基于蓖麻油生物转化生产天然食品香料(+)-γ-癸内酯的工艺开发与安全性评价

《Bioresource Technology Reports》：Production of natural food flavour (+)- γ-decalactone from castor oil through bio-chemical process with compiling the safety aspects

本综述系统阐述了以蓖麻油为原料，通过新型假丝酵母（Candida parapsilosis）菌株生物转化生产天然食品香料(+)-γ-癸内酯[(+)-GDL]的创新工艺。研究亮点包括：采用尿素络合法纯化蓖麻油酸（RA）至97%；在10升生物反应器中优化发酵条件，获得5.7 g·L-1产率；开发新型复合色谱材料（5%Al-12.5%Mg-12.5%Ca-70%Si）实现(+)-GDL纯度达99%；通过14C放射性碳定年证实其100%生物基属性；并首次完成小鼠体内急性和亚急性口服毒性实验，为天然香料的安全应用提供关键数据。

　　

Highlight

化学品

蓖麻油（纯度83%）、氢氧化钠（NaOH）、盐酸（HCl）、氯化钠（NaCl）、尿素、己烷、乙酸乙酯、乙腈、乙醇、甲醇、异丙醇、蓖麻油酸（RA）、原硅酸四乙酯（TEOS）、硝酸钙[Ca(NO₃)₂]、硝酸镁[Mg(NO₃)₂]、硝酸铝[Al(NO₃)₃]、无水硫酸镁（MgSO₄）和氯化钠（NaCl）均购自默克（印度）公司。

脂肪酸油的理化性质表征

使用Atago折光仪（Rx-7000α）测量折射率。在20°C温度下，立即将约500微升（μl）纯样品滴加在样品盖上以测量折射率。使用比重计测量比重。

从蓖麻油制备游离脂肪酸（FFA）

从蓖麻油制备游离脂肪酸（FFA）最有效的方法是通过醇碱（如甲醇/NaOH溶液）水解法（Vaisman et al., 2008）。之后，将pH值调节至1-3以释放FFA。此过程需要高比例的甲醇进行水解，并且溶液需维持在低pH值以释放FFA。从环境可持续性角度出发，我们开发了一种更绿色的从蓖麻油制备FFA的工艺。在本研究中...

结论

蓖麻油酸（RA）是一种具有广泛商业价值的重要脂肪酸。因此，我们开发了一种从蓖麻油制备FFA的新方案。该工艺经过优化，在80°C、200 rpm搅拌速度、油水比1:5的条件下，4小时内即可生产FFA。此外，通过两步尿素络合工艺，以77%的收率富集得到了纯度为97%的RA。尿素络合工艺的优化参数为：FFA:尿素:乙醇比例（1:1:10）、回流温度（70°C）、回流时间（2小时）。进一步地...