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生物转化天然香料β-苯乙醇过程中吸附介质的筛选及动力学研究(2)

时间:2019-04-20 14:35来源:毕业论文
2 材料 与方法 12 2.1 仪器设备 12 2.2方法 13 2.2.1实验方法 13 2.2.2 分析方法 13 3 结果与讨论 14 3.1 大孔吸附树脂初筛及饱和吸附容量 14 3.2 复筛选择优质树脂


2 材料与方法    12
2.1 仪器设备    12
2.2方法    13
2.2.1实验方法    13
2.2.2 分析方法    13
3 结果与讨论    14
3.1  大孔吸附树脂初筛及饱和吸附容量    14
3.2  复筛选择优质树脂    14
3.3  洗脱剂的选择与动态吸附和解吸    15
3.4  大孔吸附树脂磨损性研究    17
4结论    18
致谢    21
1 前言
1.1 苯乙醇的概述
1.1.1 β-苯乙醇的性质
(1)物理性质:β-苯乙醇又名乙位苯乙醇、2-苯乙醇。是一种具有玫瑰花香的芳香醇,天然存在于很多花(如玫瑰、风信子等)和植物的精油中。沸点为219.8℃,比重 1.0180-1.0200。25℃时能全溶于50倍体积的去离子水,易溶于醇、醛等有机溶剂。
(2)化学性质:分子式C8H10O,分子量122.16 。遇明火、高热可燃。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。结构式为:
 1.2 β-PE的合成方法
1.2.1 化学法
化学法合成β-PE主要有二条路线。第一条是苯-环氧乙烷合成法[1]。苯和环氧乙烷在以氯化铝为催化剂条件下反应,最后反应产物水解生成β-PE。第二条是氧化苯乙烯加氢法[2]。首先是将苯乙烯氧化为环氧苯乙烷,然后环氧苯乙烷在铂等催化剂催化下加氢生成β-PE。如图1所示。
总之,化学法合成的β-PE产品纯度较低,纯化难度较大,产物中往往混合一些难以除去的副产物(如联二苯、β-氯代乙苯、氯乙醇等),常含有害的重金属催化剂(如氯化铝)等杂质,达不到食品级的要求。如果进一步的分离纯化又会增加生产成本,往往导致效果不理想。而且化学催化底物转化率低,常需要高温高压等苛刻的工业条件,对设备的要求较高,很不利于工业生产。
1 2-苯乙醇化学合成方法
(1)氧化苯乙烯加氢法、(2)苯-环氧乙烷合成法的路线
1.2.2 物理法
    在很多花和植物的精炼油中都含有β-PE,例如茉莉,水仙,百合等,因此可以从其中提取β-PE。但是在大部分花和植物中β-PE的浓度太低,提取费用太高,只有玫瑰花中的β-PE含量要高一些。一般每5t玫瑰鲜花可以萃取出1kg β-PE。也有一些种类的玫瑰精油中β-PE含量较高,甚至可以达到60%以上,例如Rose Centifolia[3]发现玫瑰花精油中含有63%的β-PE,被称为“精油之后”。然后,从玫瑰花植物体内提取的方法受到原材料供给和价格的影响,产品生产呈现季节性特点,导致较高的成本,并且产品产量很低,无法大规模工业化生产,远远不能满足市场要求。
1.2.3 生物转化法
许多发酵食品中均含有β-PE,如可可、咖啡、面包、果汁、啤酒、奶酪以及酱油等[4]。事实上,许多酵母菌具有从头合成和生物转化L-Phe生成β-PE的能力,例如马克斯克鲁文酵母、乳酸克鲁文酵母、酿酒酵母等[5]。
用生物转化法生产的天然β-PE不仅保留了产品的天然、单纯的特性,又具有发酵周期短、原料成本低等优点,具有大规模生产的潜在能力。生物转化合成β-PE的从头合成途径[6]如下:
葡萄糖经糖酵解途径(EMP)产生的磷酸烯醇式丙酮酸与由磷酸戊糖途径(PPP)产生的4-磷酸赤藓糖,在2-酮-3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖酸-7-磷酸合酶(DAHP合酶)作用下形成莽草酸。莽草酸形成分支酸后在变位酶的作用下形成预苯酸,经过脱水、脱羧后形成苯丙酮酸,苯丙酮酸脱羧后形成苯乙醛,苯乙醛脱氢后生成β-PE。这条途径就是β-PE的从头合成途径(如图2所示)。此途径在微生物体内广泛存在,但由于代谢途径长、支路多,存在多种抑制作用,最终得到β-PE产量较低。但在培养基中加入L-Phe,利用艾氏途径,可以大大提高β-PE的产量。 生物转化天然香料β-苯乙醇过程中吸附介质的筛选及动力学研究(2):http://www.751com.cn/shengwu/lunwen_32314.html
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