维生素A系列因其特异的生理功能而被广泛应用于许多工业领域中,其中维生素A棕榈酸酯的稳定性最好。目前,工业上生产维生素A棕榈酸酯的方法主要是化学合成法,但化学合成法存在污染大、能耗高,易产生毒害物质和异构体等明显缺陷。而随着酶法研究的不断深入,酶催化反应可以高效地解决化学合成法中存在的缺陷,因此研究酶催化生产维生素A棕榈酸酯具有极大的价值。本论文通过一系列的小试中试实验后,优化出了一条较佳的生物酶法生产维生素A棕榈酸酯的工艺路线。本文通过发酵条件优化试验确定出了一套700 L发酵规模的最佳培养工艺条件:罐的接种量10%,搅拌转速200 rpm,培养温度30°C,溶氧水平25%,pH 5.5,培养时间144 h,甲醇的流加量为22.5%。本论文在200 L反应釜中试规模水平上确定出酯化反应最佳工艺:底物维生素A醋酸酯的浓度为240 g/L,氢氧化钾溶液的浓度为260 g/L,在21°C条件下进行水解反应,然后用正己烷萃取得到维生素A醇。按维生素A醋酸酯量的1.1倍加入棕榈酸进行酯化反应,在反应体系中再依次加入固定化酶的量为25 g/L,无水硫酸钠的量为15 g/L,在32°C的中反应2 h,最后酯化转化率达到93%以上。本文对结晶温度、时间、有机溶剂类型、比例等进行试验,优化出了最佳的分离纯化工艺:酯化反应液在-3°C下搅拌冷冻结晶16 h以去除体系中的棕榈酸,经减压蒸馏得到粗品。将粗品和丙酮按1:4(m/V)的比例混合,置于-15°C下搅拌冷冻结晶16 h,过滤得到晶体,再经减压蒸馏至恒重得到维生素A棕榈酸酯成品,其效价单位高达175万,收率在85%以上。最后,本文对生物催化法产业化生产维生素A棕榈酸酯的发酵工艺、酯化工艺及分离提取工艺进行了工艺设计,并对生产中的物料进行衡算,对相关设备进行了预先配置及对产生的成本进行预算。