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酶促油脂水解—酯化两步法合成生物柴油的研究

作　者: 黄甫
导　师: 王芳
学　校: 北京化工大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: Candida sp.99-125脂肪酶水解反应酯化反应生物柴油响应面法
分类号: TE667
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

脂肪酶（EC3.1.1.3）是一类酰基水解酶，具有催化水解、酯化、酯交换、酸解和醇解反应的活性。生物柴油（Biodiesel）是以动植物油脂、微生物油脂等油脂为原料，通过与甲醇等短链醇进行酯交换而生成的脂肪酸短链醇酯。生物柴油是一类可替代石化柴油的能源，大力发展生物柴油，减少对传统石化能源的依赖，已成为国内外的发展趋势。本文利用Candida sp.99-125脂肪酶为催化剂，以低酸价的米糠油为原料，采用水解-酯化的工艺路线实现了低酸价原料油向生物柴油的转化。取得如下研究结果：1.分析并比较了米糠酸化油、米糠毛油、精炼米糠油和地沟油四种油脂的甘油酯成份和脂肪酸组成。实验结果表明，以上几类油脂在成份上的区别主要来自于游离脂肪酸含量不同。2.优化并确定了米糠油水解反应的最适条件。在单因素实验的基础上，采用响应面法优化了酶促米糠油水解反应条件，其最适反应条件为：水油比（w/w）1.2：1、酶用量（油重wt.%）0.3%、pH7、温度40℃。最适反应条件下水解反应48h后水解率为90.6%，其它组分单甘脂、二甘酯、三甘酯的质量分数分别为1.0%、3.2%、5.2%。3.研究了不同添加剂对酶促油脂水解反应的影响。当Ca（OH）₂加入量为油重2.6%时，反应24h后水解率为93.3%。研究结果表明，通过添加Ca（OH）₂可以提高酶促油脂水解反应速率和最终水解率。4.研究了油脂原料酸价对生物柴油转化率的影响。实验结果表明，生物柴油的反应转化率随着油脂原料酸价的升高而升高。针对低酸价油脂原料反应转化率较低的问题，开发了水解-酯化两步法的工艺。采用该工艺以米糠油为原料酶催化合成生物柴油，最终转化率可达81.8%。水解-酯化两步法工艺可扩展Candida sp.99-125脂肪酶催化合成生物柴油的原料来源，实现低酸价油脂原料生产生物柴油。

酶促油脂水解—酯化两步法合成生物柴油的研究

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