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《华南理工大学》 2011年
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酶法合成单月桂酸丙二醇酯及其性质研究

李伟  
【摘要】:丙二醇单酯是一种优良的非离子表面活性剂,一种良好的油包水型乳化剂,是世界六大食品乳化剂之一,具有乳化、润滑、增溶、保湿和稳定性能,充气能力非常优秀,形成的泡沫轻而稳定,对热稳定、不易水解,有足够的食用安全性,在食品,化妆,制药等行业有着巨大的应用前景。本文以月桂酸和1,2-丙二醇为原料,研究单月桂酸丙二醇酯的非水相酶法合成,单酯的生产工艺条件优化,分离纯化和理化性质。 首先对丙二醇单酯的分析检测方法进行了研究,初步确定了单月桂酸丙二醇酯的气质联用色谱(GC-MS)和高效液相(HPLC)分析方法。采用GC-MS对酯化反应粗产物进行定性分析,确定单酯和二酯的合成,未发现其它产物的生成,并以HPLC对反应产物分析,采用示差检测器对单月桂酸丙二醇酯检测,以外标法进行定量分析。 研究有机溶剂和无溶剂体系对单月桂酸丙二醇酯酶法合成的影响,通过单因素实验,确定两种反应体系脂肪酶催化合成单酯的最佳工艺条件:有机溶剂体系中,以正己烷为反应溶剂,月桂酸的浓度为1mol/l,酸醇摩尔比为1:2,酶添加量为2%,60℃,150rpm振荡水浴反应6h,月桂酸酯化率达到90.16%,单酯纯度为81.37%。无溶剂体系中,酸醇摩尔比为1:1,酶添加量为2%,60℃,150rpm振荡水浴反应9h,月桂酸酯化率达到90.29%,单酯纯度为78.22%。经两种体系的酶催化反应比较,确定最佳反应体系为无溶剂体系。 研究分子蒸馏分离纯化丙二醇单酯和二酯的工艺条件,通过大量实验,确定三级分子蒸馏分离反应产物,对第三级分子蒸馏进行单因素实验,获得最佳工艺条件:在操作压力8pa,100℃蒸发温度,1mL/min进料流速,50℃冷凝温,70℃的进料温度,200r/min刮膜转速下,有效分离单酯和二酯,结果表明单酯含量达到90.11%。 研究丙二醇月桂酸单酯作为表面活性剂的一些基本性质,包括亲水亲油平衡值(HLB)值,乳化性,起泡性。采用理论公式计算法和水数滴定法确定了单酯的HLB值,并进一步研究了不同浓度单酯的乳化力,同一浓度单酯乳化稳定性随时间变化,起泡力和泡沫稳定性随温度变化情况。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ423.2

【参考文献】
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