[00821935]酶催化合成丁位癸内酯香料研发及产业化

本项目属于轻工和化工生物技术/生物催化技术生物催化技术领域。丁位内酯系列产品大多天然存在于椰子、覆盆子及一些水果中，作为天然等同物，广泛应用于食品、日化、饲料、酒用、烟草香精。在食品香精中，一般内酯原料占总原料成本近一半，其中，尤以丁位癸内酯、丁位十二癸内酯用量最大，约占整个丁位内酯销售额的80%。丁位癸内酯是我国《GB 2760-2011 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定允许使用的食用香料，被FEMA认定为GRAS，FEMA编号2361，并经FDA批准食用，规定在人造黄油中的允许量为10mg/kg，欧洲理事会COE列入可用于食品中而对人体健康无害的人造食用香料表中，并规定其最高用量为20mg/kg，丁位癸内酯主要用于食用香精中，被认为具有天然奶油的特征风味，是调配奶油香精的主要原料，主要用于配制人造奶油、乳品、桃子和椰子等型香精，也可用于软饮料、冰淇淋、糖果、牛奶、奶制品、饼干、调味品和烘烤食品。丁位癸内酯由于其分子结构的特殊性，生产技术难度较大，工艺路线长，尽管国内不少企业、大专院校、科研机构作过大量研究，但国内目前尚未见丁位癸内酯批量化生产，其中除了成本难以过关外，更重要的问题是香气质量难以满足食品调香要求，目前国际上只有日本曾田、花王等少数厂家生产，价格昂贵。本项目通过自主创新和产学研合作，选择了酶法技术和传统化工合成相结合的工艺路线：首先沿用环戊酮路线合成出高含量、低成本的丁位癸内酯作为中间体，经水解生成丁位羟基癸酸，在温和条件下，通过脂肪酶催化，生成符合食品调香要求的丁位癸内酯，产品经一系列分离提纯、香气整理工艺，最终得到98.5%以上的香料级产品，产品内酯化单步转化率达到93.2％，总转化率80％，主要核心技术《减压间歇精馏提纯丁位癸内酯的装置和方法》（ZL201210084078.7）、《间歇共沸精馏法提纯甲酸溶液的装置和方法》（ZL20091 0069475.5）均获国家发明专利授权；《减压间歇精馏提纯丁位癸内酯的装置》获实用新型专利授权（ZL201220119957.4）。本项目已建成年产100吨生产线，已累计实现销售收入4400万元，累计利润1168万元，上交税金575万元。产品经国家农副加工食品质量监督检验中心检测，各项技术指标符合标准要求，经广州市名花香料有限公司、上海美农生物科技有限公司等公司采购使用，产品理化指标和香气获得客户好评。本项目填补了国内工业化生产的空白，产能位居国内首位，产品质量达到了国外产品水平，在一定程度上缓解了丁位内酯供需不平衡的予盾，也极大地改善了我国与发达国家相比研究落后的局面，对提高国内合成香料的开发生产水平具有积极的意义。项目产品不仅替代进口，还大量出口欧美日及东南亚地区。内销价格合理，降低了下游食品行业生产成本，外销创收外汇，既创造了经济效益，又解决了当地劳动力就业问题。因此，本项目的经济效益和社会效益十分显著。主要技术性能指标：名称：丁位癸内酯（delta-Decanolactone）；分子量：C10H18O2=170.25； 外观：无色至微黄色透明液体；香气：具有愉快的特征奶香、水果香气；相对密度(25/25℃)：0.964～0.971；折光指数(20℃)：1.4560～1.4590；含量（GC）：≥98.5%；酸值（mgKOH/g）：≤5.0。