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蜡酯是由长链的高级脂肪酸和高级脂肪醇所形成的酯,具有生物可降解性,良好的润滑性,可作为高级润滑剂和高级润肤油的基料,用于航空、机械、化工及日用化妆品等领域。生物体内蜡酯含量少,难以收集,且价格昂贵,因此选择合适的代用品是解决这一问题的方法之一。与化学法合成相比,酶法合成蜡酯具有专一性强、反应条件温和、环境友好、转化率高等优点,具有较好发展前景。本实验室研究了利用自主研发的固定化Candida sp.99-125脂肪酶酶膜,使用价格低廉的菜籽油为原料,分别在正己烷和无溶剂体系中催化菜籽油和十六醇转酯化反应合成不饱和蜡酯的反应过程。本文首先进行了填充床反应器中酶法合成生物蜡酯的研究。设计了反应器的形式并对反应的工艺参数进行了优化,讨论了底物摩尔比、填充高度、固定化酶用量、进料速度等因素对反应产率的影响。同时研究了固定化酶使用批次以及固定化酶的填充方式。结果表明,固定化酶质量为47g,填充高度40cm(内径3.5cm),油醇摩尔比1:2.4,以4ml/min速度进料保留时间4小时,产率可达83%。固定化酶在使用16批时,产率仍保持在70%以上。本文还研究了无溶剂体系下,利用搅拌罐式反应器合成生物蜡酯。对于反应参数,如底物摩尔比、固定化酶用量、搅拌速度等进行了优化。确定最优条件为:油醇摩尔比1:2.25,固定化酶质量为2.5%W油,水添加量7.5%W油,搅拌速度150-200rpm(对应雷诺准数294-392),产率可达74%。十六醇和固定化酶分四次流加,可以提高反应产率10%。固定化酶具有重复使用的价值,从而降低反应成本。本文对反应后的产品的分离纯化也进行了研究。确定了粗产品脱醇、脱酸工艺,打通了酶法生产蜡酯的工艺路线。分离纯化所得产品中蜡酯纯度达95%,收率92%。此外,对产品的物理性能进行了测定。试验结果表明,分离后所得产品具有粘度高、闪点高、热稳定性和保湿性能良好的特点,可以考虑用于润滑油和化妆品中。实验所得蜡酯的组成和性能已和天然蜡酯(鲸蜡油、霍霍巴油)相接近,可作为天然蜡酯的替代品。