徐 宁 辛嘉英 王 艳 窦博鑫 夏春谷

(1.哈尔滨商业大学食品科学与工程重点实验室， 哈尔滨 150076； 2.东北农业大学食品学院， 哈尔滨 150030；3.中国科学院兰州化学物理研究院羰基合成与选择氧化国家重点实验室， 兰州 730030)

基于生物催化法的食品熏蒸剂环氧乙烷制备

徐 宁1,2辛嘉英1王 艳1窦博鑫1夏春谷3

(1.哈尔滨商业大学食品科学与工程重点实验室， 哈尔滨 150076； 2.东北农业大学食品学院， 哈尔滨 150030；3.中国科学院兰州化学物理研究院羰基合成与选择氧化国家重点实验室， 兰州 730030)

为了探索一种反应条件温和、方法简单的食品熏蒸剂环氧乙烷制备方法，采用甲基弯菌IMV 3011(MethylosinustrichosporiumIMV 3011)细胞作为生物催化剂，催化乙烯的环氧化反应生成环氧乙烷，确定了反应条件。结果表明：反应器中气相的组成为氧气50%、乙烯20%、氮气30%(体积分数)，30℃、150 r/min 振荡反应8 h，采用固定化形式催化剂，环氧乙烷生成量为34 μmol/mg，利用甲烷培养对其循环再生，再生8次催化剂中甲烷单加氧酶(MMO)活力仍保留89%，环氧乙烷物质的量为3.4 nmol。

食品熏蒸剂； 环氧乙烷； 甲烷氧化菌； 生物催化剂； 环氧化反应

引言

环氧乙烷可用作熏蒸剂使用[1]，环氧乙烷熏蒸无气体残留且不对金属产生腐蚀，可杀灭内孢子类细菌和大多数真菌[2]，现在被广泛用于不能进行高温处理的食品灭菌[3]。

目前，环氧乙烷的制备采用过渡金属或纳米金为催化剂将乙烯直接氧化，为了将乙烯和环氧乙烷的易燃性降到最低，制备过程中需要控制原料乙烯的浓度以及充入甲烷、氩气、氮气等惰性气体，这导致产物不易分离[4]。……