生物柴油專用脂肪酶的研究.pdf

1、生物柴油是一種可再生、可生物降解、無毒的清潔能源，可以部分替代石化柴油。酶法合成生物柴油和傳統(tǒng)堿法、酸法催化相比，具有反應(yīng)條件溫和、不產(chǎn)生廢水、反應(yīng)產(chǎn)物容易分離等優(yōu)點(diǎn)。 本論文首先對催化合成生物柴油的脂肪酶進(jìn)行了單酶篩選，對三種不同的脂肪酶催化反應(yīng)合成生物柴油和前人對生物柴油催化反應(yīng)的脂肪酶的研究成果進(jìn)行了對比。研究表明PB011脂肪酶具有較高的催化特性，在催化不同的油脂過程中，脂肪酸甲酯的轉(zhuǎn)化率高達(dá)90％左右。通過單因素實(shí)驗(yàn)，

2、考察PB011脂肪酶催化合成生物柴油的工藝條件如反應(yīng)溫度、酶用量、甲醇流加次數(shù)、有機(jī)溶劑用量、底物摩爾比和體系水含量對脂肪酸甲酯(FAME)產(chǎn)率的影響，并對產(chǎn)物進(jìn)行了氣相分析。結(jié)果表明，PB011脂肪酶催化大豆油的適宜反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度35℃、酶用量10％(相對于油的質(zhì)量分?jǐn)?shù))、甲醇流加次數(shù)3次、有機(jī)溶劑用量30mL、體系水含量為O％(相對于油的質(zhì)量分?jǐn)?shù))、底物醇油摩爾比為1.5:1，得到的脂肪酸甲酯轉(zhuǎn)化率為93.21％。 利

3、用響應(yīng)面法對PB011脂肪酶催化大豆油合成生物柴油的進(jìn)行了反應(yīng)條件的優(yōu)化研究。本實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)酶量、溫度、有機(jī)溶劑量、底物摩爾比、流加次數(shù)、水含量等因素對大豆油—甲醇酯交換反應(yīng)的影響。通過6因素5水平CCRD法來考察不同反應(yīng)條件下對生物柴油的產(chǎn)量的影響，確定了反應(yīng)的最佳操作條件以及影響反應(yīng)的關(guān)鍵因素。研究結(jié)果表明，PB011脂肪酶催化大豆油酯交換合成生物柴油的最佳反應(yīng)條件如下：酶量11.5％，反應(yīng)溫度37.5℃，流加次數(shù)4次，有機(jī)溶劑用

4、量19mL，水含量為2.5％，底物摩爾比為1:1，在該條件下轉(zhuǎn)化率達(dá)96.89％。 根據(jù)各種脂肪酶對油脂的選擇性，研發(fā)得出的PB012復(fù)合脂肪酶催化大豆油、棕櫚油、花生油、菜籽油合成生物柴油的反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化研究?？疾炝薖B012復(fù)合脂肪酶的反應(yīng)酶量、溫度、有機(jī)溶劑、甲醇的抑制作用、體系含水量和底物摩爾比等參數(shù)對酯化過程的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，以大油為底物合成生物柴油，脂肪酸甲酯的轉(zhuǎn)化率達(dá)97.58；以棕櫚油為底物合成生物柴油，