生物转化法制备天然香料丙位癸内酯的初步研究(2)
① γ一癸内酯物理性质：
无色液体；分子量170.25；相对密度：0.946；呈椰子和桃子香气；沸点135 ℃ ；折射率(nD21.5)1.4610；微溶于水，易溶于有机溶剂。
② γ一癸内酯分子式：C10H18O2，分子量为170.25［2］
③ 主要用途：
1.广泛用于各类花香、果香、东方香型、檀香型日化香精，有 良好定香作用；
2.用于食品、烟草、饲料和酒用香精中。
γ一癸内酯传统合成途径［3］：
1) 天然水果中提取
2) 化学合成法
3) 不饱和酸异构化、内酯化
4) 利用醇类与不饱和酸的游离基加成反应合成γ一内酯
5) 取代环氧乙烷为原料合成
6) 以醛为原料合成γ一内酯
7) 碳正离子重排
γ- 癸内酯不仅存在于桃子，椰子，芒果等水果中，也是乳制品的特征呈物质之一，迄今为止已经在上百种食物的香气成份中发现了γ- 癸内酯。1969年，γ- 癸内酯被美国食品药品管理局认证为安全的食品药品添加剂，在美国FEMA登记号为2360，CAS登记号为706-14-9，我国GB2760-86规定其为允许使用的食品香料。
1.2γ一癸内酯研究发展
1930年，Derx从感染的桔子树叶中分离和培养得到一株粉红色的微生物［4］，并且描述了培养基中具有桃子气。Derx将该菌株命名为Sporobolomyces odoz71s，现称之为Sporidiobolus salmonicolor。1972年，其中的香组分被证实为是γ一癸内酯和γ一十二内酯［5］。至今，已有许多关于微生物法生产γ一癸内酯的专利和文献报道。
研究人员发现能生产蓖麻油的酵母菌较多，但从蓖麻油或蓖麻油酸甲酯转化为γ一癸内酯的转化率普遍较低，［6］主要是转化过程中其他副产物内酯(如3一羟基-γ一癸内酯，2一癸烯-4-内酯和3一癸烯-4-内酯)的发酵积累；发酵过程中一部分γ一癸内酯的进一步被代谢；蓖麻油酸酯(C18)不能完全转化成γ一癸内酯的前体(C10)。此外，因为发酵的产物γ一癸内酯是一种对菌体有较大毒性的物质，γ一癸内酯在发酵液中的积累会很大程度的造成菌体的大量死亡，这也是发酵生产γ一癸内酯产率较低的原因，因而目前所研究的方法倾向于采用对γ一癸内酯有较大耐受力的酵母类。同时研究者们也对一些可能降低γ一癸内酯对菌种产生毒性的方法进行了研究，如ISPR方法［7］——将具有很高产物吸附能力的朊藻酸基质悬浮于发酵液中与油相底物形成乳浊液，产物可及时被吸附在这种基质上并定期更换，膜分离与有机溶剂萃取相结合的Pertraction方法［8］；发酵液中添加油类物质使得γ一癸内酯溶于其中，减少内酯与菌体的接触［9］；这些方法均取得了较好的效果。
1.4 蓖麻油及其在γ- 癸内酯转化中的应用
蓖麻（Ricinus communis L.)为大戟科（Euphorbiaceae）蓖麻属植物［18］。又名蓖麻籽、大麻籽，是世界性十大油料作物之一。蓖麻籽的主要生产国为印度、中国、巴西、巴基斯坦等，前三个国家蓖麻籽产量占世界总产量的81.2%［19］。我国蓖麻资源十分丰富，约占世界总产量的18%［20］，因此将蓖麻油作为原料十分的经济，广泛。
蓖麻籽含约50%的蓖麻油，蓖麻油富含ω-羟基化脂肪酸和蓖麻醇酸，蓖麻油酸、蓖麻醇酸甲酯及蓖麻油都可作为γ- 癸内酯的转化前体，不同之处在于它们的代谢途径不同。1995年，台湾学者［21］比较了硬脂酸、棕榈酸、蓖麻油酸及亚油酸等脂肪酸对γ- 癸内酯产量的影响，发现蓖麻油酸是生物转化制备γ- 癸内酯的最优前体。
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