淀粉酯酶法合成过程中主要以二甲基亚砜(DMSO)等有机溶剂作为反应体系,对游离脂肪酶的活性影响较大,目前,开发高稳定性、可重复使用的固定化脂肪酶成为酶法合成淀粉酯的关键技术问题。交联酶聚集体(CLEAs)因具有制备过程简单、酶活性高、稳定性好、可重复使用等优点,日益引起人们的关注和研究。基于此,本文以脂肪酶为研究对象,研究了脂肪酶CLEAs的制备条件,对其酶学性质和结构进行表征,并进一步研究了其催化合成月桂酸淀粉酯的性能,以期为淀粉酯的酶法合成提供新的途径。利用交联酶聚集体技术固定化脂肪酶。考察了固定化过程中沉淀剂种类、戊二醛浓度、交联时间和脂肪酶浓度对脂肪酶CLEAs酶活的影响。优化后的固定化条件为:沉淀剂为硫酸铵,戊二醛浓度16 mM,交联时间1.5 h,脂肪酶浓度25 mg/mL,在此条件下,CLEAs的酶活达到11.48 U/mg。进一步以牛血清蛋白(BSA)作为保护剂,得到的CLEAs酶活可达到13.24 U/mg。研究了脂肪酶CLEAs的酶学性质与结构特征。CLEAs的最适反应温度为50°C,比游离酶提高了10°C;在pH 6.5~9.0的范围内具有较高的pH稳定性,其最适pH为7.5;在70°C下保温2 h后,残留酶活仍有54.88%,表现出较高的热稳定性;低温储藏40 d后相对酶活力为61.73%;重复使用10次后,CLEAs的残留酶活仍保有50.26%,表现出良好的操作稳定性;以棕榈酸对硝基苯酯(p-NPP)为底物时,Km值为13.78 mM,略高于游离酶,说明固定化之后酶与底物的亲和力变弱。傅里叶红外光谱(FT-IR)分析表明,固定化后脂肪酶中酰胺键的特征吸收峰变强,说明酶分子与戊二醛之间发生了交联反应,进一步分析酰胺Ⅰ带处红外光谱信号的变化,结果表明酶二级结构刚性变强;从扫描电子显微镜图(SEM)中可以看出,CLEAs呈现出无规则的聚集状态,但是其表面存在许多小孔,这有利于底物和酶活性中心的结合,保证了酶促反应的顺利进行,提高了酶的催化效率。以玉米淀粉和月桂酸为原料,脂肪酶CLEAs为催化剂,在DMSO溶剂体系中制备得到不同取代度的月桂酸淀粉酯。探讨了反应温度、反应时间、月桂酸与淀粉的摩尔比、固定化酶添加量对月桂酸淀粉酯取代度的影响。结果表明:在反应温度60°C、反应时间4 h、月桂酸与淀粉摩尔比3:1、固定化酶添加量12%的反应条件下,制备得到的月桂酸淀粉酯的取代度为0.151。将此反应体系中的固定化酶进行回收,循环使用3批次后仍可得到取代度为0.067的月桂酸淀粉酯。对酶法制备得到的月桂酸淀粉酯进行结构表征。在红外光谱图中,1713 cm-1处出现了C=O特征吸收峰,证明月桂酸基团成功接到了淀粉分子链上;从扫描电子显微镜图中可以看出,月桂酸淀粉酯的颗粒形态遭到严重破坏,表面变得粗糙且出现多孔结构,说明淀粉骨架结构在一定程度上发生了变化;X-射线衍射(XRD)分析表明,原淀粉晶体结构也被破坏,由典型的A型峰转变为VH型峰;热重分析(TGA)表明,月桂酸淀粉酯的热稳定性较酯化前有所降低。研究了不同取代度月桂酸淀粉酯的透明度、溶解度、冻融稳定性、抗凝沉性及乳化性等性质。酶法酯化使得淀粉的透光率由13.21%提高到54.56%,溶解度由1.63%增大到20.34%,但随着取代度的增大,月桂酸淀粉酯的疏水性增强,其透光率和溶解度呈现出下降的趋势;与原淀粉相比,酯化淀粉的抗凝沉性显著增强,淀粉糊于室温下放置4d未出现分层现象;酶法合成的月桂酸淀粉酯具有一定的乳化能力,同时表现出良好的乳化稳定性;酶法酯化淀粉的冻融稳定性变差。