[發(fā)明專利]一種利用煙草水解液生產(chǎn)2-苯乙醇的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911377003.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113046396B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海波;陳國(guó)強(qiáng);咸漠;張鴿;王帆;門瀟;劉麗娟;李興;王紀(jì)明;徐鎮(zhèn)祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所
• 主分類號(hào): C12P7/22
• 分類號(hào): C12P7/22;C12N1/14;C12R1/645
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

一種利用煙草水解液生產(chǎn)2?苯乙醇的方法，屬于廢棄物回收再利用技術(shù)領(lǐng)域。為解決上述煙草廢棄物堆積以及菌株利用率低等問(wèn)題，本發(fā)提供了一種利用煙草水解液生產(chǎn)2?苯乙醇的方法，將煙草經(jīng)過(guò)不同種類的酶制劑處理后，制得水解液，利用產(chǎn)黑色素短梗霉(Aureobasidium melanogenum)A4，保藏編號(hào)為CGMCC No.13177，發(fā)酵生產(chǎn)2?苯乙醇。此發(fā)酵工藝方法實(shí)現(xiàn)了一次發(fā)酵生產(chǎn)22.2mg/L的2?苯乙醇，使得培養(yǎng)基得到了較好的地利用，同時(shí)也提高了原料的利用率，有助于有效降低發(fā)酵成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用煙草水解液生產(chǎn)2-苯乙醇的方法，屬于廢棄物回收再利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)每年的煙葉的產(chǎn)量450-500萬(wàn)噸，其中約有25％的不能用于卷煙，主要包括煙草堆垛發(fā)酵過(guò)程中會(huì)進(jìn)行翻垛處理后，散落的碎煙葉；各卷煙企業(yè)會(huì)積存有大量的煙末，還有就是大量的上部煙葉、煙花和煙草秸稈等煙草廢棄物。若對(duì)這些煙草廢棄物加以“資源化利用”，不僅可以獲得符合綠色衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的天然化工原料，而且為企業(yè)提供了可持續(xù)發(fā)展的契機(jī)；也可以減輕煙草廢棄物帶來(lái)的土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)的改變，避免其中有害成分對(duì)環(huán)境的污染。

苯乙醇(phenylethanol)，也叫2-苯乙醇、2-苯基乙醇或β-苯乙醇，是一種具有玫瑰香氣的無(wú)色液體。因其具有淡雅、細(xì)膩而持久的玫瑰花香氣而被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)，是目前市場(chǎng)上的第二大香料。同時(shí)，由于其不溶于水、在堿性條件下穩(wěn)定等特點(diǎn)，該化合物也用于皂用和化妝品用香精的調(diào)配，在洗滌用品和化妝品行業(yè)中有廣闊的應(yīng)用前景；它還可用于對(duì)羥基苯乙醇等重要醫(yī)藥中間體的合成，也是大宗化工原料苯乙烯的潛在原料。隨著人們對(duì)天然香料的需求增多，從植物精油中獲取的2-苯乙醇，已不足以滿足市場(chǎng)的需要。文獻(xiàn)報(bào)道得知2-苯乙醇是微生物代謝的產(chǎn)物，所以采用微生物發(fā)酵生產(chǎn)2-苯乙醇，是具有周期短，可以大規(guī)模應(yīng)用的潛力。目前研究發(fā)現(xiàn)酵母生產(chǎn)2-苯乙醇存在兩種途徑：一種是從頭合成途徑，通過(guò)合成芳香族氨基酸的莽草酸途徑合成，二是通過(guò)艾氏途徑(Ehrlichpathway)，即L-苯丙氨酸通過(guò)轉(zhuǎn)氨作用生成苯丙酮酸，再脫羧形成苯乙醛后，經(jīng)氧化脫氫作用生成2-苯乙醇，通過(guò)添加前體物質(zhì)L-苯丙氨酸使2-苯乙醇的產(chǎn)量大幅提高。研究發(fā)現(xiàn)煙草廢棄物中含有大量可供利用的蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類、脂和煙堿等非常有利用價(jià)值的物質(zhì)，其中28.3％纖維素，20.3％半纖維素，2.3％木質(zhì)素，8.8％蛋白質(zhì)和4.2％灰燼。所以添加合適的酶制劑水解煙草廢棄物后，會(huì)產(chǎn)生L-苯丙氨酸等氨基酸，以及葡萄糖等小分子的糖類。大多數(shù)微生物都具備上述兩種途徑，其中釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)是目前生產(chǎn)2-苯乙醇的主要出發(fā)菌株。產(chǎn)黑色素短梗霉(Aureobasidiummelanogenum)，該酵母菌株可以更多地將水解物中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有資源化的產(chǎn)物，并且具有較高的2-苯乙醇的耐受性。目前在現(xiàn)有的技術(shù)中未有揭示在發(fā)酵前通過(guò)添加不同種類的酶制劑處理后，并利用煙草水解液發(fā)酵生產(chǎn)2-苯乙醇的發(fā)酵方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述煙草廢棄物堆積以及菌株利用率低等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用煙草水解液生產(chǎn)2-苯乙醇的方法，將產(chǎn)黑色素短梗霉(Aureobasidium melanogenum)接種到含有煙草水解液的培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵，所得發(fā)酵液經(jīng)提純后得到2-苯乙醇；所述煙草水解液為煙草廢棄物經(jīng)纖維素酶、半纖維素酶、漆酶、植酸酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、角蛋白酶和脂肪酶處理后的酶解液。

進(jìn)一步地限定，所述產(chǎn)黑色素短梗霉(Aureobasidium melanogenum)為產(chǎn)黑色素短梗霉(Aureobasidium melanogenum)A4，菌種保藏編號(hào)為CGMCC No.13177。