生物发酵法制备γ-癸内酯的研究与鉴定(3)
目前，利用生物技术生产 γ-癸内酯普遍采用生物转化的方法，即利用酵母菌，以蓖麻油中的主要组分蓖麻油酸(12-羟基-9-十八碳烯酸，含量在80％以上)一般选用耶罗威亚酵母(Yarrow／a sp．)。其中Yarrow／a sp．菌株降解蓖麻油，生成γ-癸内酯的能力尤为显著。
根据相关文献，蓖麻油酸很适合用于发酵γ-癸内酯，蓖麻油酸先经过B氧化使碳链缩短，再内酯化生成γ-癸内酯。蓖麻油酸转化成γ-癸内酯步骤简单，条件可控，易于操作。并且蓖麻油酸能容易由蓖麻籽压榨得到，可以大量种植蓖麻来生产，原料来源容易。蓖麻油酸的转化率也很高，不会浪费原料。蓖麻油酸对生态环境也没有污染，能够轻易得被自然界的其他微生物转化吸收代谢掉。因此选蓖麻油酸为底物是考虑多方面因素后得出的结果。
1.2研究意义和目的
1.2.1意义
γ-癸内酯(γ-Decalactone, γ-癸内酯)具有奶香、果香、留香时间长、香气圆润、增香等特点,被广泛用于配制奶油、桃子、柑橘和椰子等香精中,是香料中需求量较大的产品之一。目前,国内在调配各种食用香精中所使用的γ-癸内酯主要由化学方法合成,需要特殊催化剂并通过多步反应完成,产物也缺少立体选择性，成本高且生产复杂。生物转化法生产γ-癸内酯的设备简单,原料来源广泛且成本低,转化产物与天然产物更为接近,可以代替化学合成法制备γ-癸内酯,满足消费者对绿色产品的需求,此生产方法已引起国内外的广泛关注。自1930年第一次报道利用生物法生产γ-癸内酯以来,国内外做了大量研究,由于代谢过程及产物形成机理尚未完全阐明,难以对发酵过程进行控制,致使微生物发酵制备γ-癸内酯的产量没有较大突破,距离工业化生产尚有一定距离。化学合成法γ-癸内酯产量较高,但是产品的安全性存在问题。随着国际市场对绿色产品需求的增加,探索生物转化法制备γ-癸内酯很适应市场发展需要,缓解供需紧张问题,降低γ-癸内酯价格。
1.2.2目的
通过生物发酵法制备γ-癸内脂的研究，将生物工程工程专业与轻化工程专业香结合，运用生物技术发酵法手段来制备轻化工程专业的香料香精所需要的纯天然香原料γ-癸内脂。学习、掌握发酵技术，利用改变发酵的不同条件、不同底物、发酵过程中对温度、PH值、溶氧、通气量、摇瓶转速等各项条件变化，获取最佳发酵参数，液-液萃取后，结合气相色谱-质谱法确定发酵产品与副产物。能初步掌握不同发酵方法，学习发酵法制备香料的天然产物、与气-质联用仪器设备的操作，了解气质联用仪的性能参数，通过GC-MS分析，对其谱图进行检索，对发酵的产物与副产物进行分析与鉴定、定性与定量。
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