1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.1 固定化酶原理及方法

酶的固定化是指将酶束缚于一定的区域内，能连续进行其特有的催化反应，并可回收和重复使用的一类技术^［1］。其实固定化酶可以看作是以物理或化学手段制得的天然酶的水不溶性衍生物。因此，酶固定化的广泛概念应为：利用物理或化学方法处理，将游离酶限定或束缚于一定范围之内使其与整体流体分开，但仍能发挥催化作用的酶制剂。该过程将酶从单相催化剂形态转变为复相催化剂形态^［2］。制备固定化酶的过程被称为酶的固定化。

科学家们一直致力于酶固定化技术的研究，虽然具体的固定化方法达百种以上，但迄今为止，几乎没有一种固定化技术能普遍适用于每一种酶，所以要根据酶的应用目的和特性，来选择其固定化方法。目前已建立的各种各样的固定化方法，一般可以分为吸附法、交联法、包埋法和共价偶联法四种^［3,4,5］

固定化酶的性能主要取决于固定化方法和所使用的载体材料。其中，载体材料的物理和化学性能直接影响其固定化酶的催化活性。酶的固定化对载体材料有很高的要求。一般来说，固定化过程中所使用的载体需符合以下条件^［4］：(1)对酶的结合能力高，并且在固定化过程中不引起酶变性；(2)有一定的机械强度，并对酸碱有一定的耐受性；(3)有一定的亲水性及良好的稳定性；(4)有良好的耐微生物和酶的分解能力；(5)有一定的疏松网状结构，颗粒均匀，廉价易得。因此，设计、开发和制备性能更加优异的载体材料已成为固定化酶研究的重点之一。

1.2 脂肪酶的固定化

由于脂肪酶是水溶性的，不易回收和重复使用，而且粉末状脂肪酶分散于有机溶剂中容易失活。常用吸附法、胶体包埋法及化学键合法将脂肪酶固定在不溶性载体上以提高酶的活性和重复使用^［5,12］。

与游离酶相比，固定化酶具有以下优点^［6］：(1)在大多数情况下能够提高酶的热力学稳定性；(2)有利于较长时间地进行反复分批反应和裝柱连续反应；(3)在有机相中扩大了酶与底物的接触面积，有利于底物分子的扩散；(4)相对于游离脂肪酶有利于酶的回收和和重复使用，脂肪酶的固定化技术在工业生产的连续化和自动化上有重要的意义；(5)在产物溶液中没有酶的残留，从而简化了提纯工艺；(6)使得酶反应过程能够加以严格控制。

表1 不同固定化方法比较

固定化方法的选择应从方法的物理化学过程、载体的选择范围、操作的经济性等方面考虑，结合实际情况确定固定化方法。

1.3植物甾醇酯概述

植物甾醇具有与胆固醇相似的分子结构, 在人体小肠中能够抑制胆固醇的吸收^［7,8］, 从而可以有效降低血液中总胆固醇浓度和低密度脂蛋白胆固醇的含量, 但并不会降低对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇的含量, 并且没有任何副作用; 植物甾醇还可以有效地防治心脑血管疾病和动脉粥样硬化^［9］, 因此受到越来越多的关注。但是植物甾醇熔点较高, 常温下为结晶形式, 在人体中的溶解性和生物可利用性较差; 不溶于水, 在油脂中的溶解度也很小, 使其应用于食品工业较为困难^［10］。植物甾醇酯是植物甾醇的衍生物, 具有和植物甾醇相同甚至更优的生理活性功能^［11］， 其熔点更低, 油溶性更好, 能够解决植物甾醇在食品应用中的限制问题。一般由植物甾醇和脂肪酸通过酯化反应制得。

1.4 植物甾醇酯的合成研究方法

目前,植物甾醇酯的合成方法主要有酶法和化学法。本文主要讨论酶法的合成。甾醇合成反应的单因素影响条件主要有：反应温度，反应时间，催化剂用量，酸醇摩尔比，溶剂添加量等。为了考察各因素对植物甾醇酯化率的交互影响,确定最佳的合成反应条件, 在上述各单因素实验的基础上, 对甾醇酯的合成反应条件采进行优化。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题要研究或解决的问题

本课题主要研究不同固定化酶催化合成植物甾醇酯的最佳操作条件，选择最优的固定化酶，分析研究影响催化植物甾醇酯合成关键的因素。

2. 课题研究内容及方法