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光皮树籽生物柴油的酶促合成技术研究

冯兵  
【摘要】: 生物柴油(Biodiesel)是指以动植物油脂、工程微藻油脂等为原料在催化剂的作用下与甲醇或乙醇等短链醇通过酯交换反应而获得的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。与传统柴油相比它有着环保、安全、‘可再生等居多方面的优点,加上目前石化资源面临枯竭,全球正笼罩在能源危机的恐慌之下,因此开发替代能源成为当今的重任。本论文为我国替代能源的发展提供了一定的依据。 本课题选择光皮树籽作为生物柴油的原料,通过固定化脂肪酶酶促酯交换制得了光皮树籽生物柴油。主要研究内容成果如下: 1.首先对原料光皮树籽及油的基本理化性能进行了研究分析。发现光皮树籽是一种含油量很高的野生木本植物油料,其含油量在35%以上,通过色谱分析发现其油脂含有丰富的不饱和脂肪酸,高达70%以上,表明其是较理想的优质油脂;同时脂肪酸主要由C16和C18系脂肪酸组成,与组成石化柴油的碳系相似,表明其又是较好的生物柴油原料油脂。 2.在现有试验条件的基础上选取LiPozyme TLIM和Novozym435固定化脂肪酶作为光皮树籽生物柴油酶促反应催化剂,通过对比试验,结果显示两种酶的催化效果都比较好,催化转酯率都在65%以上,但Novozym435酶催化转酯率要高。为了选择合适的酶制剂,出于成本最低化考虑选取T酶作为后续试验的催化剂。通过正交试验对LiPozyme TLIM酶反应条件进行了优化,得到了有溶剂体系下的该酶最佳酶解条件是:酶用量2%,溶剂用量60ml,醇油比4:1,反应温度40℃,反应时间18h。 3.同样的反应条件下对比了T酶无溶剂和有溶剂体系下的酶促酯交换试验,得出无溶剂体系的酯交换率要高于有溶剂体系。优化了酶促反应体系,通过双酶组合酶促酯交换反应试验,结果发现催化效果双酶组合高于单酶。


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