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单脂肪酸甘油酯作为一种重要的乳化剂在食品、制药、化妆品行业等领域有广泛应用。单油酸甘油酯就是一种单脂肪酸甘油酯,由于其独特性质,具有许多特殊用途:在果汁加工中用作消泡剂;在W/O体系中用作亲油性乳化剂;还可作为保湿剂和风味添加剂;在化妆品或抗生素等药物中作为赋形剂。本论文主要就有机溶剂体系中脂肪酶催化甘油解制备单油酸甘油酯的工艺进行了研究。主要内容如下:(1)在叔丁醇体系中,筛选得NOVO 435为催化剂,确定反应参数为:高油酸葵花籽籽油与甘油的摩尔比为1:3;加酶量为油重的3%;反应温度为50℃;反应时间为8h;甘油初始加水量为5%;油醇比为40%(w/v)。在此条件下,单甘酯浓度可达71.35%。在摇瓶反应的基础上进行填充床反应器反应,流量为0.2ml/min,产品中单甘酯浓度为63%,且反应体系稳定,连续运行14天后,单甘酯浓度仍能保持在63%。(2)针对叔丁醇熔点高的问题,进行了二元混合溶剂体系的研究,最终选定80/20(v/v)的TB/TP二元混合溶剂。此混合溶剂的熔沸点分别为80/20的TB/TP熔沸点分别为6.9℃、85℃,满足工业化应用的要求。确定反应参数为:高油酸葵花籽籽油与甘油的摩尔比为1:3;加酶量为油重的3%;反应温度为50℃;反应时间为8h;甘油初始加水量为3%;油醇比为30%(w/v)。在此条件下,单甘酯浓度可达75.31%。并且在此体系中,酶稳定性良好,10批反应后酶活几乎没有下降。(3)对分子蒸馏在单油酸甘油酯分离纯化中的应用进行了研究。在所研究的分子蒸馏条件下(真空度0~5Pa,进料流速1.5mL/min,刮膜电机转速200r/min,冷凝温度40℃,预热温度80℃,进料口温度100℃),分两步对单甘酯进行纯化:分离出甘油和脂肪酸的蒸发温度(蒸馏柱内壁温度)为140℃,分离单甘酯的蒸发温度为180℃。终产品中单甘脂含量达93.3%,单甘脂回收率也达到81.45%。(4)确定了酶法合成单油酸甘油酯反应的中试实验的条件:反应釜中加入20kg高油酸葵花籽油和6kg甘油,加入60L TB/TP(80/20,v/v)混合溶剂,酶柱中装酶100g,酶柱保持温度50℃,物料循环流速为1L/min左右,柱前压控制在0.2Mpa,循环12h后得到单甘酯含量为68.17%的产品。(5)中试三级分子蒸馏终产品中单甘酯含量93.4%,酸价0.4,游离甘油含量0.6%,羟基值321,碘值77,铅0.08 mg/kg,砷0.06mg/kg,灰分0.03%,皂化值174,符合FCC-V对单油酸甘油酯的指标要求。熔点为35℃,便于使用。单油酸甘油酯氧化稳定性实验结果表明,复合抗氧化剂是比较理想的抗氧化剂,最佳配方为:TBHQ 200 mg/kg;VE 500 mg/kg;柠檬酸250 mg/kg。