脂肪酶催化合成乙酸肉桂酯的應(yīng)用研究.pdf

1、脂肪酶脂肪酶催化催化合成合成乙酸肉桂酯乙酸肉桂酯的應(yīng)用應(yīng)用研究研究TheApplicationofLipaseinCinnamylAcetateSynthesis領(lǐng)域：化學(xué)工程研究生：耿博指導(dǎo)教師：齊崴教授企業(yè)導(dǎo)師：李小剛天津大學(xué)化工學(xué)院二零一二年六月中文摘要本文以脂肪酶在酯類化合物合成中的應(yīng)用為主要研究內(nèi)容，對不同的酶促酯合成反應(yīng)路線及反應(yīng)體系進(jìn)行了比較，提出了在無溶劑體系中進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)合成乙酸肉桂酯的新思路，在保證高轉(zhuǎn)化率的同時(shí)提

2、高了酶的穩(wěn)定性；通過交聯(lián)酶聚體技術(shù)成功制備了無載體固定化脂肪酶，在將其應(yīng)用于酯類香料的合成反應(yīng)時(shí)取得了理想的效果。本文的主要結(jié)論如下：酶促酶促直接酯化直接酯化反應(yīng)合成乙酸肉桂酯的研究反應(yīng)合成乙酸肉桂酯的研究：在有機(jī)溶劑體系中通過脂肪酶催化乙酸與肉桂醇直接酯化反應(yīng)成功合成乙酸肉桂酯，通過對反應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳反應(yīng)條件為：底物乙酸肉桂醇摩爾比為54，15ml反應(yīng)體系中酶加入量為30mg（4.5U），反應(yīng)溫度為30oC。在最佳反應(yīng)條件下肉桂

3、醇的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到88%以上。通過對酶回收步驟的優(yōu)化，使得固定化脂肪酶(Novozym435)在此體系下可以重復(fù)使用4次，轉(zhuǎn)化率均在74%以上。酶促酶促轉(zhuǎn)酯化轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)合成乙酸肉桂酯的研究反應(yīng)合成乙酸肉桂酯的研究：以乙酸乙酯為?；w，在無溶劑體系下實(shí)現(xiàn)了酶促轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)合成乙酸肉桂酯。優(yōu)化后的反應(yīng)條件為：底物乙酸乙酯肉桂醇摩爾比為151，酶加入量為2.67gL1（392UL1）反應(yīng)溫度為40oC，最終肉桂轉(zhuǎn)化率為90.06%。在轉(zhuǎn)酯化反

4、應(yīng)體系中，Novozym435在重復(fù)使用6次后活性僅下降5%。通過兩種反應(yīng)體系的對比發(fā)現(xiàn)，無論是在肉桂醇的轉(zhuǎn)化率還是在固定化脂肪酶的可重復(fù)利用性上轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)體系都具有較大的優(yōu)勢。脂肪酶脂肪酶CLEAs的制備及應(yīng)用研究：的制備及應(yīng)用研究：以飽和硫酸銨為沉淀劑，80mM戊二醛為交聯(lián)劑，經(jīng)過6h交聯(lián)反應(yīng)后制得了南極假絲酵母脂肪酶CLEAs。經(jīng)過無載體固定化后脂肪酶的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性與游離酶相比均有所提高。將脂肪酶CLEAs用于催化乙酸乙酯

5、與肉桂醇轉(zhuǎn)酯化合成乙酸肉桂酯的反應(yīng)中，最終肉桂醇的轉(zhuǎn)化率為84%，固定化酶在重復(fù)使用6次后殘留活性為80%以上。脂肪酶催化轉(zhuǎn)酯化合成乙酸肉桂酯動(dòng)力學(xué)研究脂肪酶催化轉(zhuǎn)酯化合成乙酸肉桂酯動(dòng)力學(xué)研究：建立了帶有單底物醇抑制的PingPongBiBi反應(yīng)模型，通過非線性擬合得到反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)：Vmax=41.807mmolL1min1，KA=2.241mmolL1，KB=206.82mmolL1，KiB=0.461mmolL1。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：