论文部分内容阅读
乙偶姻是一种应用广泛的食品风味添加剂和重要的平台化合物,在许多食品分析中发现乙偶姻及其衍生物的存在。近些年来关于生物法制备乙偶姻研究较多,但关于乙偶姻衍生物的合成研究较少,本文从以下三个方面进行乙偶姻及其衍生物合成研究。设计两步温控法合成四甲基吡嗪(tetramethylpyrazine,TTMP),第一步利用微生物Bacillus subtilis CICC 10211合成乙偶姻,第二步发酵液中加入67.7 g/L的磷酸氢二铵,在95°C下反应2.5 h,得到TTMP浓度为8.34 g/L的发酵液。两步温控法合成TTMP是利用可再生资源生产TTMP的报道中产量最高和生成速率最大的,同时验证了乙偶姻合成TTMP是非酶催化过程。利用固定化的Candida antarctica脂肪酶B(CALB),以乙偶姻和脂肪酸为底物首次合成了10种乙偶姻脂肪酸酯。研究了影响反应操作条件,包括酶、底物及其比例、反应时间、温度、溶剂和酶重复使用次数。发现CALB对乙偶姻和4-12碳数的脂肪酸都有催化效果。在40-60℃温度范围内,温度越高,乙偶姻对脂肪酸浓度比越高对反应越有利。对乙偶姻辛酸酯最高可以实现50.7%的转化率。60℃下重复利用脂肪酶CALB,酶活性下降,重复利用10次后,酶活性下降为原来的65%纯糖发酵生产乙偶姻成本高,利用玉米粉水解液直接发酵可以降低成本。利用实验室筛选得到的嗜热Bacillus sp.H15-1,以糖化液为碳源,利用PB实验优化了培养基组成,并探究了搅拌速度对乙偶姻生成过程的影响。以优化后培养基,玉米粉糖化液中加入10 g/L的玉米浆,3 g/L的KH2PO4,0.3 g/L的乙酸钠,0.2 g/L的CaCl2和0.1 g/L的MgSO4为培养基发酵得到乙偶姻浓度50.8 g/L的发酵液,是报道嗜热菌中乙偶姻产量最高的。