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中长碳链甘三酯是指同一个甘油骨架上含有中碳链脂肪酸和长碳链脂肪酸的甘油三酯,它是一种低热量油脂。由于其特殊的代谢途径,目前广泛用于医学临床营养支持,脂肪乳基料油,婴儿食品和低热量食品。离子液体是由离子组成的低温熔盐,在室温或者接近室温下呈现液态,是一种新型绿色的催化剂和溶剂。本文采用自制离子液体为催化剂,催化大豆油与辛酸、癸酸进行酸解反应,结果表明自制离子液体[AAMIM][HSO4]催化效果良好。同时市购6种含有不同结构的离子液体,研究了不同结构对离子液体催化活性的影响。对6种含有不同结构离子液体催化活性的研究表明:离子液体阴离子相同时,含有不同阳离子的离子液体催化酸解反应活性顺序为:吡咯烷型离子液体>吡啶型离子液体>咪唑型离子液体>哌啶型离子液体;离子液体阳离子相同时,含有不同阴离子的离子液体催化催化酸解反应活性顺序为:对甲苯磺酸根>硫酸根>磷酸二氢根。这为进一步设计筛选能高效催化油脂酸解反应的离子液体提供一定的理论参考。分别对3种自制中性离子液体和3种自制酸性离子液体的催化活性对比,发现中性离子液体催化酸解反应活性较低。三种中性离子液体中[PSMIM][BF4]催化活性最高,在底物摩尔比8:1,温度130℃,催化剂添加量4%,反应时间10h的条件下,MCFA的结合率为3.67%。酸性离子液体催化大豆油酸解反应效果较好。以自制离子液体[AAMIM][HSO4]为催化剂,在单因素实验的基础上,通过正交试验优化并结合实际生产确定最佳工艺条件为:反应时间6h,反应温度140℃,催化剂添加量4%,底物摩尔比10:1。在最佳条件下,MCFA的结合率为51.49%,结果表明自制的离子液体具有较好的催化效果。采用凝胶-溶胶法对离子液体[AAMIM][HSO4]进行固载,利用固载后的离子液体为催化剂,催化大豆油与MCFA进行酸解反应。在单因素实验的基础上通过响应面优化实验对工艺条件进行优化,确定了合成中长碳链甘三酯的最佳工艺条件为:底物摩尔比为8.30:1、催化剂添加量为12.22%、反应温度为131.49℃,反应时间为9.00h,在该条件下MCFA结合率为51.24%。分别以固载前后的离子液体为催化剂,在最优条件下MCFA的结合率分别为51.49%和51.24%。这说明固载前后离子液体的催化活性不变。但是固载后离子液体易于分离,得到产品颜色较浅。以离子液体[AAMIM][HSO4]为催化剂,考察离子液体对辛酸、癸酸的选择性。在温度为140℃,催化剂添加量为4%,底物中辛酸:癸酸:大豆油=5:5:1(摩尔比),时间分别2h、4h、6h、8h的条件下,最终MCFA的结合率为55.75%。癸酸的结合率是辛酸的1.66~1.80倍。当底物分别为辛酸:大豆油=10:1和癸酸:大豆油=10:1,其余条件相同时,最终癸酸的结合率为61.41%,辛酸结合率为48.67%。癸酸的结合率是辛酸的1.19~1.26倍。由上可知,癸酸较辛酸更容易反应,辛酸与癸酸在反应中具有竞争作用,癸酸占有竞争优势。采用DSC对中长碳链甘三酯进行结晶动力学研究发现,中长碳链甘三酯的结晶峰为单峰,随着降温速率的增大,结晶峰变宽并向低温方向移动,完成结晶的时间缩短。在单位时间内获得结晶度越高,需要的降温速率越大。