论文总字数：16044字

摘 要

香草醛是香荚兰的主要香味成分，是全球应用最广泛的香料之一。由于香荚兰种植地域有限，种植条件复杂，天然香草醛无法满足其在各领域行业的广泛应用，化工合成香草醛应运而生。然而随着工业合成的不断发展，一些化学合成香兰素的方法不断露出弊端，且现在人们更加追求环保绿色的生活，因此采用生物转化方法合成香草醛愈发受到人们关注。

本课题拟采用生物催化方法，选择性氧化香草醇生成香草醛。以香草醇为底物，对实验室保存的微生物进行筛选，以期得到能够转化香草醇生成香草醛的微生物。

关键词：香草醛 香草醇 生物催化

ABSTRACT

As one of the most widely used spices in the world,Vanillin is the main fragrance component of vanilla. Due to the limited planting area and complicated planting conditions of vanilla, natural vanillin cannot meet its wide application in various industries, and chemical synthetic vanillin came into being. However, with the continuous development of industrial synthesis, some methods of chemically synthesizing vanillin continue to expose disadvantages, and now people are more pursuing an environmentally friendly and green life, so the synthesis of vanillin by biotransformation has attracted more and more attention.

This subject intends to use biocatalysis to selectively oxidize vanillyl alcohol to produce vanillin. Using vanillyl alcohol as a substrate, the microorganisms stored in the laboratory are screened in order to obtain microorganisms capable of converting vanillyl alcohol to produce vanillin.

Key words:Vanillin vanillyl alcohol biocatalysis

目录

摘 要  I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 3

1.1香草醛 3

1.1.1香草醛的简介 3

1.1.2香草醛的用途 3

1.1.3香草醛的市场动态 3

1.2 香草醛的来源 4

1.2.1天然提取 4

1.2.2化学合成 4

1.2.3生物催化合成法 5

1.3本课题研究思路与目标 7

第二章 实验材料与方法 9

2.1 实验准备 9

2.1.1实验主要仪器 9

2.1.2实验主要试剂 9

2.1.3实验主要菌种 9

2.1.4实验主要培养基 10

2.2 实验步骤 10

2.2.1微生物培养基配置 10

2.2.2 菌种的活化 10

2.2.3 菌种的接种培养 11

2.2.4 菌体的收集 11

2.2.5 全细胞生物催化氧化香草醇 11

2.2.6 样品处理 11

2.2.7 配制标准品 11

2.3 液相分析 12

2.3.1 仪器与方法 12

2.3.2 仪器操作方法 12

第三章 结果与讨论 14

3.1 液相图谱（标准品） 14

3.1.1 标准品图谱 14

3.1.2 样品图谱 15

3.2 静息细胞转化香草醇初步结果 16

第四章 成果与展望 17

4.1结果 17

4.2 展望 17

参考文献 18

致 谢 21

第一章 文献综述

1.1香草醛

1.1.1香草醛的简介

香草醛化学名为4-羟基-3-甲氧基苯甲醛，化学式是C₈H₈O₃^[1]，又名甲基原儿茶醛、香兰素，常为白色或浅黄色晶体。香草醛是一种在食品和香料中用作添加剂的高价值产品^[2]，目前是全球产量最多的香料之一。其主要存在于香荚兰豆、丁香油、安息香膏中，具有清甜的豆香、粉香气味，可用作香味剂、协调剂及药物合成中间体，在食品香精、饮料、香水和制药等行业中扮演着重要的角色^[3]。

1.1.2香草醛的用途

由于香草醛具有特殊的香气和化学结构，常在食品、日化用品及医药等多个行业被当作添加剂使用。据相关研究表明，60%左右的香草醛被用于制作糕点糖果、饮料等食物的香味物质，33%左右被用于制作香水等化妆品，剩余的7%用于制药行业^[4]。

在食品行业中，香草醛可作为修饰香气和定香的主要原料，添加在蛋糕、饮料和巧克力等食品中。并且由于其具有部分抗菌效果，也可作为食品保鲜剂。在化妆品行业中，香草醛一般作为香水等各种化妆品的增香剂。在医药行业中，香草醛常以原料或中间体的身份合成许多药物，例如一些治疗高血压、心脏病、皮肤病的药物就是采用香草醛来制作的。在化学工程中，由于香草醛是一种双官能团化合物，因此能够用来制备热塑性聚合物，此外，还可祛除橡胶、塑料制品的臭味和作为镍等金属的光亮剂。在农业生产上，香草醛既可作为甘蔗的增产剂和催熟剂，也可以制备除草剂和昆虫引诱剂等^[5]。

1.1.3香草醛的市场动态

目前，香草醛在各行业中应用广泛，需求量很大，每年的消耗量甚至可以超过12,000 t，不过大部分香草醛来自于化学合成，价格低廉，每公斤仅需12美元左右；少量来源于天然提取（提取自香荚兰，约为2%），年产量仅20t，价格昂贵，每公斤高达4,000美元^[19-20]。香草醛也可利用微生物转换法制备，利用这种方法制备得到的香草醛类似于提取自植物的天然香草醛，被称为生物香草醛，符合EU和FDA对天然香精的食用安全要求^[21]。目前利用该方法生产的香草醛年产量只有数吨^[22],每公斤价格约1000美元，但由于原料来源天然，售价有时可高达2000美元，故而该方法具有广阔的市场前景^[23]。

随着生活质量的提高，如今人们愈加重视健康安全，随之而来的便是不断增加的对于天然香草醛的需求。因为天然植物提取法的来源有限而且价格普遍较高，使得人们更加看重发展生物技术来满足生产生活的需求。

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