非水相體系中酶促合成果糖月桂酸酯.pdf

1、糖酯是糖與脂肪酸或脂肪酸酯發(fā)生酯化或酯交換反應(yīng)的產(chǎn)物，是一類重要的非離子表面活性劑，具有高安全性、高乳化性和穩(wěn)定性而被大量應(yīng)用于食品和化妝品行業(yè)。目前，傳統(tǒng)的制備糖酯的方法是采用化學(xué)法合成，但是化學(xué)法工藝復(fù)雜、反應(yīng)條件苛刻、副反應(yīng)多、選擇性差、產(chǎn)品質(zhì)量較差。酶法合成糖酯是用酶作為催化劑催化糖與脂肪酸的酯化反應(yīng)，相比傳統(tǒng)的化學(xué)法具有工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、副反應(yīng)少、專一性強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，符合當(dāng)今“綠色化學(xué)”的要求，已經(jīng)成為未來(lái)糖酯合

2、成的發(fā)展方向。
　　 本文采用無(wú)溶劑體系和單溶劑體系的方法以固定化脂肪酶Novozyme435為催化劑，合成了果糖月桂酸酯。無(wú)溶劑體系中，以分子篩為除水劑、水為助溶劑，考察了初始加水量、pH值、底物配比、加酶量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)酯化反應(yīng)的影響，并研究了酶在無(wú)溶劑體系中的穩(wěn)定性，得出最優(yōu)反應(yīng)條件為初始加水量30μl、pH值7.5、月桂酸與果糖摩爾比5:1、加酶量17％(w/w)、60℃、反應(yīng)48h，最高月桂酸相對(duì)轉(zhuǎn)化率達(dá)到75

3、.6％(以果糖月桂酸雙酯計(jì)算，下同)，酶在60℃時(shí)具有較好的穩(wěn)定性，使用10次(共480h)后酶活下降20％。單溶劑體系中，分別考察了丁酮和叔戊醇兩種反應(yīng)體系的反應(yīng)情況，發(fā)現(xiàn)分子篩在丁酮為溶劑的體系中更易吸附反應(yīng)副產(chǎn)物水，果糖在叔戊醇中具有更好的溶解性，并優(yōu)化了兩種體系的反應(yīng)條件。在丁酮體系中最優(yōu)化條件為：月桂酸與果糖底物摩爾比1.5:1，分子篩用量100g/L，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)平衡時(shí)間24h，震蕩頻率200rpm，酶濃度8g/L，

4、最大的月桂酸相對(duì)轉(zhuǎn)化率為68％。叔戊醇體系中的最優(yōu)化條件為：月桂酸與果糖底物摩爾比2:1，分子篩用量200g/L，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)平衡時(shí)間12h，震蕩頻率150rpm，酶濃度8g/L，最大的月桂酸相對(duì)轉(zhuǎn)化率為56％。
　　 比較和分析了無(wú)溶劑體系和單溶劑體系反應(yīng)因素的差別和原因，并對(duì)這兩種反應(yīng)體系的工業(yè)化前景做出了評(píng)價(jià)。
　　 分離提純了反應(yīng)產(chǎn)物，并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了鑒定，最終產(chǎn)物為1，β-D-果糖月桂酸單酯和1，6－β-