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长链脂肪酸淀粉酯(LFES),一般指脂肪链在C8以上的脂肪酸淀粉酯,是变性淀粉的一种重要类型,作为多种石油化工产品的代用品越来越受重视。本文从淀粉在离子液体中的溶解、离子液体中脂肪酶催化长链脂肪酸淀粉酯的合成、长链脂肪酸淀粉酯的性质、离子液体性质及离子液体对脂肪酶活性的影响几方面,对离子液体中脂肪酶催化长链脂肪酸淀粉酯合成体系进行了系统的研究,以期为淀粉在离子液体中进行生物改性提供理论基础,拓展淀粉资源的开发与应用。通过建立的判定离子液体中淀粉定量溶解的方法—浊度法,确定了普通玉米淀粉、高直链玉米淀粉和蜡质玉米淀粉在[BMIm]Cl、[BMIm]Ac中的最大溶解度,研究了温度、浓度、水等因素对离子液体溶解淀粉的影响,并考察了离子液体溶解淀粉的机理。升高温度有利于淀粉在离子液体中溶解;适当提高淀粉溶液浓度,对溶解时间影响不大,当淀粉浓度接近或超出所能承受的最大溶解度时,溶解时间显著增加,淀粉颗粒甚至无法溶解。水分的加入对离子液体溶解淀粉有明显的负面影响。淀粉浓度越高,溶解温度越高,溶液体系中能承受的最大含水量越少。一定温度下,淀粉-离子液体均相体系所能承受的最大含水量与对应的该溶液的最初淀粉浓度,呈现线性相关性。建立了两条离子液体介质中脂肪酶来催化合成长链脂肪酸淀粉酯的路线,并对建立的反应体系中脂肪酶催化合成脂肪酶淀粉酯的机理进行了探讨。合成方法一以[BMIm][BF4]和[BMIm]Ac的混合离子液体为反应介质,脂肪酶催化脂肪酸甲酯与淀粉的酯化。在高直链玉米淀粉0.01mol,总离子液体24g,[BMIm][BF4]/[BMIm]Ac质量比19:5,脂肪酶Candida rugosa (CRL)用量0.1g,棕榈酸甲酯/AGU3:1,反应温度60℃,反应时间3h的最佳反应条件下,得到的棕榈酸淀粉酯最大取代度为0.144。合成方法二先用[BMIm]Cl溶解淀粉,用乙醇洗去该离子液体,再以[BMIm][BF4]为反应介质,脂肪酶催化脂肪酸与溶解的淀粉的酯化。在高直链玉米淀粉0.01mol,淀粉浓度10%,脂肪酶CRL用量0.3g,月桂酸/AGU3:1,反应温度60℃,反应时间5h的最佳反应条件下,得到的月桂酸淀粉酯最大取代度为0.171。采用红外、核磁、扫描电镜等现代分析仪器对所合成的脂肪酸淀粉酯进行检测,以研究其分子结构、晶体结构、热学性能等性质。FT-IR和1H NMR结果表明,在淀粉分子的羟基上成功引入了脂肪酸酯基团。SEM结果表明原淀粉的颗粒结构在离子液体中改性时被完全破化。XRD的结果表明,原淀粉的B型结晶结构在改性的过程中被破坏,脂肪酸淀粉酯表现出V型结晶。TGA的结果表明,离子液体中所合成脂肪酸淀粉酯的热稳定性低于原淀粉,但随着取代度的增加,热稳定性升高。疏水性测试的结果表明,所合成脂肪酸淀粉酯的疏水性明显优于原淀粉。对离子液体的极性、疏水性和酸碱性,离子液体中脂肪酶构象变化进行了研究。与有机溶剂相比,离子液体[BMIm][BF4]、[BMIm]Ac有较高的极性和较弱疏水性logP,且两种离子液体均为酸性溶剂。脂肪酶CRL分子在离子液体[BMIm][BF4]中构象比较稳定,该离子液体对脂肪酶活性影响较小;而在离子液体[BMIm]Ac中构象变化较大,脂肪酶在该离子液体中活力有限。对离子液体进行回收利用,回收的离子液体[BMIm]Cl、[BMIm][BF4]纯度大于99%,在回收的离子液体中合成的脂肪酸淀粉酯,仍保持较高的取代度。