母乳是婴儿的最佳营养来源。然而,近年由于种种原因,造成母乳供给不足。因而,需要开发适宜的婴儿配方食品,作为母乳喂养的补充,为婴儿的健康成长提供保障。母乳是婴幼儿配方乳粉的天然标准;1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(1,3-dioleoyl-2-palmitoylglycerol,OPO)是以母乳脂肪结构为模板,开发出的一种功能性结构酯。目前作为营养强化剂被应用于各大高端婴幼儿乳粉中。本论文对无溶剂体系中OPO结构酯的转酯化合成工艺进行了研究及优化,并对催化过程的适用反应器以及产品的分离精制工艺进行了对比与研究。具体研究内容如下:研究并优化了一条以三棕榈酸甘油三酯(Tripalmintin,PPP)为原料生产OPO结构酯的转酯化工艺。其中PPP的合成工艺条件为:甘油和棕榈酸以1:2.8的摩尔比例混合,在真空条件下,以底物质量0.05%的浓硫酸作为催化剂,先在130℃C反应2 h,后升温至160℃C反应6 h,得到PPP粗产物。粗产物经热盐水洗涤至中性,碱炼分离后可得到转酯化原料PPP。OPO的最优合成工艺为:PPP与油酸乙酯以1:7的摩尔比混合,以PPP质量10%的Novozym(?)40086脂肪酶作为催化剂,在55℃C,200 rpm的摇床中反应12 h。最优条件下,OPO产率为44.67%。对转酯化工艺的适用反应器进行了对比研究。将OPO转酯化反应工艺分别应用于搅拌式反应器,旋转填料床反应器和填充床反应器,并对反应器的中工艺条件进行初步优化。通过对比各反应器中,单批次反应OPO的最高产率,脂肪酶使用寿命和综合处理量等结果,最终选择填充床反应器为OPO转化的最适反应器。经初步优化反应器工艺条件,OPO单批次最大产率为46.61%,反应7批次后脂肪酶半数失活,单位质量脂肪酶可催化70g甘油三酯。对填充床反应器中OPO结构酯生产工艺进行了优化研究。基于PPP熔点较高的问题,开发了两步流加PPP的反应器催化工艺;通过PPP的分布加入,实现了填充床反应器在较低反应温度下的连续、稳定运行。具体工艺条件为:第一步PPP与油酸乙以摩尔比1:14混合,以0.7 mL/min的流速泵入填有5.4 g Novozym(?)40086的填充床中,在50℃的反应温度下,底物在脂肪酶填料中停留时间约为28.1 min。该步反应中,脂肪酶的半衰期约为96 h,单位质量脂肪酶转化甘油三酯113.48g,产物平均产率35.44%。第二步反应的工艺条件为:在第一步反应的产物中加入一定量的PPP,使TAG与脂肪酸乙酯的比例为1:7,以0.7 mL/min的流速泵入填有5.4g Novozym(?)40086的填充床中,55℃的反应温度下,底物在填充床中停留时间为28.1 min。第二步反应在72 h后达到脂肪酶半衰期,单位质量脂肪酶转化甘油三酯83.90g,产物平均产率为43.59%。对脂肪酶催化生产OPO粗产品的分离纯化方法进行了初步研究。对比了真空蒸馏及分子精馏两种分离方式对OPO粗产品的分离效果,最终确定采用分子精馏的方式对反应粗产品进行分离。具体分离条件为:通过将产物加热使粗产品中的蛋白质变性,过滤除去变性蛋白和不溶性杂质。分子精馏的进料速度为60 mL/min,滚刷转速为250 rpm,蒸发外壁温度为180℃,冷凝内壁温度为30℃。该分离条件下,精制后产物中TAG含量为 92.11%,OPO 含量为 40.31%。