[01673205]酶法生产单甘油酯和二甘油酯技术

1．单甘油酯市场：单甘油酯主要用于食品、化妆品和医药等领域。在化妆品中，单甘油酯主要用于各种护肤膏霜、润肤露及洗面奶等产品中，如我国仅化妆品市场年单甘油酯需求量达2000吨，而且每年以12％的速度增加。在食品工业中，单甘油醅用于各种冰激淋、冷饮及多种软饮料的乳化剂，中国仅冰激淋行业，单甘油酯的市场达800吨，软饮料行业单甘油酯的需求量达500吨。各种果汁软饮料市场很大，估计单甘油醅需求量可达2000-3000吨。中国在活化学工业中也大量采用单甘油酯如用于表面活性剂在乳胶漆中，化学工业中单甘油酯的需求量达4000-5000吨。中国医药行业也对单甘油酯有一定需求，估计有300-500吨。中国单甘酯市场有10000吨以上，但产量只有4000吨左右，主要依靠进口。2．二甘油酯：肥胖已成为一个国际性健康问题，2000年全球肥胖病人已达3亿人，而且还以10％的速度增加。二甘油酯(DAG)是日本高丝(Kao)公司1995年首先发现1999年推向市场的一种功能性保健油，主要功能是不降低热量而可显著降低体内脂肪含量和减低体重，同时可以降低血液中三甘油酯和胆固醇的作用。临床结果表明，每天服用10克二甘油酯，连续50天后，体重可降低10％。血液中三甘油酯可从222mg/L降低到135mg/L。日本推出的二甘油酯产品为“Econa”，已经面市，立即受到欢迎。已用于煎榨油、色拉油等。2002年形成的1.5亿美元的市场。美国ADM公司2000年开始开发二甘油酯的产品，2002年4月投产中试装置，2004年投产万吨级装置。中国二甘油酯属于空白。1、国内外技术现状：单甘油酯主要为以天然油脂的甘油解反应的化学法生产，该工艺在高温(高于200℃)下，以碱为催化剂催化油脂于甘油反应，产物为单甘酯和二甘酯(各占45％)，化学法工艺有以下缺点：需在高温条件下反应，能源消耗大：高温导致油脂的降解，产生深褐色和焦糊味：需要分子精馏分离单甘酯和二甘酯。中国在1993年从美国引进年产500吨单甘酯的化学法的生产线，并于1995年扩产为800吨，远不能满足国内日益增加的需要。国外在90年代开发了酶法生产单甘酯新工艺，单甘酯产率达90％，已达到中试规模。生物酶法生产单甘酯比化学法的专一性高，可大大地简化了后提取工艺，大大降低了生产成本。酶法生产单甘酗的核心是高选择性脂肪酶的开发。国内通过诱变得到了单甘酯高选择性的脂肪酶，为单甘酯生产工业化奠定了基础。而且在酶固定化和酶反应器开发上进行了工作，单甘酯的转化率达86％，中国在工艺方面已比较成熟，成功开发了单甘油酯后提取工艺。2、国内现有工作基础：国内在酶法单甘酯生产上已有多年的工作基础，如北京化工大学承担了国家自然科学基金项目“酶法生产单甘油酯新工艺”和国家十五攻关项目“酯化用脂肪酶及应用”，开展的工作如下：(1)单甘油酯专用高产菌的选育通过诱变得到了单甘酯高选择性的细菌脂肪酶，该菌产酶已达500U每毫升，为单甘酯生产工业化奠定了基础。(2)新型高效固定化酶方法及反应器的开发在酶固定化和酶反应器开发上进行了工作，开发高效廉价的脂肪酶固定化载体及固定化方法，单甘酯的转化率达80％，大大地简化了后提取工艺，省去了分子精馏工艺。而且开发了新型萃取及低温冷冻单甘油酯的纯化新工艺，单甘酯收率达80％，纯度达到90％，生产成本比化学法低10％以上。2001年8月通过了北京市科委组织的中试技术鉴定，鉴定意见“达到国际先进水平”。(3)国内首创二甘油酯生产工艺：北京化工大学在合成单甘油酯的同时，开发了二甘油酯联产工艺，填补了国内的空白。投资分析：建立年产1000吨单甘油酯的工业化装置，副产二甘油酯300吨。单甘油酯的纯度达90％以上，质量达到国际食品标准。单甘油酯的收率达75％以上。二甘油酯纯度70％以上。单甘油酯价格1.2-1.5万元/吨，生产成本1.0万元。二甘油酯价格3万元，吨，成本1.5万元。合计产值2100万元，利税650万元。总设备投资500万元。主要设备包括酶解罐，冷冻结晶罐，蒸馏塔等。