[发明专利]一种生物转化法制备天然2-苯乙醇的分离方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种生物转化法制备天然2-苯乙醇的分离方法，具体地 说，涉及一种用大孔树脂从酵母细胞转化L-苯丙氨酸的发酵液中吸附分离 天然2-苯乙醇的方法。

(二)背景技术

2-苯乙醇(2-phenylethanol)是一种具玫瑰气味的芳香醇，天然存在 于玫瑰、茉莉、百合和丁香等多种植物的精油中。2-苯乙醇的玫瑰香气非 常受人欢迎，使其成为多种香精常用的组分。自1876年在玫瑰及其他精 油中发现2-苯乙醇以来，人们已开发出多种化学方法合成2-苯乙醇。目前 市场上出售的2-苯乙醇基本上都是化学合成品，纯度已能达到了较高水 平，价格也较便宜，广泛用于调配日化用品和食品的香精。随着生活水平 的提高和健康意识的增强，人们越来越青睐无污染的天然产品。从玫瑰等 植物精油中提取天然2-苯乙醇，由于原料来源不足难以满足市场需求。近 年来，采用生物转化法生产天然2-苯乙醇成为了研究热点并取得可喜的研 究成果。生物转化法生产天然2-苯乙醇，就是以发酵法或酶法生产的L- 苯丙氨酸为前体，由酵母细胞将其转化为2-苯乙醇。由此生产的2-苯乙醇， 按欧洲立法规定，可以归属为天然产品，是取代从玫瑰或其它植物精油中 提取的天然的2-苯乙醇最佳选择，而且生产过程避免了化学合成中的高温 高压、易燃易爆和环境污染大等缺点，顺应现代绿色化工发展的趋势，具 有广阔的开发前景和工业化应用价值。

生物转化制备2-苯乙醇的发酵过程结束后，需要采用某种生化分离方 法从发酵液中分离2-苯乙醇产品。设计一个生化产品分离与纯化过程时， 不能一味追求高收率或高纯度，应综合考虑产品规格、生产规模、物料组 成和产品的形式等因素，统筹兼顾地确定适用于特定产品的分离纯化方 法。采用生物转化法制备天然2-苯乙醇，其主要应用领域是用作食品或日 化用品的调香添加剂；从产品的质量来看，只要没有不良气味物质存在， 不必过高追求其纯度水平，况且发酵液中存在由酵母细胞产生的杂醇油， 如提取到产品中，具有与2-苯乙醇的香气协和增效的作用；从生产规模来 看，天然2-苯乙醇的市场需求很大，如工业化生产，料液处理量大，转化 发酵液体中的菌体可采用离心或板框过滤除去，后续的分离方法必须能够 适用于大规模工业化应用。

应用大孔树脂进行分离的技术是20世纪60年代末发展起来的继离子 交换树脂后的分离新技术之一。大孔树脂的孔径与比表面积都比较大，在 树脂内部具有三维空间立体孔结构，由于具有物理化学稳定性高、比表面 积大、吸附容量大、选择性好、吸附速度快、解吸条件温和、再生处理方 便、使用周期长、节省费用等诸多优点，特别适合于水溶液中化合物的分 离。结合2-苯乙醇产品目标及其的理化性质，可以看出，采用大孔树脂吸 附法是分离2-苯乙醇的一种理想方法。

(三)发明内容

本发明目的在于提供一种生物转化法制备天然2-苯乙醇的分离方法。

本发明采用技术方案如下：

一种生物转化法制备2-苯乙醇的分离方法，所述方法包括：(1)取含 有2-苯乙醇的发酵液，除去酵母细胞得到含有2-苯乙醇的发酵清液；清液 可以经过浓缩，也可以不经过浓缩，待分离的清液中2-苯乙的浓度范围为 1g/L～5g/L。清液的pH可以采用HCl或NaOH调节至5.5，也可以不经 过调节。(2)发酵清液通过苯乙烯系大孔吸附树脂填充柱；(3)以蒸馏水 淋洗树脂柱除杂，再以75～100％的丙酮溶液为洗脱剂进行洗脱，收集洗脱 液，去除洗脱剂和水分，得到2-苯乙醇。

所述苯乙烯系大孔吸附树脂为常规市售的各种聚苯乙烯系的非极性 大孔树脂，它们的比表面积一般要在500m²/g以上，优选为下列之一： Amberlite XAD-4、HP-20、HP-21、HP-30、HP-40、D101、H1020、NKA、 D4020、H103或X-5。大孔树脂初次使用时通常需要经过预处理，重复使 用时需要经过再生。

优选的，步骤(3)洗脱溶剂为85～100％的丙酮，体积用量为3～10BV (树脂柱体积)，洗脱流速为2～10BV/h(树脂柱体积/小时)。

所述步骤(2)中，发酵清液通过苯乙烯系大孔吸附树脂填充柱的体 积≤10BV，流速≤10BV/h。

所述步骤(3)中，所用蒸馏水体积≤15BV，淋洗流速为5～10BV/h。