Die industriellen Herstellungsverfahren für Weinsäure weisen hauptsächlich vier Arten auf, beispielsweise das Extraktionsverfahren, das chemische Syntheseverfahren, das Halbsyntheseverfahren und das Fermentationsverfahren.
1. Extraktionsmethode Weinsäure wurde zuerst aus dem Nebenprodukt Weinstein des Brauweins extrahiert. Beim Brauen von Wein werden häufig einige Steine, der grobe Weinstein, am Boden des Fasses abgelagert, dessen Hauptbestandteile Weinsäure und ihr Hydrogensalz sind. Der Weinstein wird zerkleinert, aufgelöst und reagiert mit Calciumhydroxid und anschließend mit Calciumchlorid, so dass alles in Calciumsalz umgewandelt wird. Mit etwas überschüssiger Schwefelsäure angesäuert wird freie Weinsäure erhalten, und feste Konzentration von Weinsäure wird durch Konzentrieren, Raffinieren und Trocknen erhalten. Dieser Prozess ist einfacher und kostengünstiger.
Aufgrund der instabilen Quelle des Weinsteins ist die Produktion jedoch begrenzt und für die industrielle Massenproduktion von Weinsäure nicht geeignet.
2. Chemische Synthesemethode
1) oxidiertes Benzol oder Naphthalin erhielt Maleinsäure und Anti-Buten-Säure und fügte dann eine Wasserstoffperoxidreaktion zur Herstellung von DL-Weinsäure hinzu.
2) mit Maleinsäureanhydrid als Ausgangsmaterial Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel, Wolframsäure als Katalysator, katalytische Oxidation zur Herstellung von Epoxybuttersäure und dann durch Hydrolyse Tartrat hergestellt werden, und dann nach Abkühlen Kristallisation, Trennung, Trocknen von Weinsäure-Endprodukten .
3. Halbsynthetisches Verfahren Das halbsynthetische Verfahren ist eine Kombination aus chemischem Syntheseverfahren und Enzymverfahren (Fermentationsverfahren). Die Maleinsäure wurde zuerst durch zyklische Oxidation und ihr Salz gebildet und dann durch Epoxy-Succinsäurehydrolyse hydrolysiert, wobei Enzym verwendet wurde, um Weinsäure zu erhalten. Ein anderer Weg besteht darin, das cis-Epoxybernsteinsäuresalz als Vorläufer zu verwenden und dann die Produktion zu fermentieren, um Tartrat zu erhalten. Gegenwärtig betrug die Biotransformationsrate von Weinsäure durch Laborfermentation mit cis-Epoxy-Natriumsuccinat als Substrat 100%.
Das halbsynthetische Verfahren hat die Eigenschaften einer hohen Umwandlungsrate, einer hohen Reinheit des Produkts und einer guten Sicherheit.
4. Fermentationsverfahren Mikrobielle Bakterien wurden verwendet, um kohlenstoffhaltige Verbindungen wie Glukose und ihre Derivate, organische Säuren, Aminosäuren, Alkohole und andere Kohlenstoffquellen in Weinsäure umzuwandeln. In den frühen 70er Jahren verwendete Japan den Mutantenstamm Gluconobacter Suborydans, um Glucose in Weinsäure mit einer Ausbeute von etwa 20-30% umzuwandeln.
Im Allgemeinen sind die Investitionen in die Fermentation geringer, die Kosten betragen nur einen Bruchteil der chemischen Synthesemethode, der Vorgang ist einfach, die Rohstoffquelle ist breit und es gibt kein durch chemische Verfahren hervorgerufenes Verschmutzungsproblem.