專利名稱：一種生物催化合成己酸乙酯的連續(xù)生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用生物催化劑脂肪酶高效地催化己酸和乙醇合成己酸乙酯的連續(xù)生產(chǎn)新工藝。
背景技術(shù)：
己酸乙酯是具有強烈酒香風(fēng)味的酯類化合物，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，特別是制酒業(yè)。己酸乙酯是濃香型曲酒的主體香味成分，其含量的高低直接影響酒的品質(zhì)。
長期以來，己酸乙酯基本上都是采用化學(xué)法合成，如用硫酸或?qū)妆交撬嶙鞔呋瘎杉核岷鸵掖荚诩訜釛l件下直接酯化得到。該方法的優(yōu)點是催化劑活性高，價廉易得。但硫酸除了催化酯合反應(yīng)外，還會引起其它一系列難以控制的副反應(yīng)，使后處理麻煩，產(chǎn)品品質(zhì)不高。而且，以酸為催化劑還會腐蝕設(shè)備，增加生產(chǎn)成本，生產(chǎn)中產(chǎn)生的三廢也不容忽視。
除了酸外，也有以鈦酸四異丙酯硫酸鋯、水合硫酸鐵、硫酸高沛、鎢磷雜多酸、或固體超強酸等為催化劑催化合成己酸乙酯的替代方法，但這些方法由于催化劑的成本、活性以及能耗等諸方面原因而難于取代酸催化法。
化學(xué)合成的己酸乙酯直接成本較低，在價格上具有優(yōu)勢，但產(chǎn)品的品質(zhì)及其生產(chǎn)過程對環(huán)境造成的危害是一直難以解決的問題，特別是在強調(diào)生活質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)的今天。
酶法合成己酸乙酯則被認(rèn)為很有希望取代化學(xué)合成法，酶法合成己酸乙酯的優(yōu)點在于反應(yīng)條件溫和，能耗低，對環(huán)境的危害小，酶的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率均比較高，特別重要的是酶法合成的己酸乙酯產(chǎn)品純度高，品質(zhì)好，是美國聯(lián)邦法規(guī)承認(rèn)的天然產(chǎn)品。而且，在白酒勾兌試驗中也表明，酶法合成的己酸乙酯具有協(xié)調(diào)持久的自然香，而化學(xué)法合成的己酸乙酯產(chǎn)生的是浮香效果，無法滿足自然香的要求。
近幾年，已有一些酶法合成己酸乙酯的專利和報道，如有報道稱以正庚烷為溶劑，用米根霉脂肪酶，圓柱形假絲酵母脂肪酶或豬胰脂肪酶催化己酸和乙醇酯合轉(zhuǎn)化率為在85-95％之間，生成的己酸乙酯濃度為34.6g/l。又如有報道稱用解脂假絲酵母脂肪酶也得到相類似的結(jié)果，己酸乙酯的轉(zhuǎn)化率為85％。另外，在超臨界二氧化碳中，用固定在硅膠載體上的圓柱形假絲酵母脂肪酶催化合成的己酸乙酯轉(zhuǎn)化率也可達(dá)到為80％左右。
其它還有一些類似的生物合成己酸乙酯方法，這些方法共同的缺點都是由于不能有效除去反應(yīng)不斷生成的水分，因而酯轉(zhuǎn)化率不高，而且導(dǎo)致后提取困難。
脂肪酶在有機相中的催化性能同反應(yīng)體系的水分含量有很大關(guān)系。首先，脂肪酶需要微量的水分才能表現(xiàn)出催化活力，但過量的水分會破壞酶分子的剛性結(jié)構(gòu)，使脂肪酶很快失活；而且，脂肪酶催化酯合成反應(yīng)所用的有機溶劑一般是非極性的溶劑，如正己烷，正庚烷等，這些溶劑對水的溶解能力很低，酯合成反應(yīng)產(chǎn)生的水分很快會使有機溶劑飽和而形成游離水，這些游離水不僅會破壞脂肪酶的穩(wěn)定性，還會附著在脂肪酶上，使之聚集成團(tuán)，增加傳質(zhì)阻力，降低反應(yīng)速率。另外，酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)隨著酯和水的生成逐漸停留在平衡點上，反應(yīng)積累水會使反應(yīng)朝酯水解的方向進(jìn)行而不再合成酯。水是限制酯轉(zhuǎn)化率的主要因素之一。因此，合成己酸乙酯的關(guān)鍵技術(shù)之一便是要采用有效的除水方法，除去反應(yīng)生成的水分，保持反應(yīng)體系的微水環(huán)境。
雖然在己酸乙酯的生物合成中，關(guān)于如何控制反應(yīng)體系微水環(huán)境的研究還很少，但在另外一些用脂肪酶催化其它酯的合成反應(yīng)中，實驗過的除水方法包括有使用吸水劑分子篩，滲透蒸發(fā)，真空干燥，噴霧干燥，和溶劑帶水等多種方法。
這些方法能不同程度地除去酯合反應(yīng)產(chǎn)生的水分，使酯化率升高。如分子篩能夠選擇性地吸收反應(yīng)體系的水分，有利于底物轉(zhuǎn)化。但分子篩的吸水能力太強且無法控制，會過度地吸去反應(yīng)體系的水分，使脂肪酶失去保證活性的必須水分，而且分子篩的水容量很小，難以再生，不太可能用于工業(yè)規(guī)模的酯合成反應(yīng)中。
采用膜滲透蒸發(fā)結(jié)合冷凍干燥也能除去水分，如在油酸乙酯的的合成中，采用這種方法后轉(zhuǎn)化率能由61.1％升到92％。采用帶冷凝器的真空泵除水結(jié)合底物循環(huán)利用也能使酯轉(zhuǎn)化率達(dá)到90％左右。這些方法便于連續(xù)操作，也容易放大，但需要低壓泵和冷凝器，得有大量資金購買設(shè)備和維持設(shè)備運轉(zhuǎn)，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本較高。
若要酯合成反應(yīng)進(jìn)行得更高效更完全，則要采用更有效的除水方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種操作簡單、生產(chǎn)效率高的生物催化合成己酸乙酯的連續(xù)生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種生物催化合成己酸乙酯的連續(xù)生產(chǎn)工藝，該工藝采用己酸乙醇為原料，在生物催化劑的作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，合成己酸乙酯產(chǎn)品；其特征在于，所述的酯化反應(yīng)由兩個或兩個以上的反應(yīng)器串聯(lián)組成，其中每個反應(yīng)器包括以下三個部分(1)填充有催化己酸和乙醇合成己酸乙酯的生物催化劑脂肪酶的固定床，以及流經(jīng)該固定床的溶解有己酸和乙醇的有機溶劑；(2)吸水性飽和鹽溶液；(3)將飽和鹽溶液與反應(yīng)溶劑隔離開的選擇性水透過膜；在連續(xù)操作條件下，溶有己酸和乙醇的反應(yīng)溶劑不斷地流經(jīng)脂肪酶固定床合成己酸乙酯，反應(yīng)產(chǎn)生的水透過選擇性水透過膜被飽和鹽溶液吸收，飽和鹽溶液吸收產(chǎn)生的水被稀釋后經(jīng)過重新飽和再循環(huán)使用，從而使反應(yīng)體系維持在穩(wěn)定的水活度，反應(yīng)持續(xù)朝酯化合成方向進(jìn)行，直至反應(yīng)物接近完全轉(zhuǎn)化；所述的兩個或兩個以上的反應(yīng)器串聯(lián)時，前面的反應(yīng)器維持在脂肪酶具有高催化活性的水活度，以提高己酸乙酯生成速率，縮短反應(yīng)周期，后面的反應(yīng)器維持在較低水活度，使反應(yīng)物轉(zhuǎn)化完全。
所述的脂肪酶為能夠催化脂或酯水解，或者催化脂或酯合成的酶；該脂肪酶可以是微生物來源包括皺褶假絲酵母、解脂假絲酵母，或者是動物性來源包括豬胰脂肪酶，或者是植物性來源包括游離酶、固定化酶。
所述的溶劑為能夠溶解己酸和乙醇的液態(tài)物質(zhì)，該溶劑的辛醇/水分配系數(shù)(LogP)在-2～8之間。
所述的溶劑選自正己烷、正庚烷、環(huán)己烷中的一種或幾種的混合物，該溶劑的辛醇/水分配系數(shù)(LogP)在3～5之間較佳。
所述的己酸和乙醇的濃度在0.01mol/l至1.5mol/l之間。
所述的選擇性水透過膜可以是由醋酸纖維素基質(zhì)材料、或者由改性的醋酸纖維素基質(zhì)材料、或者由聚砜基質(zhì)材料、或者由聚呋喃甲醇基質(zhì)材料構(gòu)成，該選擇性水透過膜可以是單一膜，或者是由兩種或兩種以上基質(zhì)材料構(gòu)成的復(fù)合膜。
所述的飽和鹽溶液能將水活度控制在0.1～0.98之間，并且該飽和鹽溶液難以通過選擇性水透過膜。
所述的飽和鹽溶液包括選自LiCl、CH3COOK、MgCl2、K2CO3、Mg(NO3)2、KI、NaCl、KCl、KNO3或K2SO4的飽和溶液。
所述的酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10℃～90℃。
所述的酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度較佳為25℃～40℃。
本發(fā)明采用某些鹽的飽和溶液來使反應(yīng)體系維持在穩(wěn)定的水活度，以除去酯合成反應(yīng)生成的水，如LiCl，CH3COOK，MgCl2，K2CO3，Mg(NO3)2，KI，NaCl，KCl，KNO3，K2SO4的飽和溶液在20攝氏度時水活度分別為0.11，0.23，0.33，0.43，0.54，0.7，0.75，0.85，0.95，0.98。飽和鹽溶液比固態(tài)鹽或水合鹽的優(yōu)越之處在于是液體，能夠用循環(huán)泵不斷地循環(huán)再生，更適合連續(xù)操作。
研究表明，在不同的水活度下，脂肪酶的催化活性相差很大，多數(shù)脂肪酶在水活度中等偏高的環(huán)境中活性最高；本發(fā)明所用的一種固定在聚苯乙烯大孔吸附樹脂上的脂肪酶，在水活度為0.74時酯合成能力是在水活度為0.57時的1.5到2倍，水活度為0.15時的3到4倍，但酯轉(zhuǎn)化率卻是在水活度低的時候更有利，水活度越低，水含量越少，酯轉(zhuǎn)化率也越高；本發(fā)明提出采用多個反應(yīng)器串聯(lián)的生產(chǎn)工藝，很好地解決了脂肪酶活性和酯轉(zhuǎn)化率對水活度不同要求的矛盾，實現(xiàn)了合成己酸乙酯反應(yīng)能夠連續(xù)高效地進(jìn)行。


圖1為本發(fā)明合成己酸乙酯反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明與本發(fā)明人曾提出的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成己酸乙酯的工藝方法的本質(zhì)差別在于所用的控制水活度的物質(zhì)是飽和鹽溶液。飽和鹽溶液循環(huán)地流經(jīng)反應(yīng)器，除去己酸乙酯合成時產(chǎn)生的水分，控制反應(yīng)體系的水活度，便于連續(xù)操作；并且采用多個反應(yīng)器在時間或空間上串聯(lián)操作，使己酸和乙醇首先在最有利脂肪酶表現(xiàn)最高活性的微水環(huán)境下反應(yīng)，然后在較低水活度下反應(yīng)至酯轉(zhuǎn)化完全。
本發(fā)明所采用的方法是用脂肪酶在微水環(huán)境的有機相中合成己酸乙酯，其中用飽和鹽溶液控制有機相的微水狀態(tài)，并用選擇性透過水的致密膜將有機相和飽和鹽溶液隔離。
反應(yīng)底物己酸和乙醇溶解在有機溶劑中，根據(jù)反應(yīng)體系的要求可以選擇不同的有機溶劑。但為達(dá)到較高的反應(yīng)速率和酯轉(zhuǎn)化率，有機溶劑的LogP(辛醇/水分配系數(shù))值一般在3-5之間比較適合，如正己烷、正庚烷、環(huán)己烷等溶劑或其混合物。己酸和乙醇的濃度一般在0.05mol/l到1.5mol/l之間，如果所用的酶的活性不易被己酸或乙醇抑制，則底物的濃度也可以適當(dāng)高些，己酸和乙醇的mol比為1∶1.0～1.2。
反應(yīng)所用的催化劑脂肪酶的來源非常廣泛，不管是動物、植物、真菌還是細(xì)菌等都能產(chǎn)生脂肪酶，經(jīng)適當(dāng)?shù)胤蛛x純化后，這些脂肪酶都可能成為合適的催化劑，雖然不同來源的脂肪酶對底物的選擇性不盡相同，催化合成己酸乙酯的能力也有所差別。
反應(yīng)時，將酶加入到溶有底物的有機溶劑中，在適當(dāng)?shù)臈l件下便可催化己酸和乙醇合成己酸乙酯。為了使酶具有最佳催化活性，可以對酶進(jìn)行適當(dāng)?shù)男揎椈蚬潭ɑＴ诒景l(fā)明所闡述的方法中，用固定化酶具有更好的效果。
根據(jù)熱力學(xué)原理，水會由水活度高的一相進(jìn)入水活度低的一相，達(dá)到兩相的水活度相同。因此，可以用飽和鹽溶液達(dá)到控制反應(yīng)體系水活度，除去酯合反應(yīng)產(chǎn)生的水的目的。為了保證脂肪酶的活性、穩(wěn)定性以及實現(xiàn)反應(yīng)過程的連續(xù)操作，將脂肪酶反應(yīng)溶劑同飽和鹽溶液隔離是必須的，在本發(fā)明中采用膜材料實現(xiàn)這種隔離。
根據(jù)生產(chǎn)需要選擇合適的反應(yīng)器，用上述的膜材料(如醋酸纖維素膜)將反應(yīng)器分成兩部分，往其中一部分填入起催化作用的脂肪酶，然后將溶解有底物己酸和乙醇的有機溶劑流經(jīng)其中，合成己酸乙酯；另一部分則流過經(jīng)不斷循環(huán)再生的飽和鹽溶液。
一般采用兩個或兩個以上反應(yīng)器串聯(lián)操作，前面的反應(yīng)器保持在脂肪酶活性最高的水活度下，如固定化在聚苯乙烯大孔樹脂的解脂假絲酵母脂肪酶在水活度為0.74左右時有較高酯合成能力，因此，第一個反應(yīng)器通入飽和NaCl溶液，控制水活度在0.75。后面的反應(yīng)器控制在較低的水活度，如通入飽和MgCl2溶液，控制水活度在0.33，使己酸乙酯合成/水解的可逆反應(yīng)平衡點朝合成方向進(jìn)行至底物充分轉(zhuǎn)化。
為了使飽和鹽溶液的循環(huán)能夠不間斷地進(jìn)行，每一個反應(yīng)器配有兩個飽和鹽溶液再生裝置(見圖1)，當(dāng)一個裝置的鹽溶液被稀釋后，切換閥門啟用另一個飽和鹽溶液再生裝置，而原來的那個可通過加入鹽重新飽和或經(jīng)加熱蒸發(fā)水分后反復(fù)利用。
在適宜溫度下(一般為25-40攝氏度)，以適當(dāng)流速通入底物和飽和鹽溶液，底物轉(zhuǎn)化率可以接近100％。反應(yīng)后的溶劑經(jīng)減壓蒸餾后得到產(chǎn)品己酸乙酯，有機溶劑經(jīng)回收后可重復(fù)利用。
實施例1如圖1所示，一種由兩個管式反應(yīng)器串聯(lián)而成的合成己酸乙酯連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括第一級反應(yīng)器A、第二級反應(yīng)器B，所述的第一級反應(yīng)器A又包括外管1、醋酸纖維素膜材料內(nèi)管2、填充固定化脂肪酶3、通過NaCl溶液4，該第一級反應(yīng)器A配備有兩個飽和鹽再生裝置以及一個原料儲存裝置，所述的飽和鹽再生裝置內(nèi)裝有飽和NaCl溶液8，其底部存在NaCl晶體11，飽和NaCl溶液通過蠕動泵6輸入第一級反應(yīng)器的外管1，在飽和NaCl溶液8和通過NaCl溶液4的輸出管道上均設(shè)有閥門13，所述的原料儲存裝置內(nèi)設(shè)有己酸乙醇溶液7，該己酸乙醇溶液7通過蠕動泵6輸入第一級反應(yīng)器的內(nèi)管2；從第一級反應(yīng)器的內(nèi)管2出來的生成物再進(jìn)入第二級反應(yīng)器的內(nèi)管；所述的第二級反應(yīng)器B又包括外管1、醋酸纖維素膜材料內(nèi)管2、填充固定化脂肪酶3、通過MgCl2溶液5，該第二級反應(yīng)器B配備有兩個飽和鹽再生裝置以及一個己酸乙酯接收瓶10，所述的飽和鹽再生裝置內(nèi)裝有飽和MgCl2溶液9，其底部存在MgCl2晶體12，飽和MgCl2溶液通過蠕動泵6輸入第二級反應(yīng)器的外管1，在飽和MgCl2溶液9和通過MgCl2溶液5的輸出管道上均設(shè)有閥門13，從第二級反應(yīng)器B的內(nèi)管2出來的產(chǎn)物直接進(jìn)入己酸乙酯接收瓶10。
管式反應(yīng)器外管直徑2cm，內(nèi)套為直徑1cm的醋酸纖維素膜材料內(nèi)管，長度15cm。
內(nèi)管中填充有固定化脂肪酶，溶解有己酸(0.15mol/l)和乙醇(0.17mol/l)的正己烷溶液流經(jīng)脂肪酶后，己酸和乙醇被催化合成為己酸乙酯。
外管和內(nèi)管之間流過飽和鹽溶液。第一級反應(yīng)器A中通入的是飽和NaCl溶液，第二級反應(yīng)器B中通入的是飽和MgCl2溶液。
反應(yīng)條件溫度為25攝氏度。操作條件為正己烷溶液流速為2ml/hour；飽和鹽溶液流速為10ml/hour。
第一級反應(yīng)器A出口處己酸的轉(zhuǎn)化率為91.4％，第二級反應(yīng)器B出口處己酸的轉(zhuǎn)化率為99.5％。
實施例2管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)及尺寸與實施例1相同，內(nèi)管中填充有固定化脂肪酶，溶解有己酸(0.50mol/l)和乙醇(0.60mol/l)的正己烷溶液流經(jīng)脂肪酶后，己酸和乙醇被催化合成為己酸乙酯。
外管和內(nèi)管之間流過飽和鹽溶液。第一級反應(yīng)器A中通入的是飽和NaCl溶液，第二級反應(yīng)器B中通入的是飽和KCl溶液。
反應(yīng)條件溫度為30攝氏度。操作條件為環(huán)己烷溶液流速為2ml/hour；飽和鹽溶液流速為10ml/hour。
第一級反應(yīng)器A出口處己酸的轉(zhuǎn)化率為91.2％，第二級反應(yīng)器B出口處己酸的轉(zhuǎn)化率為99.4％。
實施例3管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)及尺寸與實施例1相同，內(nèi)管采用聚砜基質(zhì)材料，該內(nèi)管中填充有固定化脂肪酶，溶解有己酸(1.40mol/l)和乙醇(1.45mol/l)的正己烷溶液流經(jīng)脂肪酶后，己酸和乙醇被催化合成為己酸乙酯。
外管和內(nèi)管之間流過飽和鹽溶液。第一級反應(yīng)器A中通入的是飽和NaCl溶液，第二級反應(yīng)器B中通入的是飽和MgCl2溶液。
反應(yīng)條件溫度為10攝氏度。操作條件為正庚烷溶液流速為2ml/hour；飽和鹽溶液流速為10ml/hour。
第一級反應(yīng)器A出口處己酸的轉(zhuǎn)化率為91.5％，第二級反應(yīng)器B出口處己酸的轉(zhuǎn)化率為99.5％。
實施例4管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)及尺寸與實施例1相同，內(nèi)管采用聚呋喃甲醇基質(zhì)材料，該內(nèi)管中填充有固定化脂肪酶，溶解有己酸(0.01mol/l)和乙醇(0.02mol/l)的正己烷溶液流經(jīng)脂肪酶后，己酸和乙醇被催化合成為己酸乙酯。
外管和內(nèi)管之間流過飽和鹽溶液。第一級反應(yīng)器A中通入的是飽和NaCl溶液，第二級反應(yīng)器B中通入的是飽和K2SO4溶液。
反應(yīng)條件溫度為90攝氏度。操作條件為正己烷溶液流速為2ml/hour；飽和鹽溶液流速為10ml/hour。
第一級反應(yīng)器A出口處己酸的轉(zhuǎn)化率為91％，第二級反應(yīng)器B出口處己酸的轉(zhuǎn)化率為99.2％。
以上實施例所選用的脂肪酶來源于微生物、動物性、植物性均可，所選用的有機溶劑的辛醇/水分配系數(shù)均在在-2～8之間，所選用的飽和鹽溶液均能將水活度控制在0.1至0.98之間。
權(quán)利要求
1.一種生物催化合成己酸乙酯的連續(xù)生產(chǎn)工藝，該工藝采用己酸乙醇為原料，在生物催化劑的作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，合成己酸乙酯產(chǎn)品；其特征在于，所述的酯化反應(yīng)由兩個或兩個以上的反應(yīng)器串聯(lián)組成，其中每個反應(yīng)器包括以下三個部分(1)填充有催化己酸和乙醇合成己酸乙酯的生物催化劑脂肪酶的固定床，以及流經(jīng)該固定床的溶解有己酸和乙醇的有機溶劑；(2)吸水性飽和鹽溶液；(3)將飽和鹽溶液與反應(yīng)溶劑隔離開的選擇性水透過膜；在連續(xù)操作條件下，溶有己酸和乙醇的反應(yīng)溶劑不斷地流經(jīng)脂肪酶固定床合成己酸乙酯，反應(yīng)產(chǎn)生的水透過選擇性水透過膜被飽和鹽溶液吸收，飽和鹽溶液吸收產(chǎn)生的水被稀釋后經(jīng)過重新飽和再循環(huán)使用，從而使反應(yīng)體系維持在穩(wěn)定的水活度，反應(yīng)持續(xù)朝酯化合成方向進(jìn)行，直至反應(yīng)物接近完全轉(zhuǎn)化；所述的兩個或兩個以上的反應(yīng)器串聯(lián)時，前面的反應(yīng)器維持在脂肪酶具有高催化活性的水活度，以提高己酸乙酯生成速率，縮短反應(yīng)周期，后面的反應(yīng)器維持在較低水活度，使反應(yīng)物轉(zhuǎn)化完全。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成己酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的脂肪酶為能夠催化脂或酯水解，或者催化脂或酯合成的酶；該脂肪酶可以是微生物來源包括皺褶假絲酵母、解脂假絲酵母，或者是動物性來源包括豬胰脂肪酶，或者是植物性來源包括游離酶、固定化酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成己酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的溶劑為能夠溶解己酸和乙醇的液態(tài)物質(zhì)，該溶劑的辛醇/水分配系數(shù)在-2～8之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成己酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的溶劑選自正己烷、正庚烷、環(huán)己烷中的一種或幾種的混合物，該溶劑的辛醇/水分配系數(shù)在3～5之間較佳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成己酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的己酸和乙醇的濃度在0.01mol/l至1.5mol/l之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成己酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的選擇性水透過膜可以是由醋酸纖維素基質(zhì)材料、或者由改性的醋酸纖維素基質(zhì)材料、或者由聚砜基質(zhì)材料、或者由聚呋喃甲醇基質(zhì)材料構(gòu)成，該選擇性水透過膜可以是單一膜，或者是由兩種或兩種以上基質(zhì)材料構(gòu)成的復(fù)合膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成乙酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的飽和鹽溶液能將水活度控制在0.1～0.98之間，并且該飽和鹽溶液難以通過選擇性水透過膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成乙酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的飽和鹽溶液包括選自LiCl、CH3COOK、MgCl2、K2CO3、Mg(NO3)2、KI、NaCl、KCl、KNO3或K2SO4的飽和溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成乙酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10℃～90℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高轉(zhuǎn)化率的生物催化合成乙酸乙酯的工藝方法，其特征在于，所述的酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度較佳為25℃～40℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物催化合成己酸乙酯的連續(xù)生產(chǎn)工藝，該工藝采用己酸乙醇為原料，在生物催化劑的作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，合成己酸乙酯產(chǎn)品，所述的酯化反應(yīng)由兩個或兩個以上的反應(yīng)器串聯(lián)組成，在連續(xù)操作條件下，溶有己酸和乙醇的反應(yīng)溶劑不斷地流經(jīng)脂肪酶固定床合成己酸乙酯，反應(yīng)產(chǎn)生的水透過選擇性水透過膜被飽和鹽溶液吸收，飽和鹽溶液吸收產(chǎn)生的水被稀釋后經(jīng)過重新飽和再循環(huán)使用，從而使反應(yīng)持續(xù)朝酯化合成方向進(jìn)行，直至反應(yīng)物接近完全轉(zhuǎn)化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有操作簡單、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。
文檔編號C12P7/62GK1539981SQ03116568
公開日2004年10月27日 申請日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月23日
發(fā)明者童海寶, 肖祿生, 蔡揚, 徐大剛 申請人:上?；ぱ芯吭?br>