固定化脂肪酶催化合成油酸丁酯的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、作為一種重要的有機精細化工產(chǎn)品,油酸丁酯在多個領域有著廣泛的應用。目前,商品化油酸丁酯多是通過化學方法合成的,生產(chǎn)過程中存在反應條件劇烈、環(huán)境污染大、產(chǎn)品品質(zhì)低等缺點。本論文在前期探索的基礎上,開展了固定化假絲酵母脂肪酶(Candida sp.1619)催化合成油酸丁酯的研究,主要研究結(jié)果如下: (1)載體選擇研究表明,在疏水聚四氟乙烯(PTFE)/無紡布復合膜、PTFE疏水膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜、親水PTFE/無紡布復合

2、膜、親水PTFE/殼聚糖(CS)復合膜5種不同結(jié)構的固體膜中,疏水PTFE/無紡布復合膜的負載量和酶活較高。在酶液濃度10mg·mL-1,戊二醛濃度0.5%,交聯(lián)時間2h的條件下可得到活性最高的固定化酶,此時酶蛋白負載量為0.082mg·cm-2,固定化酶活為2.660U·cm-2。 (2)疏水PTFE/無紡布復合膜固定化假絲酵母脂肪酶的性能分析顯示,酶的熱穩(wěn)定性、pH穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性都得到了顯著提高;重復催化水解橄欖油7次后

3、,殘余活性為66%。固定化酶的反應動力學常數(shù)測定表明,固定化酶表觀米氏常數(shù)和最大反應速度較之游離酶增大,這說明固定化酶對底物的親和力較游離酶要弱,但單位時間內(nèi)的固定化酶催化效果要優(yōu)于游離酶,同時固定化酶的半衰期較之游離酶明顯提高,為游離酶的15倍。 (3)以疏水PTFE/無紡布復合膜固定化假絲酵母脂肪酶催化合成油酸丁酯。結(jié)果表明,與游離酶催化相比,固定化酶將反應穩(wěn)定時間縮短了1倍以上。溫度對固定化脂肪酶催化反應的影響較小,且在6

4、0℃的高溫條件下固定化脂肪酶仍可以保持87%的高轉(zhuǎn)化率,而游離酶在60℃條件下轉(zhuǎn)化率僅為37%。在本實驗條件下,最佳的反應條件為:給酶量50U,轉(zhuǎn)速200r/min,醇酸摩爾比1,底物油酸濃度為0.12mol·L-1,反應溫度37℃,反應時間2h,得到油酸丁酯的轉(zhuǎn)化率為90%。固定化脂肪酶催化合成油酸丁酯的重復性試驗表明,催化反應18批后,轉(zhuǎn)化率仍可保持73%,達到了較好的催化效果,使脂肪酶的重復利用率得到顯著提高。 (4)在搖

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