脂肪酶协同催化猪油合成生物柴油工艺研究

探讨了以乙酸甲酯为酰基受体两种脂肪酶协同催化猪油转酯合成生物柴油的工艺条件。首先利用单因子试验确定2种固定化脂肪酶Novozym435、Lipozyme TLIM单独作为催化剂时的最佳酶用量为40％,反应温度为50℃,乙酸甲酯用量为14（相对于油的摩尔比）。在此基础上,采用3因素5水平和3个中心点的中心组分旋转设计法研究了上述2种脂肪酶协同使用时脂肪酶用量（g/g）、混合酶的配比（%/%）以及乙酸甲酯用量诸因素共同作用对转酯反应转化率的影响。优化后的反应条件为：总酶用量为40％,混合酶配比为50/50,乙酸甲酯用量为14,在该条件下甲酯得率可达97.6％,比同质量的Novozym435、Lipozyme TLIM的催化活性分别高出7.6％、22.3％。表明脂肪酶协同催化猪油合成生物柴油工艺可以较好地提高甲酯得率,并且节约生产成本。     

我国餐厨废油制取生物柴油的开发应用进展与展望

用餐厨废油制取生物柴油,一方面可实现柴油的清洁和减量,另一方面也是餐厨废油资源化合理利用的有效途径.本文概述了我国现阶段餐厨垃圾的产生状况和处理处置措施,以及国际上利用餐厨废油制取生物柴油的现状和进展;介绍了餐厨废油制取生物柴油的主要生产工艺和技术方法,分析并揭示了我国餐厨废油制取生物柴油存在的主要问题;最后,...     

复合酶法提取黄秋葵嫩果多酚的工艺优化

对复合酶法提取黄秋葵嫩果多酚的工艺进行优化。通过单因素及正交试验,确定复合酶中纤维素酶、甘露聚糖酶和果胶酶的最佳配比浓度,分别是2%、3%、1%;在此基础上,以提取温度、料液比、提取时间为自变量,黄秋葵多酚提取含量为响应值,采用Design-Expert软件中的Central Composite Design模块设计3因素组合试验,建立多项式回归方程,经响应面回归分析优化组合条件,得到复合酶法提取黄秋葵嫩果多酚的最佳提取工艺为:提取温度44.97℃,液料比(mL:g)58.80∶1,提取时间3.99 h,预测多酚提取值为29.193 mg/g,验证值为29.156 mg/g。研究结果可为黄秋葵多酚的批量提取工艺提供参考。     

响应面法优化自养小球藻产生物柴油油脂

利用响应面法对小球藻(Chlorella vulgaris)在2L气升式生物反应器中对自养产生物柴油油脂的培养条件进行了优化。首先用Plackett-Burman方法对10个相关影响因素的效应进行评价并筛选出对产油有显著影响的3个因素:KNO3浓度、温度和CO2浓度;再用最陡爬坡实验逼近最大产油区域;最后由中心组合实验及响应面分析确定了影响产油主要因素的最佳条件为:KNO3浓度0.31g/L,温度26.5℃,CO2浓度6.80%,最高产油量达到0.42g/L,比优化前提高了近2倍。优化后,在10L气升式生物反应器中进行了扩大培养。     

反胶束体系中脂肪酶催化合成生物柴油

本文采用了实验室自制的Candida sp.99-125脂肪酶, 研究了其在丁二酸二酯磺酸钠(AOT)反胶束体系中, 催化大豆色拉油合成生物柴油的新方法。考察了溶剂极性、AOT浓度、W0(水与表面活性剂质量比)、缓冲溶液pH值、温度等因素对脂肪酶催化合成生物柴油的影响。研究结果表明: AOT/异辛烷反胶束体系为Candida sp.99-125脂肪酶催化提供了较为合适的微环境, 在W0为11, 表面活性剂浓度为50 mmol/L, 温度为40℃, 缓冲液pH值为7的AOT/异辛烷反胶束体系中, 醇油摩尔比为3∶1, 摇床转速为180 r/min, 采用12h3次流加1 mol当量的甲醇, 单批最高酯转化率可以达到90%。     

脂肪酶催化制备生物柴油的研究进展

生物柴油作为一种可再生的清洁能源,以其良好的环境效应受到越来越多的关注。酶法生产生物柴油具有化学催化法不可比拟的优越性,是工业化生产的发展方向。本文综述了利用固定化脂肪酶、游离酶、全细胞生物催化剂制备生物柴油的研究与应用进展,并探讨了我国生物柴油产业化发展的困境和对策。     

海滨锦葵油制备生物柴油工艺条件优化

以海滨锦葵油为原料制备生物柴油。通过单因素试验及正交试验研究了反应温度、催化剂用量、醇油摩尔比、反应时间、搅拌强度等因素对酯交换率的影响。结果表明,在试验范围内各影响因素对酯交换率作用的大小依次为：搅拌强度＞催化剂用量＞醇油摩尔比＞反应时间＞反应温度。海滨锦葵油制备生物柴油的最佳工艺参数为：搅拌强度为1800r.min-1,催化剂KOH用量为海滨锦葵油质量的1%,醇油摩尔比6/1,反应时间60min,反应温度65℃,在该工艺条件下,酯交换反应三次,酯交换率达到97.8%。     

脂肪酶催化合成生物柴油的研究进展

环保型燃料生物柴油有望解决能源短缺的问题,脂肪酶催化动植物油脂合成生物柴油的方法具有反应条件温和、产物易分离和不污染环境等优点。综述了酶催化法在提高脂肪酸酯产率和减少生产成本等方面的研究进展。     

固定化脂肪酶催化毛棉籽油制备生物柴油

研究了固定化脂肪酶Lipozyme TL IM和Novozym435催化毛棉籽油和乙酸甲酯制备生物柴油的过程。通过向反应体系中添加甲醇,可减少乙酸的抑制,明显提高生物柴油得率,确定最佳反应条件为:正己烷作溶剂,乙酸甲酯与油摩尔比9:1,添加油重3%的甲醇、油重10%的LipozymeTLIM和5%的Novozym435复合使用,温度55°C,反应8h,生物柴油得率达到91.83%。最后探索了酶催化毛棉籽油合成生物柴油的动力学,得到动力学方程。     

白木通种子油的理化特性及制备生物柴油的研究

以白木通种子为实验材料,索氏提取法提取种子油,GC-MS测定脂肪酸组成,国标法测定理化性质,运用响应面法对碱催化白木通种子油酯交换制备生物柴油工艺进行优化。结果表明:白木通种子油含有5种脂肪酸,其中油酸含量最高,硬脂酸次之。白木通种子油的得率、含水量、碘值、酸值、皂化值、过氧化值、凝固点、闪点和冷滤点分别为32.76%、0.36%、67.89 g/100 g、8.85 mg KOH/g、235.03 mg KOH/g、47.08 mmol/kg、-12℃、215℃和-7℃。优化的生物柴油制备工艺为:反应时间80 min,醇油摩尔比6.7∶1,催化剂用量1.3%(按反应体系总质量计算)。白木通种子含油率高,可作为藤本油料作物开发利用。     

荧光假单胞菌脂肪酶固定化及催化制备生物柴油的工艺研究

研究了不同因素对制备固定化荧光假单胞菌脂肪酶的影响及固定化酶的酶学性质,并初步探讨了利用该固定化酶制备生物柴油的工艺。以海藻酸钠明胶为复合载体,采用包埋法制备固定化荧光假单胞菌脂肪酶,考察了载酶量、颗粒直径等因子对固定化效果的影响,并用制备的固定化酶进行了酶促酯交换合成生物柴油的工艺研究,考察了反应条件如酶量、反应温度、甲醇流加方式、醇油比等因素对甲酯得率的影响。试验结果表明,制备固定化荧光假单胞菌脂肪酶的最优条件为:每克载体给酶量为300 IU,选用6号注射器针头(内径为0.5 mm);通过酯交换,催化大豆油合成生物柴油的最佳反应工艺参数为:固定化酶25%,醇油比4:1,含水量6%,反应温度40℃;此条件下反应35 h后,甲酯的最高得率可达82%。     

固定化脂肪酶催化制备生物柴油条件优化

本文探讨了以固定化脂肪酶为催化剂催化制备生物柴油中醇油比、水含量、游离脂肪酸酸值和催化剂使用寿命对菜子油酯交换反应的影响,并与以NaOH、固体碱纳米水滑石为催化剂生物柴油的制备条件相比较.研究表明:固定化脂肪酶为催化剂所需最佳醇油比最低,仅为4:1,游离脂肪酸含量对酯交换反应影响甚微,且有较强的抗水性,固定化脂肪酶催化剂可可重复使用6次;NaOH为催化剂酯交换反应抗水性最强,随游离脂肪酸的增加,酯交换转化率显著降低;纳米水滑石为催化剂可重复使用5次,酯交换产物易分离,所得产品完全符合德国生物柴油标准.     

羊毛生物整理复合酶L86发酵工艺优化研究

采用L9（9^4)正交试验对L86复合酶生产菌的发酵培养基进行优化、并通过溶氧浓度调节和中期补加蛋白水解液对发酵过程进行调控,结果表明罪状优的培养基组成为（g/100ml);黄豆粉4.0、玉米粉1.0、鱼粉0.6、蚕蛹粉0.6、CaCl20.5、NH4Cl1.0、Na2HPO4.2H2O0.4;通气量控制30h前1：0.5、30-50h1:1.0、50h,后1：1.2v/v/m。在上述条件下摇瓶,酸性蛋白酶酶活10000u/ml、纤维素CMC3600u/ml;在0.5m^3搅拌罐中扩大中试平均发酵单位酸性蛋白酶5500u/ml、纤维素CMC酶2200u/ml。     

复合脂肪酶协同催化制备生物柴油的研究

【目的】探讨复合酶协同催化体系在含水量较高的体系中催化油脂制备生物柴油的工艺条件。【方法】通过基因工程手段在毕赤酵母中分别高效分泌表达南极假丝酵母脂肪酶(CALB)和米根霉脂肪酶(ROL),构建CALB和ROL复合酶协同催化体系制备生物柴油,利用单因素实验优化工艺条件,以甲酯化得率作为复合酶协同催化体系效能的评价标准。【结果】优化工艺条件为:CALB?ROL最佳复合酶配比为7?3,每克大豆油中加入16 U的复合脂肪酶,甲醇与大豆油摩尔比为4?1,并按0 h时2?1醇油摩尔比,12 h和24 h时以1?1醇油摩尔比分批加入甲醇,含水量为30%-60%之间,40°C反应29-34 h,甲酯得率达到93%。【结论】该复合酶协同催化体系对环境友好,与常规酶法制备生物柴油工艺相比对酶的使用量和催化时间减少幅度都在50%以上,本复合酶协同催化体系能有效降低生物柴油制备成本,具有较好的工业化应用前景。     

脂肪酶催化合成生物柴油的瓶颈问题及其对策研究进展

生物柴油,一种新型的清洁能源燃料,具有可再生、可生物降解、环境友好等优良的品性,可部分或全部替代石化柴油。碱催化法、脂肪酶催化法及超临界法是合成生物柴油的主要工艺,其中脂肪酶催化法是一种节能型、环保型工艺,在节能和环保方面,有着碱催化法无可比拟的优越性,具有良好的工业应用前景。但目前在实现产业化的进程中仍存在如酶成本高、稳定性较差、甲醇对酶的失活效应及反应时间长等瓶颈问题。通过固定化技术和全细胞催化剂的采用、甲醇流加方式的改进、溶剂工程的改善及酰基受体和耐醇酶的开发等技术手段,结合固定床生物反应器,较好地解决了这些瓶颈问题,从而推进了酶催化法合成生物柴油的工业化进程。本文主要对酶法合成生物柴油工艺存在的主要问题及相应对策研究进展进行概括介绍,并对其工业化发展前景进行讨论。     

氮杂环卡宾二氧化碳加合物催化转酯反应制备生物柴油

为了开发一种无金属有机催化剂用于生物柴油的制备,合成了一系列咪唑(啉)类氮杂环卡宾的二氧化碳加合物(N-heterocyclic carbenes CO2adducts,NHC-CO2),通过加热使其释放游离卡宾,并催化转酯反应制备生物柴油。为了比较催化活性,不同结构的NHC—CO2被用于大豆油的转酯反应中。结果发现:当使用咪唑类催化剂时,产物中甲酯含量大于90%,而当使用咪唑啉型催化剂,甲酯含量不足20%,这说明咪唑类催化剂更适合本研究中的转酯反应。催化剂最佳用量为大豆油的2%(摩尔百分比),最佳醇油比为12∶1。本研究中催化剂前体释放游离卡宾进入反应介质,反应迅速,产品分离简单,是制备生物柴油的有效绿色方法。     

复合脂肪酶催化生物柴油的初步研究

初步探讨了复合脂肪酶催化生物柴油的工艺。优化了复合酶配比条件和叔丁醇反应体系。在无溶剂体系中,Novozym435分别与Lipozyme TLIM和Lipozyme RMIM均以70／30质量比混合时,甲酯得率分别达到94．52％和96．25％,比Novozym435单独催化时的甲酯得率分别提高了9．52％和9．99％。在叔丁醇体系中,当Novozym435与Li-pozyme TLIM和Lipozyme RMIM分别以60／40和80／20的质量比混合时,其甲酯得率分别为85．06％和81．5％,比Novozym435单独催化的效率分别提高了9．89％和7．48％。优化叔丁醇体系中复合酶催化条件后,甲酯得率达92％。     

固定化脂肪酶催化毛油合成生物柴油

本研究开发了一种用石油醚提取毛油的工艺,研究了以提取的毛油和甲醇为原料,用固定化Candida sp.99-125脂肪酶催化合成脂肪酸甲酯(FAMEs)的可行性。同时考察了磷脂对固定化酶活性、反应起始速率、固定化酶使用批次的影响以及毛油和精炼油对固定化酶使用批次等的影响。研究结果表明,用磷脂质量分数为1%的石油醚悬液浸泡过的脂肪酶比仅用石油醚浸泡过的脂肪酶初始转酯化速率显著下降。当大豆油中无磷脂时,15min时FAMEs的产率为26.2%;磷脂质量分数为5%时,FAMEs降为12.4%。当大豆油中磷脂质量分数小于1%时,固定化酶使用10个批次,FAMEs产率无明显变化。固定化脂肪酶催化石油醚浸提得到的大豆和小桐子毛油,经过10个批次反应FAMEs产率都保持在70%以上,该固定化酶直接催化毛油生产生物柴油具有良好的工业化前景。     

白腐真菌血红密孔菌漆酶复合酶预处理烟梗丝的响应面法优化

烟梗是烟草工业的重要副产物,也是宝贵的自然资源。本研究首先利用白腐菌漆酶对烟梗丝进行预处理,提升了添加烟梗丝的卷烟品质;然后分别以木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率为响应值,采用Box-Behnken设计建立方程模型,对漆酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶组成的复合酶预处理烟梗丝条件进行了优化。结果表明：每100g烟梗丝加入30U漆酶,在料液比为35%、温度为30℃、酶解pH为5处理48h的条件下预处理的烟梗丝对提升卷烟品吸效果最佳,烟梗丝中木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率分别为20.16%、15.10%、7.20%和12.40%;为获得与之相同的各组分降解率,响应面法优化漆酶复合酶最佳处理条件为：每100g烟梗丝加入漆酶14.72U、纤维素酶1.00U、半纤维素酶1.00U、果胶酶8.45U。验证发现烟梗丝各组分降解率实测值与理论值无显著性差异,且显微结构观察显示复合酶处理后的烟梗丝表面致密结构被破坏,孔洞数量明显增加。本研究获得的白腐菌漆酶预处理后的烟梗丝在卷烟中的添加能有效改善卷烟品质,且漆酶复合酶的使用大幅减少了漆酶的用量,降低了漆酶预处理烟梗丝的成本,为废弃烟梗生物质的资源化利用提供了重要依据。     

超临界甲醇酯交换法制备生物柴油研究进展

超临界甲醇法制备生物柴油是动、植物油脂与超临界甲醇发生酯交换反应生成脂肪酸甲酯的工艺。与传统的酸、碱催化法以及酶催化法等技术相比,超临界酯交换反应具有不需要催化剂、反应速度快、产物分离简单等突出特点。缺点在于反应温度和压力条件不够温和,对设备要求较高,操作费用可观。如何从系统工程的角度发挥其优点、克服缺点,则是未来该项技术能否实现工业化应用的关键。回顾了该技术的研究进展,重点对过程的影响因素进行了分析讨论。