随着化石资源枯竭以及环境污染问题突出,以动、植物油等可再生资源为原料的绿色表面活性剂逐渐成为该领域的研究热点。聚甘油脂肪酸酯具有良好的稳定性、乳化性、润湿性,是一种符合“可持续发展”的绿色非离子表面活性剂。聚甘油酯的原料脂肪酸多为商用脂肪酸或油脂水解脂肪酸,此类原料势必会增加聚甘油酯生产成本,因此开发低成本原料,实现废物利用具有良好发展前景。目前,工业上制备聚甘油酯大多为化学法,存在反应温度高（180-240℃）、产物颜色深气味重等缺点。近年来,生物技术蓬勃发展,液体脂肪酶因价格下降而备受研究人员关注。然而,液体脂肪酶在使用过程中存在稳定性较差、不易回收、污染底物等问题,因此对液体脂肪酶进一步固定化非常必要。但目前商品固定化载体价格昂贵导致固定化酶价格高,限制了其工业化应用,因此开发一种低成本固定化酶方法十分必要。基于以上问题,本课题以油脂精炼副产物皂脚脂肪酸为原料,以一种价格相对低廉的液体脂肪酶CALB（Candida antarctica lipase-B）为催化剂进行聚甘油酯的制备。为进一步降低生产成本且提高催化剂稳定性,本课题利用国产固定化载体对CALB进一步固定化,旨在开发一种低成本高效的固定化方法。另一方面,本课题对聚甘油酯的抗氧化性进行探索,为聚甘油酯开辟新应用方向。研究主要结果如下:首先,通过对6种脂肪酶的筛选,发现仅CALB和Novozym 435对聚甘油酯的制备有催化效果,考虑成本问题选用液体脂肪酶CALB为本实验的催化剂。通过单因素实验和响应面优化实验确定了最优反应条件为:底物比1.5:1,加酶量0.54 wt%,反应温度84℃以及反应时间5.8 h。在此条件下,脂肪酸转化率为83.07%,各个反应因素对CALB催化制备聚甘油酯的影响大小为:加酶量＞时间＞温度＞底物比。分子筛的加入对脂肪酸转化率并无显著影响。通过热力学分析得到其阿伦尼乌斯方程、反应活化能Ea和指前因子A分别为lnV0=2.34625-（2.34885）/T、19.53 k J/mol和10.45。通过对产物的HPLC-ELSD和ESI-MS分析,其主要成分为单酯、二酯和三酯,其含量分别为43.77%、39.03%和17.20%。其次,通过对CALB固定化进一步降低了催化剂成本。通过对多种国产固定化载体筛选,发现环氧基固定化载体ES108固定化CALB具有最高的催化效率,通过响应面优化得到固定化脂肪酶的最优条件是:固定化时间12.25 h,酶液体积13.84 m L,缓冲液p H 6.43,所得固定化酶的酶负载量69.57±1.30 mg/g,酶活343.56±15.34 U。通过单因素实验和响应面优化实验得到固定化酶催化制备聚甘油酯的最优反应条件为:底物比1.5:1,反应温度83.77℃、加酶量0.71 wt%,反应时间7.44 h。各个反应因素对固定化酶催化制备三聚甘油酯的影响大小为:时间＞加酶量＞温度＞底物比。在最优条件下,脂肪酸转化率为84.11±1.46%,在重复回收十次后,自制固定化酶的催化活性保留了68.01%。通过对CALB催化聚甘油酯的热力学分析,得到其阿伦尼乌斯方程为lnV0=4.67762-（2.96885）/T,活化能Ea和指前因子A分别为24.68 k J/mol和107.51。最后对产物进行高效液相色谱（HPLC-ELSD）和高分辨质谱（ESI-MS）分析,其主要成分为单酯、二酯和三酯,含量分别为40.74%、30.95%、19.31%。通过分子蒸馏对产品进行纯化,获得纯度较高的聚甘油酯产品,为了对产品的性能进行测定,参照国标GB1886.178-2016,对比商品化产品,对产品的基本物理性质进行测定。结果表明,所制产品酸价、碘值、皂化值、灼烧残渣、羟值均符合国家标准。并对产品的界面性质进行测定,得到产品的亲水亲油平衡值（HLB值）均大于10,也对产品的表面张力、临界胶束浓度、最大吸附量、最小截面积、胶束自由能进行测定,结果良好。通过纳米乳液稳定性实验,发现制备的产品均表现出良好的耐酸耐碱性以及良好的耐高温性,纳米乳液在75 d储藏实验中,性能良好。最后对聚甘油酯的抗氧化性质进行探究,通过体外抗氧化实验、乳液体系抗氧化实验、油脂105℃加速实验发现,在0-750μg/m L浓度范围内,三聚甘油酯存在一定的体外抗氧化效果。在油脂105℃加速实验中,三聚甘油添加0.8 wt%,在24 h中可有效抑制62.26%氧化产物生成。