釀酒酵母轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)2-苯乙醇的研究.pdf

1、2-苯乙醇是一種具有淡雅細(xì)膩玫瑰香味的芳香醇，在食品、藥品、化妝品、煙草和日化用品中有著廣泛的應(yīng)用，它不僅是所有玫瑰香型香氣的基本組分，而且具有協(xié)合及增效作用，是多種香型配方所需的組分。隨著天然2-苯乙醇市場需求量的不斷增加，利用微生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)天然2-苯乙醇具有廣闊的市場前景和應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)酵母細(xì)胞轉(zhuǎn)化L-苯丙氨酸生成2-苯乙醇進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴對(duì)Saccharomyces cerevisiae CICI

2、MY0086(T)、Kluyvermyces sinensis AS.2.1535和Kluyvermyces marxianus AS.2.1440進(jìn)行了2-苯乙醇耐受性和產(chǎn)量的比較，選擇優(yōu)于其它兩株菌的釀酒酵母作為出發(fā)菌株進(jìn)紫外誘變，篩選得到一株產(chǎn)量為2.41g/L的突變株，命名為Saccharomyces cerevisiae CICIMY0086-16，遺傳穩(wěn)定性良好?？疾炝艘掖己?-苯乙醇對(duì)酵母生長的抑制作用，發(fā)現(xiàn)在2-苯乙醇單

3、獨(dú)存在下，濃度大于4g/L時(shí)幾乎完全抑制了酵母的生長；低濃度乙醇(<50mL/L)的存在雖不能單獨(dú)對(duì)酵母的生長產(chǎn)生太大的抑制，但增加了細(xì)胞對(duì)2-苯乙醇的敏感性，其聯(lián)合毒性增大。
　　 ⑵為了提高2-苯乙醇轉(zhuǎn)化速率和產(chǎn)量，進(jìn)行酵母菌體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確立了菌體轉(zhuǎn)化的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基為:葡萄糖55g/L，L-Phe8g/L，YNB2.7g/L，Na2HPO4·12H2O0.6g/L，MgSO4·7H200.7g

4、/L。以0.8g/50mL的菌體濃度向上述培養(yǎng)基中加入釀酒酵母濕菌體，轉(zhuǎn)化15h，2-苯乙醇產(chǎn)量達(dá)3.67g/L。該方法將發(fā)酵周期縮短了33h，2-苯乙醇產(chǎn)量提高了52.3%，轉(zhuǎn)化率由70%提高到85%。為了解除或降低產(chǎn)物的抑制作用，對(duì)油酸-水兩相體系中轉(zhuǎn)化2-苯乙醇進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，油酸對(duì)發(fā)酵液中2-苯乙醇有著良好的萃取性能，向25mL菌體轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基中加入0.6g酵母濕菌體，置搖床轉(zhuǎn)化9h后向體系中加入25mL油酸，27h達(dá)到發(fā)酵

5、終點(diǎn)，2-苯乙醇產(chǎn)量達(dá)到4.55g/L，轉(zhuǎn)化率92%。
　　 ⑶菌體轉(zhuǎn)化法需要培養(yǎng)大量的酵母菌體，消耗大量的種子培養(yǎng)基，增加了成本，為了重復(fù)使用酵母菌體，采用海藻酸鈣包埋法對(duì)釀酒酵母進(jìn)行固定化。確定了海藻酸鈣包埋法固定化釀酒酵母的條件為:海藻酸鈉濃度3%，氯化鈣濃度1mol/L，酵母菌體濃度20g/L，使用無針頭注射器滴形，硬化時(shí)間2h。固定化酵母反復(fù)分批轉(zhuǎn)化的研究表明，固定化酵母在第二、三、四批達(dá)到3.45g/L左右的高產(chǎn)出水