[发明专利]一种发酵液中乙偶姻提纯的方法

说明书

本发明涉及生物工程技术领域，公开了一种发酵液中乙偶姻提纯的方法，包括S1除杂阶段，减压蒸馏发酵液获得蒸馏气，冷凝蒸馏气获得发酵清液；S2除水阶段，向发酵清液中加入带水剂后减压蒸馏获得乙偶姻粗品；S3提纯阶段，继续减压蒸馏乙偶姻粗品即可获得乙偶姻。本方案通过连续的减压蒸馏，即可依次除去发酵液中盐、生物质及水等成分，获得纯度高于99.6％的乙偶姻产品，显著提升提纯所得乙偶姻产品的品质。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，具体涉及一种发酵液中乙偶姻提纯的方法。

背景技术

乙偶姻，化学名为3-羟基-2-丁酮，呈愉快的奶油香气，是我国GB2760-86规定允许使用的食用香料，在市场上有广泛的用途，常用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等食品，也可用于有机合成丁二酮；同时也是重要的医药中间体，用于修饰青霉素、氨苄青霉素等抗生素类药物。然而现有乙偶姻的天然品产量较低，不能满足国内和国际市场的需求。

为解决上述问题，目前常采用化学合成法和微生物发酵法生产乙偶姻。其中，化学合成法原料多选择2，3-丁二酮、2，3-丁二醇，因上述原料具有环境毒性而使得现有化学合成法生产时具有较高的安全生产隐患，并非乙偶姻生产方法的首选。而当使用微生物发酵法合成乙偶姻时，因乙偶姻的强亲水性，使得发酵液中乙偶姻的浓度较低，且因乙偶姻和水易形成蒸馏共沸物而使得水和乙偶姻的分离较难；另外，发酵液中还含有生物质、盐等多种杂质，从而进一步增加发酵液中乙偶姻的提纯难度。

为了实现发酵液中乙偶姻的提纯，现有技术CN106588617B公布了一种分离提纯发酵液中乙偶姻的方法，通过依次向发酵液中添加无机盐和弱极性有机溶剂，便于将发酵液形成盐析萃取体系，采用“二级或三级逆流萃取”的方式即可分离提纯发酵液中的乙偶姻，获得纯度为85.41～96.66％的乙偶姻产品，其中，乙偶姻的平均回收率为72.8％。然而，现有技术仍然存在如下缺点：

1)现有技术提纯获得的乙偶姻产品纯度较低，从而极大地限制其产品后续应用范围；

2)现有技术中乙偶姻的平均回收率仅为72.8％，该回收率为较低水平，使得乙偶姻在提纯过程中浪费较多；

3)现有技术中的乙偶姻提纯需要经过多次添加物质多次逆流萃取，使得其提纯步骤复杂，流程较长，不仅增加乙偶姻提纯的设备成本，还降低乙偶姻的提纯效率；

4)现有技术中需要向发酵液中添加无机盐和弱极性有机溶剂，且需要采用“二级或三级逆流萃取”的方式提纯乙偶姻，使得现有技术中溶剂耗费量大，从而增加能耗及提纯成本。

综上，研发一种具有回收率高、纯度高、流程简单、能耗低等优点的发酵液中乙偶姻提纯方法，不仅有效弥补现有发酵液中乙偶姻提纯方法的不足，还能有效提升乙偶姻产品得率、纯度，对乙偶姻的广泛应用具有重要意义。

发明内容

本发明意在提供一种发酵液中乙偶姻提纯的方法，以解决现有提纯发酵液中乙偶姻的方法所得乙偶姻纯度较低而限制乙偶姻产品应用范围的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种发酵液中乙偶姻提纯的方法，包括S1除杂阶段，减压蒸馏发酵液获得蒸馏气，冷凝蒸馏气获得发酵清液；S2除水阶段，向发酵清液中加入带水剂后减压蒸馏获得乙偶姻粗品；S3提纯阶段，继续减压蒸馏乙偶姻粗品即可获得乙偶姻。

本方案的原理是：

本方案通过对乙偶姻发酵液进行减压蒸馏和冷凝，获得发酵清液；该步骤减压蒸馏时水和乙偶姻共沸而出，可有效去除发酵液中的盐和生物质，获得不含盐和生物质的发酵清液。再通过向发酵清液中加入带水剂后减压蒸馏，在该过程中，带水剂破坏水和乙偶姻的共沸状态，而使得水和带水剂在减压蒸馏过程中共沸而出，剩余乙偶姻粗品；最后继续对乙偶姻粗品进行减压蒸馏，即可获得纯度高于99.6％的乙偶姻产品。

本方案的优点是：