[发明专利]一种2-苯乙醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2-苯乙醇的生物制备方法。

背景技术

    2-苯乙醇（2-phenylethanol，2-PE）,又名β-苯乙醇、二苯基乙醇，是一种具有玫瑰花香的芳香醇，其味淡雅细腻，多存在于玫瑰、水仙、百合、茉莉等植物精油中，2-苯乙醇也是面包、奶酪、饼干、葡萄酒等食品中的风味物质，该物质在碱性环境以及对空气的氧化作用稳定，其衍生酯类物质，如乙酸苯乙酯等也是重要的芳香产品。由于2-苯乙醇香气轻柔甜和，不仅是所有玫瑰香型香气的基本组分，还具有协同增效作用，是多种香型配方所需成分。目前2-苯乙醇为第二大香料产品，其用量仅次于香兰素，广泛应用于食品、烟草、化妆品和洗涤日化用品中。

目前生物转化2-苯乙醇的前体为发酵法或酶法生产的L-苯丙氨酸，碳源一般采用常见的葡萄糖、蔗糖、糖蜜等糖类物质，由于葡萄糖、蔗糖等代谢产生大量乙醇，从而对2-苯乙醇的生物转化产生明显的抑制和毒害，研究表明除了单独存在的乙醇对2-苯乙醇生物合成产生抑制外，乙醇与2-苯乙醇同时存在于生物转化体系中时，对产物2-苯乙醇的协同抑制更加显著，最终导致2-苯乙醇的产率较低。发酵结束时包括乙醇在内的副产物含量达30%-70%，发酵液中残留的乙醇副产物含量较高，一般达到10g/L以上，糖类物质为碳源对产物2-苯乙醇生成的利用效率（以下以Y_2-PE/sugar表示）较低，如以葡萄糖作为碳源，Y_2-PE/Glucose一般低于0.1（g/g)。

发明内容

本发明为解决上述的技术问题而提供了一种以乙醇替代葡萄糖等糖类物质发酵生产2-苯乙醇的方法。即通过选取可氧化降解乙醇的活性干酵母，以L-苯丙氨酸为底物，以乙醇为唯一碳源发酵生产2-苯乙醇。发酵过程控制温度为25～38℃，时间15～60h，乙醇初始浓度2～30g/L，发酵结束后2-苯乙醇浓度可达到0.68～3.81g/L。同时发酵过程产生的副产物种类和浓度明显降低，碳源的利用率明显提高。

本发明的技术方案

一种2-苯乙醇的制备方法，包括下列步骤：

（1）、将活性干酵母接入到发酵培养基，控制发酵过程的温度为25～38℃，发转速为100～800rpm/min，时间为15～60h，发酵结束；

当使用摇瓶发酵时，转速100～300rpm/min；

当使用发酵罐发酵时，转速100～800rpm/min，且采用发酵罐进行生产时，发酵过程通入的空气量按照通气速率比发酵液体积为0.3～1.5V/Vmin；

所述的高活性干酵母包括安琪耐高糖型高活性干酵母、丹宝利高活性干酵母或番禺梅山-马利高活性干酵母等具备氧化降解乙醇能力的酵母。  

所述活性干酵母接入发酵培养基的量按其与发酵培养基的重量体积比计算，即活性干酵母：发酵培养基为0.5～3.0%（W/V）；

所述的发酵培养基按每升计算，其组成为：L-苯丙氨酸5～30g，乙醇2～30g，K₂HPO_4·3H₂O 0.3～1.5g，MgSO_4·7H₂O 0.1～1.5g，NaCl 0.5～1g，余量为水，pH自然；

（2）、分离纯化

步骤（1）发酵结束后所得的发酵液先以4000～5000r/min离心，去除菌体后的上清液中加入活性碳进行吸附，吸附0.5～1.5h达到平衡，然后用洗脱剂对活性碳进行洗脱或解吸，采用1MNaOH或HCl将洗脱液或解吸液的pH控制在3.5～10.0；对洗脱液进行检测，直到2-苯乙醇的含量低于0.1g/L，洗脱后的洗脱液或解吸液再依次经常压、减压蒸馏和精馏，收集115℃馏分，最终得到2-苯乙醇；

所用的活性炭为颗粒活性炭，粒度0.5-4mm，加入的活性炭的量按每升发酵液16~50g计算；

所述的洗脱剂为无水乙醇或95%（V/V)的乙醇;

所述的常压蒸馏温度控制在80℃；

所述的减压蒸馏过程控制压力为-0.01~-0.05MPa，温度为78～160℃；

所述的精馏过程控制压力-0.05—-0.09MPa。

本发明的有益效果