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1,3-甘油二酯是一种多功能食品营养添加剂,在食品、医药、化工等行业有广阔的应用前景,制备方法可分为化学法和生物酶法。化学法反应步骤繁杂,酶法制备反应条件温和、环境友好、产品质量好。发酵罐可以实现连续化生产。本文探讨了1,3-甘油二酯的制备方法,并对工业化生产进行了模拟研究。1、以乳脂肪为原料,经脂肪水解酶催化水解甘油三酯,生成脂肪酸。探讨水解时间、水解温度、加酶量及加水量对酶解反应的影响。在单因素试验的基础上,选取温度、加酶量及加水量为自变量,采用响应曲面法研究各因素及其交互作用对甘油三酯水解的影响。通过回归分析,优选出最佳水解条件为:水解温度50.7℃,加酶量0.8%,加水量26%。在此条件下,水解产物酸值(NaOH)达35.98mg/g。2、通过对酶催化水解反应和酶催化酯化反应的有效整合,提出了全酶法制备1,3-甘油二酯的工艺,主要对脂肪酸和甘油之间的酯化反应进行了研究。以甘油三酯水解所得到的脂肪酸为反应底物,在脂肪酶Lipozyme RM IM催化下与甘油发生酯化反应生成1,3-甘油二酯。研究反应温度、加酶量、底物摩尔比值(脂肪酸/甘油)、反应时间对酯化反应的影响,在单因素试验的基础上,采用响应曲面法优化各因素及其交互作用对酯化反应的影响,通过回归分析,优选出最佳酯化工艺是:反应温度55℃、加酶量3%、底物摩尔比值1.5:1、反应时间12.5h。最佳条件下1,3-甘油二酯含量:45.13%。3、以甘油三脂和甘油为反应底物,经Lipozyme RM IM催化甘油解反应,生成1,3-甘油二酯。以发酵罐为生物反应器,探讨了在相同时间、温度、加酶量和加水量条件下,不同底物添加量对1,3-甘油二酯得率的影响。结果表明:其他因素不变,随着底物添加量的增加,产物中1,3-甘油二酯的含量相对稳定,最佳反应条件为:反应温度51℃、加酶量6.4%、底物摩尔比值1.3:1、反应时间16.5h,产物中1,3-甘油二酯含量在33%~34%之间。实现实验室模拟规模化制备,为工业化提供方案及技术参数。