聚苹果酸[Poly(malic acid)或Poly malate,PMLA]是以苹果酸为唯一单体的均聚高分子聚合物。PMLA及其衍生物是一类新型的生物高分子材料,可以作为可降解材料,手术缝合线、组织工程支架材料、药物控释体等,目前,微生物发酵法是生产PMLA的主要方法,但是因发酵液成分复杂,造成PMLA分离提取较为困难,本研究通过将膜技术与生物分离相结合,期望能高效率的分离出发酵液中的PMLA,为今后发酵与分离耦合提供技术支持和理论指导。1)发酵过程与膜的选择通过利用已优化的聚苹果酸发酵方法,得到过滤除菌体的原料液,分析测定发酵液的参数得到,发酵液中菌体含量为80 g/L,聚苹果酸产量为48.21 g/L,聚苹果酸重均分子量为9760,分散系数为1.16,葡萄糖消耗率为86.875%,产生多糖约17g/L,为下一步膜分离过程奠定基础。确定合适的膜孔,分别利用孔径1.4μm,0.2μm,0.14μm的微滤膜和截留分子量300 KDa,150 KDa,50 KDa的超滤膜,在同条件下过滤料液,结果表明,300 KDa和150 KDa的超滤膜细胞去除率和PMLA都较高,二者膜污染相近,但300 KDa的平均通量是91.91 L·m-2h-1而150 KDa的平均通量是82.64 L·m-2h-1,所以综合多因素最终得出截留分子量300 KDa的超滤膜更适合用来发酵液除菌过程。2)膜过滤除菌条件的优化及膜污染的分析在确定了去除菌体的合适截留分子量的膜的基础上,对膜过滤的操作条件进行了优化,获得的优化条件如下:进料体积1300 mL,浓缩倍数7.2,错流速度6 m/s,跨膜压力0.2 MPa,温度40℃,发现造成膜污染的主要由一些大分子(细胞碎片,多糖,蛋白等)造成的,而且污染机理主要是堵塞膜孔,直接导致膜通量下降。3)PMLA的分级和产品分析进一步利用膜技术对发酵所得PMLA进行二次分离纯化,并验证了用双膜夹心的方法可以逐级分离,并且得到的PMLA分散系数很接近1,达到了很好的效果;采用离子交换树脂吸附的方法进一步除去PMLA里面的小分子糖,其中发现树脂D296的吸附量最大,达到近160 mg/g,可去除70.86%的糖;通过核磁H谱的分析得出,发酵所得PMLA侧链中含有糖基;并通过单独添加普鲁兰酶、淀粉酶、糖化酶进行水解得出这些糖基大多以a-1,6糖苷键相连接,加入三种酶同时进行酶解,发现糖基侧链分子量大概为3534.5 Da;红外光谱结果表明所提取纯化的PMLA都是β位聚合而成,与以前的报道一致。