[发明专利]一种离子液体体系中酶法合成单甘酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于结构甘油酯的合成技术领域，具体涉及一种离子液体体系中酶法合成单甘酯的方法。

背景技术

脂肪酸甘油酯(MAG)是一种多元醇型非离子表面活性剂。脂肪酸碳数不同使其具有不同的亲水亲油平衡值(HLB)，在工业中具有不同的用途。近年来在各行业中越来越倾向于使用高纯MAG，使用量亦呈逐年增加的趋势。按照组成脂肪酸的名称，MAG可以分为单硬脂酸甘油酯，单棕榈酸甘油酯，单月硅酸甘油酯，单油酸甘油酯等，其中产量最大应用最多的是单硬脂酸甘油酯。MAG的合成方法包括化学催化和酶催化法。化学催化法常需要在高温下操作，造成富含不饱和脂肪酸的油脂颜色加深、脂肪酸异构化等严重问题，同时能耗高、副产物多、环境污染。而酶催化法条件温和，能耗低，对环境友好，同时由于酶的高度选择性，使得反应更有效，副反应少，产品纯度高。因此，酶法合成甘油酯中的是研究热点。酶催化合成MAG分为TAG的水解、醇解、甘油解和脂肪酸与甘油的酯化法。目前报道较多的是采用食用油的甘油解来制备MAG。甘油解虽然有较高的得率，但是难以得到高纯度的单一脂肪酸甘油酯，这种产品只有通过脂肪酸与甘油酯化的。另外，不论是酯化还是甘油解反应都是多步反应，反应最终在生成MAG的同时，还有DAG以及TAG作为副产物产生，选择性富集MAG是很困难的。已有文献报道，在有机溶剂中，通过溶剂工程增加溶剂的极性，可以调节反应平衡，使得反应向富集MAG方向进行。

近年来，由于酶催化法具有条件温和、能耗低、高度选择性、使得反应更有效、副反应少，产品纯度高等优点，酶催化法是酯类合成中的研究热点。目前脂肪酶催化反应中，有机溶剂作为反应介质虽然具有提高反应速率、缓和反应条件以及提高酶稳定性等优势，但存在副反应多、反应选择性低以及易产生有毒气易对人体造成伤害和污染环境等缺点。因此，酶促酯类合成亟需寻求更优异的反应介质。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有合成MAG中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是解决现有技术化学法合成和有机溶剂中合成MAG的不足，存在环境以及安全问题，提供一种在离子液体中MAG方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

作为本发明所述离子液体体系中酶法合成单甘酯的方法的一种优选方案，其中：

本发明所具有的有益效果：

1、本发明所提供的离子液体体系中酶法合成单甘酯的方法中，相对于有机溶剂对人体和环境造成的危害，离子液体的液程广，无蒸汽压，是一种真正清洁、无污染的绿色溶剂，在有机合成领域越来越受到重视。

2、本发明所提供的离子液体体系中酶法合成单甘酯的方法中，离子液体可以提高脂肪酶的活性、稳定性，并且可以回收重复利用，一定程度降低成本。

3、本发明所提供的离子液体体系中酶法合成单甘酯的方中，离子液体作为一种“可设计性”的溶剂，通过改变离子液体阴阳离子的种类，从而可以改变其极性、疏水性、氢键性质以及粘度等。一方面增加脂肪酸和甘油的接触面积，改善传质，同时离子液体能保留适当含量的水分保持酶的活力，提高酯化反应速率。另一方面，在极性以及氢键性质的作用下离子液体可以调节反应平衡，选择性的富集了MAG，使其在反应产物中的含量达到60.1％。

4、通常传统方法MAG合成过程中，需要加入过多过量的甘油。本发明中选择极性较高的离子液体的对反应的调节作用，在生成更多MAG的同时，最优甘油/油酸摩尔比仅为3/1，有效的节约了原料甘油的加入量。

5、反应结束后，通过简单的离心即可实现产物与离子液体的分离，易于规模化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：