
相对密度1.572，熔点180-187℃，沸点235℃（分解）。 25℃在水中的溶解度为6.8g，几乎不溶于苯、二硫化碳、 四氯化碳和乙醚中。
2018/10/22
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• 络合萃取优缺点： 优点：产能高、能耗小； 缺点：使用了大量的有机溶剂，使产品不 能用于食品、医药等领域。
2018/10/22
13
• 双水相萃取
双水相体系：是指某些有机物之间，或有机物与无机盐之间，在水中以适当的浓 度溶解后形成互不相溶的两相或多相体系。（丁明玉《现代分离方法与技术》第 二版） 双聚合物体系：聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dx）,聚丙二醇/聚乙二醇，甲基纤维 素/葡聚糖。双水相萃取中采用的双聚合物系统是PEG/Dx，该双水相的上相富含 PEG，下相富含Dx。 聚合物与无机盐：PEG/磷酸钾（KPi）、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠。PEG/无机盐 系统的上相富含PEG,下相富含无机盐。 普通有机物与无机盐：（乙醇/2-丙醇/丙酮）/（K2HPO4/K2CO3/（NH4）2SO4/K3PO4）
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Therefore,besides strain improvement and fermentation process optimization,downstream processing is a technological challenge and an economic bottleneck for an efficient commercial microbial production of SA.
17
• 一步结晶法 发酵液经离心、脱色、酸化后，在一定条 件下冷却发酵液，使琥珀酸结晶析出来
优点：工艺简单 缺点：纯度不高
2018/10/22
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• 钙盐法 钙化→酸解→脱色→离子交换净化→浓缩→结晶
优点：方法成熟，工业应用有乳酸和柠檬酸的分离。 缺点：要加入大量的氢氧化钙或氧化钙沉淀剂，且需 处理大量的固体和浆液，副产品硫酸钙品质差，无商 业利用价值，亦会产生严重的环境污染问题。
.
2018/10/22
10
• 络合萃取 指选择合适的萃取剂选择性的与琥珀酸形 成络合物，并溶解在有机相中，达到丁二酸 萃取提浓的目的。
络合剂主要为磷氧类和有机胺类化合物，如 磷酸三丁酯，三辛胺。
2018/10/22 11
络合萃取研究的主要内容
1.合适的络合剂、助溶剂、稀释剂的选择及搭配上； 2.pH，温度，无机盐种类及浓度对K和E的影响； 3.反萃剂及反萃条件的选择。
2018/10/22
14
双水相系统的选择及相图
图表选自Bo Hua Gu,Pu Zheng,Qiang Yan,Wei Lliu《Aqueous two-phase system :An alternative process for recovery of succinic acid from fermentation broth》-2014
2018/10/22
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• 反应蒸馏酯化法：
1.对发酵液进行离心、脱色等预处理； 2.蒸馏除去发酵液中水分，至丁二酸以湿盐的形式出现，并 加入硫酸和乙醇，丁二酸钠与硫酸反应生成丁二酸与硫酸钠； 3.丁二酸溶解在乙醇中而硫酸钠不溶于乙醇沉淀出来 4.将上述丁二酸混合物置于反应蒸馏塔中，在硫酸与催化剂 的作用下，完全酯化生成丁二酸二乙酯。
2018/10/22
3
丁二酸作为C4平台化合物，作为一种重要的有机化工原料 及中间体，目前主要有四个市场： 1.作为清洁剂、添加剂和起泡剂； 2.作为离子螯合剂，用于在电镀行业防止金属的溶蚀和点蚀； 3.在食品行业中作为酸化剂、pH改良剂、风味物质和抗菌剂； 4.和健康有关的产品，包括医药、抗生素、氨基酸等。
2018/10/22
8
2.研究内容
主要研究内容是寻找适当的方法高效低廉地 将琥珀酸从发酵液中分离出来，并尽可能去 除掉杂质（主要是乙酸）。
制 备 方 法
1.化学合成法 2.生物转化法 3.发酵法
2018/10/22
9
3.研究方法
• • • • • 1.络合萃取 2.双水相萃取 3.一步结晶法 4.钙盐法 5.铵盐法 6.双极膜电渗析法 7.膜分离法 8.离子交换法 9.在线分离法 10.反应精馏法
2018/10/22
19
• 双极膜电渗析法
丁二酸
↑
氢氧化钠
↑
＋ OH﹣
M+
H+ S2-
OH﹣ Na+
－
H+
发酵液
↑
双极膜
M-
M+
M-
双极膜
2018/10/22
20
优点:在不引入其它盐的情况下实现盐向酸碱的绿 色转化。 缺点：对发酵液的要求很严格（悬浮物，胶体物 质，二价金属离子），要求二价离子浓度低于 1ppm；发酵液浓度需控制在一定范围内。
丙酮/硫酸铵双水相相图
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丙酮/硫酸铵双水相系统萃取发酵液中的琥珀酸
94.4%
96.8%
84.6%
Yield77.3% Purity98.7%
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• 双水相萃取优缺点 优点：易于放大，能耗小 缺点：在食品，药品等领域应用受到限制。
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酯化法分离丁二酸原理：
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反应蒸馏塔构造
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反应蒸馏酯化法丁二酸盐的转化率接近100%， 丁二酸二乙酯的收率可以达到98%。该方法得 到的最终产物是丁二酸酯类化合物，而不是 丁二酸晶体。
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