應(yīng)用苯基硼酸酶法合成糖酯.pdf

1、糖酯是一類用可再生資源合成的、無(wú)毒、易生物降解的非離子型表面活性劑，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化妝品等行業(yè)，并且可以通過(guò)調(diào)控脂肪酸和糖的種類以及酰化的程度來(lái)合成不同HLB值的糖酯。本文針對(duì)目前酶法合成糖酯過(guò)程中糖在有機(jī)溶劑中溶解度低和產(chǎn)物純度不夠高的問(wèn)題，以葡萄糖月桂酸酯為典型產(chǎn)品，對(duì)苯基硼酸在糖酯合成過(guò)程中的作用進(jìn)行了研究。 首先對(duì)苯基硼酸在糖酯合成的影響過(guò)程進(jìn)行了深入的研究。苯基硼酸的加入明顯提高了葡萄糖的溶解度和反應(yīng)的

2、專一性：在最佳參數(shù)葡萄糖/苯基硼酸為1:2(mol/mol)時(shí)，葡萄糖在叔丁醇中的溶解度大約提高了2倍，且反應(yīng)中只有葡萄糖月桂酸單酯生成；糖的溶解度增加以后，成酯反應(yīng)初期的反應(yīng)速率提高了一倍，可望顯著縮短反應(yīng)時(shí)間；苯基硼酸的引入對(duì)單糖和中等鏈長(zhǎng)脂肪酸的酯化率提高有顯著效果，對(duì)二糖和長(zhǎng)鏈脂肪酸酯化率的提高影響較小。 其次對(duì)苯基硼酸增溶條件下酶法合成葡萄糖月桂酸酯的間歇生產(chǎn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，確定了間歇反應(yīng)最佳工藝條件：

3、葡萄糖50mol/L，葡萄糖：苯基硼酸為1:2(mol/mol)，酸醇摩爾比為3：1，脂肪酶添加量為20g/L，分子篩添加量為100g/L，反應(yīng)溫度為50℃，反應(yīng)溶劑為叔丁醇，反應(yīng)時(shí)間24h。在以上條件下，葡萄糖月桂酸酯轉(zhuǎn)化率最高為90.1％。 研究了苯基硼酸存在條件下，葡萄糖月桂酸酯合成的連續(xù)化工藝：溶劑為叔丁醇，1，2：3，5-葡萄糖苯基硼酸酯50mmol/L，月桂酸150mmol/L，脂肪酶10g，分子篩5g，每天更換分子

4、篩5g，流速為0.2mL/min。本反應(yīng)器的產(chǎn)量可以達(dá)到12.4g/(L·d)，葡萄糖的轉(zhuǎn)化率為59.2％，葡萄糖酯的產(chǎn)量大大高于間歇式生產(chǎn)。研究了產(chǎn)物的分離純化方法，利用正己烷對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行三次洗滌、離心處理，得到的產(chǎn)物葡萄糖月桂酸酯純度達(dá)到89.46％。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適合工業(yè)生產(chǎn)的工藝流程。 采用KarlFischer滴定法測(cè)定了反應(yīng)體系中不同反應(yīng)階段的水分平衡濃度，估算了表觀平衡常數(shù)。通過(guò)KarlFischer滴定法制定了叔