[发明专利]生产乙酸乙酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产乙酸乙酯的方法，属于生物化学领域。

背景技术

乙酸乙酯是具有水果香味的无色透明液体，具有挥发性。它是一种非常重要的有机化工原料，用途十分广泛。其主要用途之一是在工业中作为工业溶剂来使用，如用于涂料、粘合剂，乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中；也常作为粘合剂用于印刷油墨、人造珍珠的生产；在食品工业用作为特殊改性酒精的香味萃取剂；是香料工业中最重要的香料添加剂，也可作为调香剂的组份。随着工业的发展，作为提取剂用于医用药品、有机酸等产品的生产，乙酸乙酯的需求量越来越大。

目前，我国乙酸乙酯的生产主要采用乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙酸酯化等方法来合成乙酸乙酯。工业上制备乙酸乙酯的具体方法如下：

1、乙酸的制备

乙酸的制备主要采用如下方法：乙醛氧化法、烃类液相氧化法、甲醇羰基合成法。

2、乙酸乙酯的制备

乙酸乙酯的制备主要有如下方法：

2.1乙酸酯化法：乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法，其以强酸做催化剂，由乙酸和乙醇发生酯化反应而得。

2.2乙醛缩合法：其在催化剂乙醇铝的存在下，两个分子的乙醛自动氧化和缩合，重排形成一分子的乙酸乙酯。

2.3乙醇脱氢法：其采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯，经高低压蒸馏除去共沸物，得到纯乙酸乙酯。

2.4乙烯加成法：其在以附载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂，乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。

上述工业上制备乙酸乙酯全都采用化学合成法，所得乙酸乙酯中都含有一定量的化工杂质，不能作为食品添加剂使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产乙酸乙酯的方法，该方法生产的乙酸乙酯可以作为食品添加剂使用。

本发明生产乙酸乙酯的方法为：由乙酸和乙醇为原料，以乙酸乙酯酯化酶为催化剂制备而成。

其中，上述的乙酸乙酯酯化酶可以采用市售产品，也可以自行制备，如：采用生香酵母发酵制备，生香酵母可以采用安诺拉毕赤酵母菌(pichia anomala)、苹果结合酵母(Zygosaccharomyces cidri)、产膜酵母和假丝酵母等常用的生香酵母。

进一步的，为了提高乙酸乙酯产率，本发明生产乙酸乙酯的方法，优选包括如下步骤：

a、乙酸和乙醇混匀得到混合液，混合液中加入混合液体积3～8％的乙酸乙酯酯化酶，混匀，于30～32℃保温96～120h；

b、蒸馏提取乙酸乙酯。

其中，本发明方法，乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯时会存在平衡状态，因此，为了提高乙酸乙酯产率，混合液中可以加入过量的乙酸或过量的乙醇。

其中，上述a步骤所得混合液中的乙酸浓度优选为2～3wt％，乙醇体积浓度优选为15～20％。

其中，上述的乙酸乙酯酯化酶的酶活优选≥2000mg/(100ml·50g)。其酶活单位意思为50g乙酸乙酯酯化酶在100ml反应体系中所产生的乙酸乙酯重量(mg)。

其中，上述a步骤中，乙酸乙酯酯化酶加入过多，则会增加成本，加入过少，则会降低乙酸乙酯产率，综合考虑各种因素，混合液中加入混合液体积3～8％的乙酸乙酯酯化酶较为合适，a步骤中混合液中更优选加入混合液体积5％的乙酸乙酯酯化酶。

其中，本发明方法中的乙酸可以采用市售产品(优选生物发酵产品)，也可以由下述方法制备而成：于麦芽汁(麦芽汁浓度优选为5～7°Bx)或米曲汁中接种醋酸菌，好氧条件下于32～35℃保温发酵180～210h，得到乙酸溶液。

进一步的，为了满足工业生产的需要，b步骤蒸馏提取乙酸乙酯后，还调节酯化残液中乙酸含量并加入乙醇和乙酸乙酯酯化酶，使溶液中的乙酸、乙醇和乙酸乙酯酯化酶含量与a步骤相同，按a、b步骤操作，循环生产乙酸乙酯。

本发明方法具有如下有益效果：

本发明方法可以采用天然原料大米、糯米、玉米、高梁、麦芽等，在微生物作用下生成乙醇、乙酸，其全为生物发酵过程，不会带入其它任何化学物质。本发明方法采用生物酶作催化剂，生产的乙酸乙酯品质纯正，酯香味浓郁。本发明方法低碳环保，无任何环境污染。本发明方法所需设备简单，操作方便。本发明为乙酸乙酯的生产提供了一种新的方法，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

本发明生产乙酸乙酯的方法为：由乙酸和乙醇为原料，以乙酸乙酯酯化酶为催化剂制备而成。