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60-12-8/苯乙醇的市場及應用

概述【1】

苯乙醇是最為廣用的大宗香料之一,現世界年產量估計在1萬噸左右,大概除了香蘭素外,還沒有接近萬噸級的其他合成香料品種。大規模工業化生產苯乙醇有兩種方法。其一是以苯和環氧乙烷為原料,三氯化鋁為催化劑,采用傅克反應法合成;其二是以苯乙烯為原料,經過生成鹵代醇階段轉變成環氧苯乙烷,再以雷尼鎳為催化劑進行氫化反應制成。

苯乙醇的市場及應用

任何生產工藝方法都必須保證最大限度地除去有損香氣的副反應雜質,調香級的苯乙醇產品對純度和香氣質量有很高的要求。苯乙醇被大量廣泛用于日化香精配方中。而且FEMA也認定為GRAS,FDA又批準可以食用,因此在食用香精和煙用香精中也廣為應用。苯乙醇在日化香精配方中,最高用量可達40%。IFRA沒有限制規定。

苯乙醇的市場及應用

苯乙醇的市場及應用

苯乙醇的市場及應用

市場及應用【2】

苯乙醇分子式c。H,。O,相對分子質量12,2.17,無色黏稠液體,微溶于水,能與乙醇和油混溶。沸點219%,相對密度1.0230。FEMA編號為2858,FDAl72.515,COE68,中國GB 2760--1996批準為允許使用的食品香料。屆一苯乙醇是一種具有玫瑰花香的芳香醇,由于它對堿和空氣中的氧作用都很穩定,所以大量應用于日化和食品工業中的玫瑰香型和其他類型的香精配方,尤其在化妝品中用量最大。以它為原料合成的許多衍生物也具有極大的應用價值,比如它的酯類衍生物乙酸苯乙酯就是一種重要的芳香物質。從20世紀末以來,消費者對“天然”產品的需求在不斷提升,就/3一苯乙醇而言,在美國市場上,化學合成的市場售價為3.50美元/kg,而天然的口一苯乙醇售價則高達1 000美元/kg。

研究現狀【2】

苯乙醇存在于很多植物中,尤其是花,例如風信子、茉莉花、水仙、百合等的精油中,但其含量太低,無法提取。惟一例外的是玫瑰精油,從某些種類的玫瑰精油中可以得到60%以上濃度的屆一苯乙醇。但是,從玫瑰中提取天然盧一苯乙醇生產周期長,成本昂貴,無法進行大規模的工業生產來滿足市場的需要。

目前,絕大部分苯乙醇是用苯或苯乙烯通過化學途徑合成的,其原料都是致癌物質,對人體健康和環境都有巨大危害。此外,化學合成口一苯乙醇中常含有一些難以除去的副產物,嚴重影響了產品質量。

利用微生物作為生產菌株進行合成可以克服上述缺點,許多利用微生物發酵生產的食品中都含有屆一苯乙醇,如可可、咖啡、面包、啤酒、奶酪等。特別是Ehrlich(艾利希)發現,在酵母培養物中添加苯丙氨酸(L—Phe)可以使屆一苯乙醇的產量得到大幅提高。

大多數微生物,特別是酵母菌,都能通過正常的代謝途徑產生口一苯乙醇,苯乙醇是由酵母菌在發酵過程中通過轉化發酵液中的苯丙氨酸產生的,即艾利希代謝途徑,口一苯乙醇也可以通過莽草酸途徑從頭合成如圖2—7所示心J。葡萄糖通過糖酵解途徑(EMP)產生磷酸烯醇式丙酮酸,通過磷酸戊糖途徑(HMP)產生4一磷酸赤蘚糖,兩者在2一酮一3一脫氧一D一阿拉伯庚酮糖酸一7一磷酸合酶(DAHP合酶)作用下,通過中問體DAHP形成莽草酸。莽草酸再經中間體分支酸和預苯酸在分支酸變位酶和預苯酸脫水酶的作用下形成苯丙酮酸,苯丙酮酸一方面可通過苯乙醛生成屆一苯乙醇,另一方面,也可通過與L一谷氨酸的轉氨作用形成L—Phe。代謝途徑中DAHP合酶及預苯酸脫水酶受到L—Phe的反饋抑制。L—Phe通過轉氨酶作用,形成苯丙酮酸,苯丙酮酸在苯丙酮酸脫羧酶作用下脫羧形成苯乙醛,苯乙醛再通過醇脫氫酶催化生成屆一苯乙醇。艾利希在描述這條途徑時同時指出,加入的L—Phe的量與最終得到的口一苯乙醇的產量之間存在緊密聯系。這條途徑是目前利用微生物轉化生產盧一苯乙醇的主要途徑。

多種酵母具有從頭合成JB一苯乙醇的能力,如馬克斯克魯維酵母(Kluyveromyces marxianus)發酵5d,可產生濃度為400mg/L的屆一苯乙醇Ⅲ。發酵畢赤酵母(Pichia fermentans)發酵16h,可形成濃度為505.5mg/L的苯乙醇。此外,還有酸酒酵母(Saccharomyces vini)、產朊球擬酵母(Toru—lopsis utilis)、芽枝狀枝霉(Cladosporium cladosporioides)、乳酸克魯維酵母(Kluyveromyces lactis)、釀酒酵母、異常漢遜酵母(Hansenula anomala)等,都能在生長過程中從頭合成一定量的口一苯乙醇M 6I。這條途徑在微生物體內廣泛存在,但由于代謝途徑太長,支路太多,存在多種抑制作用,故最終得到的口一苯乙醇產量很低。

發展趨勢【3】

苯乙醇99%用于調配日化香精;在食用香精方面用量雖小,但別無它物能取代,故它有“至上的調和劑”之稱,它在Et化香精中的使用頻率僅次于芳樟醇。歷史上苯乙醇的價格比芳樟醇低,因此世界上凡苯乙醇能自制而芳樟醇又需進口的國家。其苯乙醇的消耗量遠大

于芳樟醇。人們偏愛玫瑰花香,而苯乙醇是玫瑰油中的主要成分,因而在玫瑰香精配方中,已極少使用價格比黃金還貴的天然玫瑰花油,大多由苯乙醇代替。

參考文獻

[1]劉樹文編著,合成香料技術手冊,人民音樂出版社,2009.1,第33頁

[2][美]陳洪等編著,香物質的生物法制備,中國輕工業出版社,2008.1,第51頁

[3]周家華等主編,食品添加劑,化學工業出版社,2001年01月第1版,第397頁