[发明专利]一种天然香料2-苯乙醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然香料2-苯乙醇的制备方法，特别涉及一种采用可代谢木糖的活性酵母粉通过发酵来进行生物合成制备天然2-苯乙醇的方法。

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-苯乙醇的发酵生产或酶法生产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-苯乙醇同时存在于发酵体系中时，对产物2-苯乙醇的协同抑制更加显著。例如文献Rong SF,Ding BM,Zhang XL,Zheng XS,WangYF(2011) Enhanced biotransformation of 2-phenylethanol with ethanol oxidation in a solid-liquid two-phase system by active dry yeast.Crurrent Microbiolgy 63(5):503-509报道的，在5L规模的发酵罐中，以葡萄糖为碳源生产2-苯乙醇，发酵过程中发酵液中乙醇最高浓度达25g/L，如不采用原位分离技术及时分离出目标产物2-苯乙醇，产物2-苯乙醇浓度平均仅为3.7g/L，由此也进一步表明了乙醇与2-苯乙醇同时存在于发酵体系中时，对产物2-苯乙醇的协同抑制。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的技术问题而提供一种以木糖替代葡萄糖等糖类物质，通过微生物发酵制备天然香料2-苯乙醇的方法。

本发明的技术方案

一种天然香料2-苯乙醇的制备方法，即以可代谢木糖的活性酿酒酵母粉为菌种，以L-苯丙氨酸为底物，以木糖代替葡萄糖为碳源，在有氧的条件下，通过批发酵或分批补料发酵的方法制备天然香料2-苯乙醇，优选为分批补料发酵；

所述的可代谢木糖的活性酿酒酵母粉为市售安琪耐高糖型高活性干酵母、丹宝利高活性干酵母、番禺梅山-马利即发高活性干酵母或罗渣氏即发干酵母； 

上述的批发酵或分批补料发酵过程控制温度为28～30℃，时间为10～50h；

上述批发酵或分批补料发酵的方法中所用的发酵培养基按每升计算，由5～30g的L-苯丙氨酸，10～80g的木糖，0.3～1.5g的K₂HPO₄·3H₂O，0.5～1.5g的MgSO₄·7H₂O，0.3～0.7g的NaCl和余量的水组成，pH自然。

上述的分批补料发酵过程中，补料所用的培养基为木糖或L-苯丙氨酸，其添加的量要保证发酵液中的木糖浓度为10～80g/L，L-苯丙氨酸为5～30g/L。

上述的有氧条件，按通气量计算，即按通气速率比发酵液体积为0.3～1.5V/V·min的比例向发酵液中通入空气。

所述的批发酵或分批补料发酵过程中，对于摇瓶发酵，转速控制为100～300r/min，对于发酵罐发酵，其转速控制为300～800r/min。

上述的批发酵或分批补料发酵过程中可代谢木糖的活性酿酒酵母粉接入发酵培养基的量即接种量按其相对于发酵培养基的质量体积比计算为0.5～1.8g/L。

本发明的有益效果

本发明的一种天然香料2-苯乙醇的制备方法，由于采用活性干酵母粉发酵生产天然香料2-苯乙醇的过程中，采用木糖作为葡萄糖、蔗糖等碳源的替代物，可从源头解除由葡萄糖、蔗糖等糖类物质代谢蓄积的乙醇对产物2-苯乙醇转化的抑制。

进一步，本发明的一种天然香料2-苯乙醇的制备方法，由于所用碳源为木糖，在发酵过程中，几乎不产生或者产生极少量的乙醇，从而从本源上解除了乙醇对2-苯乙醇发酵生产的抑制和毒害，最终2-苯乙醇在5L发酵罐上的产率可高达4.98g/L。