8.1 introduktion

Ricinus communis tillhör familjen Euphorbiaceae och växer vild under olika klimatförhållanden. Denna växt har sitt ursprung i Indien såväl som i Afrika. Storleken, utseendet och dess delar varierar beroende på växtens sort, miljö och agronomiska praxis. Castorolja tämdes ursprungligen i östra Afrika och introducerades senare till Kina från Indien för cirka 1400 år sedan (Patel et al., 2016). Kina och Brasilien är de största växande länderna för castorodling upp till 90% av den globala produktionen, även om den odlas i cirka 30 länder. Indien producerar dock 85% av den globala produktionen av ricinolja och dominerar i internationell handel (Ogunniyi, 2006). Indien är en ledande exportör av ricinolja över 90% värderar upp till US$ 1 miljarder per år och USA, Europeiska unionen, Japan, Brasilien och Kina är de största importörerna och står för upp till 84% av importerad ricinolja (Patel et al., 2016).Castorodling innebär olika utmaningar och klimatanpassningsförmåga begränsar castorplantagen i USA förutom närvaron av giftigt protein, nämligen ricin i växten. Grödan involverar också arbetsintensiv skördeprocess, vilket garanterar USA och andra utvecklade länder att driva castor plantation (Patel et al., 2016). Castorblad ger de nödvändiga näringsämnena som krävs för tillväxt av silkesmask som värdväxt. Silket som produceras från castor växtbaserad silkesmask är känd som eri silk. Biprodukten från denna bransch är eri pupae, vilket är en bra källa för protein och näringsolja. Eri silkesmask puppar innehåller ca 18% -20% (torr bas) olja och befanns innehålla alfa-linolensyra (ala) upp till 43%. Den regiospecifika analysen av oljan visade en högre nivå av ALA (47,3%) vid SN-2-positionen (Shiv Shankar et al., 2006). Oljan visade sig innehålla cirka 2,5% fosfolipider och fosfatidyletanolamin är den huvudsakliga fosfolipiden (64%) följt av fosfatidylkolin (19,2%). Kardiolipin och fosfatidylinositol innehåller också i mindre mängder (Ravinder et al., 2016). Samma grupp har rapporterat raffineringsprocessen för eri pupal oil (Ravinder et al., 2015).

oljeutvinning utförs vanligtvis genom mekaniskt uttryck eller lösningsmedelsextraktion, eller båda och genomsnittlig oljehalt är cirka 45% -55 viktprocent beroende på hjulsorter och geografiskt läge (Ogunniyi, 2006). Castorfrön rapporterar att de innehåller tre giftiga beståndsdelar, nämligen ricin (glykoprotein), ricinin (alkaloid) och allergen (protein–kolhydratkomplex), och dessa tre komponenter behåller sig i deoljad kaka under extraktion och olja är fri från dessa komponenter. På grund av denna anledning kan castor deoiled kakan inte användas för ätbara applikationer, även om den innehåller betydande mängder protein och därmed begränsad till applikationer med lågt värde som biofertilizer. Proteinisolatet extraherades emellertid från castor deoiled kakan och två olika produkter, nämligen n-acylaminosyror (Prasad et al., 1988) och dietanolamider (Lakshminarayana et al., 1992), rapporterades med goda ytaktiva egenskaper för möjlig användning i industriella applikationer.

sedan åldrar har ricinolja använts i olika medicinska applikationer inklusive som en laxerande laxerande stimulant och den klassificeras av US Food and Drug Administration (FDA) som allmänt erkänd som säker och effektiv (GRASE). Ricinolsyra (RA) har visat sig vara effektiv för att förhindra tillväxten av många arter av virus, bakterier, jäst och mögel.

Ricinolja är en gammal och populär oätlig olja med betydande industriellt och medicinskt värde (Anjani, 2012). Oljan har mest ovanliga fysikaliska och kemiska egenskaper jämfört med andra traditionella vegetabiliska oljor, på grund av närvaron av hydroxiomättad fettsyra som kallas RA varierar från 87% till 92% (Borch-Jensen et al., 1997; Binder et al., 1962). De andra fettsyrorna, nämligen palmitinsyra (0,8–1,1), stearinsyra (0,7–1,0), oljesyra (2,2–3,3), linolsyra (4,1–4,7) och linolensyra (0,5–0,7), finns i mindre mängder i oljan. RA är en 18-kol rak kedjesyra med en cis-dubbelbindning mellan 9: e och 10: e kol och en hydroxigrupp vid 12: e kolet. På grund av närvaron av hydroxifunktionalitet uppvisar ricinolja en unik kombination av fysikaliska egenskaper såsom hög viskositet, densitet (0,959 g/ml vid 25 kg c), värmeledningsförmåga (4,727 W m kg C−1), hällpunkt (2,7 kg C), smältpunkt (-2 till -5 kg C), kokpunkt (313 kg c), utmärkt löslighet i alkoholer och förmåga att mjukgöra en mängd olika naturliga och syntetiska hartser, vaxer, polymerer och elastomerer (Kazeem et al., 2014). Castorolja bibehåller sin fluiditet vid både extremt höga och låga temperaturer och på grund av denna natur anses den vara ett attraktivt smörjmedel och dessutom är det också ett utmärkt som råmaterial för beredning av olika biolubricantbaslager.

på grund av närvaron av hydroxifettsyra (HFA) är ricinolja en välkänd industriell multifunktionell molekyl med en mängd olika applikationer såsom specialtvål, lim, ytaktiva ämnen, kosmetika och personliga hygienprodukter, vaxersättningar, bläck, Parfymer, mjukgörare, färger och beläggningar, olika smörjmedel och fetter, liksom inom livsmedels -, finkemikalier och läkemedelsindustrin (Achaya, 1971, Borg et al., 2009). Eftersom ricinolja är en polär dielektrisk med en relativt hög dielektrisk konstant används den torkade ricinoljan som en dielektrisk vätska inom högpresterande högspänningskondensatorer.

RA och 12-hydroxistearinsyra (12-HSA) härrör från ricinolja respektive hydrerad ricinolja (HCO). De tre funktioner som finns i RA gjorde denna molekyl mycket unik i den kemiska världen. Esterfunktionalitet hos ricinolja kan involvera hydrolys, förestring, alkohololys, förtvålning, hydrogenolys, amidering och halogenering och generera slutprodukter som fettsyror, glycerolestrar, partiella estrar, lösliga/olösliga tvålar, alkoholer, aminsalter, amider, syraklorider etc. Omättnad av ricinolja, särskilt RA, kan involvera i reaktionerna som oxidation, hydrogenering, epoxidation, halogenering, sulfonering, tillsatsreaktioner som resulterar i polymeriserade oljor, hydroxistearater, epoxiderad olja, halogenerade oljor, sulfonerade oljor etc. På liknande sätt kan hydroxifunktionen delta i reaktioner som uttorkning, kaustisk fusion, halogenering, alkoxylering, förestring, sulfatering och uretan vilket resulterar i dehydratiserad ricinolja (DCO) och dess fettsyror, sebacinsyra, 2-oktanol, 10-undecensyra (UDA), heptaldehyd, halogenerade oljor, alkoxylerade oljor, fosfatestrar, kalkonröd olja, uretanpolymerer etc. På grund av denna unikhet har ricinolja blivit ett potentiellt alternativ till petroleumbaserade produkter och projiceras också som en bästa kandidat att utnyttja i bioraffinaderiläge eftersom tusentals derivat kan framställas av det. Dessutom är ricinolja helt biologiskt nedbrytbart och förnybart råmaterial. Flera intressanta recensioner har publicerats i litteraturen relaterad till ricinoljeproduktion, Kemi och förädlingsprodukter (Achaya, 1971; Borg et al., 2009; Gayki et al., 2015; Mubofu, 2016; Mutlu och Meir, 2010; Pabi Kubi och Kula, 2016; Patel et al., 2016).