第10卷第4期 F8±0102
过程工程学报
The Chincse Joumal of Process Engincering
酿酒酵母转化生成2-苯乙醇分批补料工艺优化
王航，董清风，孟春，石贤爱，邦养浩
(福州大学生物科学与工程学院，福建福州350108)
Vol.10 No.4 Aug.2010
摘要：对酿酒酵母转化生成2-苯乙醇过程的碳氮源进行优化，选择葡帮糖为碳源，1g/L腺为氮源，8g/LL-苯丙氨酸为前体，以呼吸商达1.1±0.1为补精控制依据，在5L发酵罐水平建立.分批补料工艺，2-苯乙醇终浓度达4.39g/L，生成速率达0.314g/(L-h)，L-苯丙氮酸摩尔转化率为0.8，L-苯丙氨酸残留浓度仅为0.634g/L
关键词：2-苯乙醇；酿酒酵母；呼吸商：分批补料培养；优化中图分类号：Q815
文献标识码：A
1前言
文章编号：1009-606X(2010)040767-05
Eshkol等[3]筛得一株耐高温酿酒酵母，以离线检测的发酵液中葡衡糖浓度为反馈指标建立分批补料工艺，PEA
2-苯乙醇(2-Phenylethanol，PEA)又名β-苯乙醇，是一种具有玫瑰花香的芳香醇，大量应用于日用化学和食品工业，是化妆品中用量最大的玫瑰香型成分.目前，绝大部分PEA采用化学方法生产，常含一些对人体有害而又难以除去的副产物.随着生活水平的提高和对健康的关注，人们越来越重视食品的安全性，更崇尚绿色和天然。各国法律对化学合成的添加剂限制更严格，食品和化妆品的生产越来越倾向于使用天然产物目前在国际市场上，天然PEA比化学合成的贵100倍以上] 以醇母为催化剂，对天然L-苯丙氨酸(L-Phenylalanine, L-Phe)进行生物转化是生产天然PEA的有效途径
PEA对酵母有较强的抑制作用，为最终实现PEA 工业化发酵生产，往往需经耐PEA菌种选育(2-6]、分批培养过程优化(7-10)和利用原位产物转移技术(In situ ProductRemoval,，ISPR)1-14]最终解除PEA抑制等过程本课题组已选育得到一株高产PEA的酿酒酵母 R-UV3(3，为更好实施ISPR技术，本实验先对分批补料过程进行优化
碳源和氨源是发酵培养基的主要成分，其种类和浓度对生物转化效率有显著影响，是培养基优化的关键因素.L-Phe既可作为PEA的前体物质，也可作为氮源，其浓度也是优化的重点.梅建风等7通过培养条件优化，PEA终浓度达4.815g/L，为目前报道的摇瓶分批培养最高水平.过量的碳源将导致酵母发酵产生乙醇，而乙醇可与PEA对酵母产生协同抑制效应[15,16]，因此，生物转化过程中通过合理补科维持适当的碳源浓度也是提高PEA产量的关键.Stark等[13]以尾气中乙醇浓度为反馈信号建立分批补料工艺，PEA终浓度达3.8g/L：收稿日期：201003-16，修回日期：201006-13
基金项月：福建省自然科学基金资助项月(编号：2008J0150：2007F5069）
终浓度达4.5gL，为迄今报道的分批补料工艺最高水平，然而其PEA生成速率仅为0.065g/(L-h).本工作通过优化PEA发酵过程碳氨源种类和浓度，在5L罐水平建立以呼吸商(RespiratoryQuotient，RQ)为反馈信号的补料分批培养工艺，以获得较高PEA产量和生成速率，
2实验 2.1材料
2.1.1菌种及试剂
酿酒酵母R-UV3为本实验室选育[3],2-苯乙醇标准品购自比利时AcrosOrganics公司，L-Phe标准品购自美国AlfaAesar公司.培养基中底物L-Phe购自福建麦
丹生物集团有限公司.其他试剂均为分析纯 2.1.2培养基
种子培养基(g/L)：葡萄糖20，蛋白陈20，酵母浸粉10.
基础培养基(g/L)：KH2PO41,MgSO0.3,CaClz0.2 2.2主要仪器
气相色谱仪(GC-17C，日本岛津公司)，高效液相色谱仪(Waters1525，美国Waters公司)，5L全自动发酵罐(B.Braun.B5，德国贝朗公司)，分光光度计(UV-1700，日本岛津公司)，CO2尾气分析仪(LKM2000A，韩国
Lokas公司） 2.3实验方法 2.3.1种子培养
从斜面接种至种子培养基，30℃下200r/min振荡
培养12~14h至对数期. 2.3.2摇瓶生物转化
作者简介：王航(1977-)，男，福建省福州市人，博士研究生，研究方向：发酵工程：郭养治，通讯联系人，Tel:0591-22866379,E-mail:bioeng@fzu.edu.cn
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