固定化复合脂肪酶催化黄连木籽油合成生物柴油

摘要

本文对固定化复合脂肪酶催化黄连木籽油合成生物柴油进行了研究。文章利用单因素实验优化了固定化复合脂肪酶催化合成生物柴油的工艺条件，优化结果：加入黄连木籽油质量10％的混合酶，底物摩尔比（乙酸甲酯与黄连木籽油）为7，加入油质量10％的有机碱，溶剂叔丁醇与油摩尔比20，反应温度45℃，反应时间15h，摇床转数150r·min-1，在该条件下反应得率达到54％。通过正交实验对反应条件进行优化，得到适宜的反应条件：复合酶加入量为油重的12％，底物摩尔比为7，有机碱加入量为油重的9％，溶剂叔丁醇与油摩尔比为10，反应温度为45℃，反应时间为15 h，在该反应条件下产物得率达到68.7％。其次研究了复合酶催化反应的动力学，反应符合米氏方程，属于双底物抑制的双乒乓机制。复合脂肪酶催化反应的动力学参数拟合结果：Vmax=0.0359mmol·(mL·min·g)-1；KA=0.907 mol·L-1；KMA=1.320 mol·L-1；KiA=4.962 mol·L-1；KiMA=1.432 mol·L-1，并与单独应用一种脂肪酶所得动力学参数比较：复合脂肪酶催化效果优于单一脂肪酶。最后减压蒸馏提纯产品，并通过气质联用仪和红外光谱仪对产品进行了分析，确认了得到的产品是脂肪酸甲酯。