摘  要
    单甘酯的全称为单脂肪酸甘油酯(或甘油单脂肪酸酯)，英文名为Monoglycerides(MG)，简称单甘酯，是一类重要的非离子型表面活性剂。由于单甘酯具有一个亲油的长链烷基和两个亲水的羟基，因而具有良好的表面活性，被广泛应用于食品、化妆品、医药、洗涤剂工业中。目前工业上合成单甘酯主要采用化学法，该方法具有能耗大、产品质量差、分离提纯困难等缺点。
    近年来，人们开始探索以脂肪酶为催化剂在低温条件下合成单甘酯的新途径，这已成为脂肪酶最具吸引力的应用领域之一。但是，由于甘油和油在酶法生产低温条件下不相混合，致使反应需要很长的时间，并且产量很低。故目前酶法生产中大都借助有机溶剂使不相混合的反应物甘油和油成为均相反应体系，从而促进反应进程。从工业角度来看，双溶剂混合物的使用比纯溶剂更为方便。
    本研究通过筛选无溶剂体系之后，选用叔丁醇/异丙醇混合溶剂作为反应体系，以脂肪酶TLIM为催化剂生产单甘酯。考察了单因素：水分含量、酶用量、溶剂用量、溶剂体积比、底物摩尔比(甘油/油)对单甘酯含量的影响。结果表明在最适实验条件为：水分含量10%wt（甘油的质量百分比）、酶用量15%wt（大豆油和甘油的质量百分比）、溶剂用量（叔丁醇/异丙醇）/大豆油=4：1（wt/wt）、溶剂体积比为叔丁醇/异丙醇=80/20、底物摩尔比(甘油/油)为3.5/1。在此条件下反应4h达到平衡，此时单甘酯含量为72.41%。
关键词：单甘酯 脂肪酶 有机溶剂
 
Abstract
       Monoacylglycerols (MAGs) are non-ionic surfactants and emulsifiers， widely used in food， cosmetics， pharmaceuticals， detergents industry due to its special structure with both hydrophilic and hydrophobic regions. Currently， MAGs are manufactured on an industrial scale by continuous chemical glycerolysis of fats and oils at high temperature. However， products obtained by this procedure have several drawbacks such as dark color and burnt taste. Moreover， the yield is rather low and extensive purification is required. 
       Due to the disadvantages of the conventional process， the use of enzymes as catalysts seems to be a potential as well as imperative alternative for practical considerations. The mild condition operated improves product quality and makes production of heat-sensitive MAG feasible. Enzyme-catalyzed glycerolysis reaction， however， needs long reaction times and the conversion is low， due to the very poor miscibility of the hydrophilic glycerol and the lipophilic oil at low temperatures.  Suitable solvent systems to improve the miscibility of substrates will result in a more homogeneous system and enhance the conversion of the substrate， in short reaction time. From the industry point of view， the use of binary solvent mixtures might be even more advantageous than that of pure solvents for glycerolysis.
       In this paper， after evaluating the solvent-free system， we employed tert-butyl alcohol/ isopropanol binary solvent mixtures and lipase TLIM for efficient MAG production. Factors including water content， enzyme loading， solvent dosage， solvent combination (v/v)， substrate mole ratio (glycerol / oil) have been investigated. The optimum conditions were: water added 10wt% based on glycerol； the amount of TLIM 15%， based on oil and glycerol； the amount of solvent in the weight ration to oil 4 was favored； solvent combination (tert-butyl alcohol / isopropanol ) 80/20； mole ration of glycerol to oil 3.5:1. Under these conditions， with a 4h reaction it reached equilibrium， and the yield of MAG was 72.41%. 
Key words: Monoglycerides Lipase Organic solvents 

目  录
摘要                                                               Ⅰ
Abstract                                                           Ⅱ
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2单甘酯资源概况 1
1.2.1单甘酯介绍 1
1.2.2 单甘酯的开发利用概况 1
1.3  脂肪酶催化合成单甘酯技术及应用 2
1.3.1 脂肪酶催化合成单甘酯技术特点 2
1.3.2 脂肪酶催化合成单甘酯产物特点 3
1.3.3 脂肪酶催化合成单甘酯技术在生产中的应用研究进展 3
1.4  脂肪酶催化合成单甘酯的分离与分析方法 4
1.4.1 萃取技术 4
1.4.2 气相色谱 4
1.4.3 高效液相色谱 5
1.5  功率超声的作用 5
1.6  有机溶剂对脂肪酶催化合成单甘酯的影响 6
1.6.1 脂肪酶催化合成单甘酯的反应体系 6
1.6.2 应用有机溶剂的特点与研究进展 7
1.6.3 有机溶剂介绍 7
1.7  本课题研究的目的意义及内容 9
1.7.1 研究意义 9
1.7.2 研究内容 9
第二章  实验材料和方法 10
2.1  实验材料 10
2.2  主要实验仪器和设备 10
2.3  测定方法 11
2.3.1 气相色谱测定脂肪酸成分含量 11
2.3.2 无溶剂单甘酯生产 12
2.3.3叔丁醇/异丙醇混合溶剂酶法生产单甘酯 12
2.3.4 高效液相色谱法检测单甘酯产量 12
2.3.5 酶活及稳定性测定 13
第三章  实验结果与讨论 15
3.1  大豆油原料脂肪酸成分组成实验结果 15
3.2  无溶剂体系单甘酯生产 16
3.3  各实验因素对单甘酯产量的影响 17
3.3.1 水分含量对单甘酯产量的影响 17
3.3.2 酶用量对单甘酯产量的影响 17 
3.3.3  溶剂用量对单甘酯产量的影响 18
3.3.4溶剂比率对单甘酯产量的影响 19
3.3.5 底物摩尔比（甘油/油）对单甘酯产量的影响 20
3.4 优化条件下时间实验结果 22
3.5 酶活及稳定性实验结果 22
3.6本章小结 23
结论与展望 24
试验结论 24
展望 24
参考文献 25
附录 27
致  谢 28
 
第一章 绪论
1.1 引言
    单脂肪酸甘油酯（简称单甘酯）是一类重要的非离子型表面活性剂。由于单甘酯具有一个亲油的长链烷基和两个亲水的羟基，因而具有良好的表面活性，被广泛应用于食品、化妆品、医药、洗涤剂工业中。目前，工业上合成单甘酯主要采用化学法，包括直接酯化法和甘油解法两种基本类型。化学法具有能耗大、反应产物易降解、分离提纯困难等缺点。近年来，人们开始探索以脂肪酶为催化剂在较低温度下合成单甘酯的新途径，这已成为脂肪酶最具吸引力的应用领域之一。