非水介质中脂肪酶催化转酯化生产生物柴油技术研究进展

近几十年来,脂肪酶在非水相催化中表现出的独特的催化能力引起人们的极大兴趣,不仅在上述传统的催化领域中发挥越来越大的作用,也开始有许多新的用途不断地被人们发现和开发应用。近年来,由于能源危机已经成为一个世界性的难题,人们开始致力于开发新的可再生性生物能源,生物柴油的生产是其中研究最为活跃的方向之一。作为一种新型的清洁能源燃料,生物柴油,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。脂肪酶在非水相介质中催化转酯化反应生产生物柴油是目前各国学者研究的热点,本文从非水相中脂肪酶催化转酯化反应,提高脂肪酸甲(乙)酯产率的方法以及如何降低生产成本等方面进行了综述。     

碱性脂肪酶催化大豆油合成生物柴油

以叔丁醇为反应介质,研究碱性脂肪酶加入量、醇油摩尔比、甲醇加入次数和加入时间、反应温度、反应时间对酯交换合成生物柴油的转化率影响,得到最佳的反应条件：酶的加入量为每1mmol大豆油加入256U;醇油摩尔比4：1;反应温度32℃;摇床转速150r／min;反应时间48h;甲醇分四次加入（t=0,4,12,28h）,每次加入总量的1／4。用气相色谱测定,其转化率达到90．1％。     

生物柴油生产用固定化脂肪酶研究进展

生物柴油是新型的绿色能源,是石油燃料的理想替代物之一．目前生产生物柴油的方法主要是化学法、酶法和超临界法,而其中又以生物酶法最为环保,具备良好的发展前景．通过阐述固定化酶法制备生物柴油的国内外研究和生产现状,从而对固定化酶法制备生物柴油技术的发展给出了建议．     

地沟油固定化脂肪酶生产生物柴油

研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反映的影响。在40℃，正己烷作溶剂，添加水含量为地沟油质量的20％，每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1：1时，生物柴油产率为94％。     

响应面法优化脂肪酶非水相催化合成生物柴油

利用固定化脂肪酶非水相催化油酸与甲醇合成生物柴油。在前期研究的基础上,采用响应面法优化影响催化体系的3个重要因素:酶添加量、有机溶剂量、底物摩尔比,获得最佳催化体系:在每g油酸加入0.568g的固定化脂肪酶及3.3mL的正己烷,油酸与甲醇摩尔比为1∶1.2。对响应面分析结果进行验证试验,结果表明转化率达到95.56%,与响应面预测值95.99%的吻合程度较高。     

固载脂肪酶催化制备生物柴油

本实验探讨了固载脂肪酶催化蓖麻油和甲醇酯交换反应制备生物柴油，研究了醇油摩尔比、反应时间与温度等因素对酯化反应的影响.通过固载脂肪酶，很大程度上增强了其稳定性和抗酸碱性，提高了酶的重复使用率，节约成本.结果表明：固载脂肪酶催化酯交换反应最佳反应条件为醇油物质的量比为6∶1，固载酶2%（油重），反应时间为2 h，反应温度为50℃，蓖麻油的转化率最高为92.44%.     

新型脂肪酶LipB52催化生物柴油

一种来源于荧光假单胞菌的新型脂肪酶基因lipB52在大肠杆菌BL21(DE3)中获得表达,并且利用Ni-NTA亲和柱时脂肪酶LipB52进行纯化.采用固定化脂肪酶LipB52催化大豆油与甲醇的转酯反应生产生物柴油.实验考察了温度、底物摩尔比、酶用量、有机溶剂、酶的种类以及油的类型对于反应的影响,结果表明:转酯反应的最佳反应条件为:m(酶):m(油)=20:80,n(油):n(甲醇)=1:4、正庚烷作为溶剂、反应温度为30℃,在此条件下脂肪酶LipB52表现出很高的催化活性,反应40 h后甲酯的产率高达92%.     

固定化脂肪酶催化棉籽油合成生物柴油

对比多种载体固定化脂肪酶的吸附效果,确定了以大孔吸附树脂D101为载体,采用先吸附后交联的方法固定脂肪酶。固定化后脂肪酶的稳定性得到较明显改善,最适反应温度50℃,最适反应pH值为8。确定了固定化脂肪酶催化棉籽油与甲醇转酯化反应合成生物柴油工艺条件,醇油比3∶1,含水量1.25%(V/V),加入质量比(酶量与固定化载体)0.48的固定化酶,反应介质辛烷,在40℃反应24h催化生物柴油的合成,最高转化率可达到65%。     

正交优化脂肪酶催化菜籽油制备生物柴油

研究了影响脂肪酶LVK催化菜籽油乙醇解的因素,即醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间。并通过正交优化,得出脂肪酶LVK催化菜籽油乙醇解制备生物柴油的最佳反应条件为:醇油摩比4:1、催化剂用量6%、反应温度40℃、反应时间为36 h,产率为79.8%。并利用气相色谱分析了产物中脂肪酸乙酯的组成。     

地沟油固定化脂肪酶生产生物柴油(英文)

研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反映的影响。在40℃,正己烷作溶剂,添加水含量为地沟油质量的20%,每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时,生物柴油产率为94%。     

离子液体作为脂肪酶生物催化绿色反应介质的研究进展

综述了离子液体作为脂肪酶生物催化绿色反应介质在转酯、氨解、酯化和水解等反应体系的最新研究进展,分析了离子液体对脂肪酶生物催化行为的影响.结果表明,离子液体作为绿色反应介质在生物转化工业中有着非常广阔的应用前景.由于人们对离子液体与酶相互作用机理还不甚了解,有许多关键问题需要进一步探讨.     

非水介质中酶促酯化反应机制及醇抑制动力学

以非极性大孔吸附树脂吸附固定化脂肪酶在异辛烷／四氯化碳混合溶剂中选择性催化Ｓ－２（６－甲氧基－２－萘基）丙酸与正辛酯化为反应模型,对非常规溶剂中酶催化反应机制及动力学进行了初步研究。结果表明：在有机溶剂中该脂肪酶催化萘普森与正辛醇的酯化反应同样符合米氏方程,此酯化反应符合双底物乒乓反应机制,但值得提出的是酰基受体的过量存在会对酯化产生竞争性抑制作用。     

响应面法优化洋葱伯克霍尔德菌固定化脂肪酶催化合成生物柴油工艺

以自制的洋葱伯克霍尔德菌固定化脂肪酶为催化剂,在微水相、无溶剂体系中研究了大豆油和甲醇合成生物柴油的工艺。在系统考察了酶用量、醇油比、含水量、反应温度、反应时间、甲醇流加方式等因素对甲酯得率影响的基础上,利用响应面试验设计优化了各主效因子,建立甲酯得率的二次回归方程,获得了最优的工艺条件：加酶量2.4%、加水量7.1%、反应温度40.4℃、反应时间10.7h、 醇油比4.5。在此条件下,实验测得甲酯得率为97.2%,与响应面模型预测值96.9%非常吻合,说明该优化方法有效、可靠。     

镁铝水滑石催化制备生物柴油的研究

采用共沉淀法制备镁铝水滑石,并用浸渍法制得KF负载量不同的KF/镁铝水滑石固体碱催化剂,以大豆油和甲醇进行的酯交换反应为研究对象考察催化剂的制备条件,实验结果表明,当镁铝比为3∶1时,KF的负载量为50%(KF占镁铝水滑石的质量)在500℃下煅烧3 h时催化剂具有较高的催化活性。采用Hammett指示剂法测定该KF/镁铝水滑石表面碱量为8.45 mmol/g。     

非水相酶促转酯化反应动力学

研究了无溶剂体系酶促乌桕脂与硬脂酸甲酯转酯化反应的工艺条件及动力学,提出了反应初速度和初始浓度及反应历程中组分浓度和时间关系的两种动力学模型,结果表明,模型计算值与实验值相符。     

固定化脂肪酶催化小桐子毛油合成生物柴油

研究了以石油醚提取的小桐子毛油和甲醇为原料,利用固定化Candidasp.99-125脂肪酶催化反应合成生物柴油的可行性。考察了几种因素对酶法催化合成脂肪酸甲酯的影响。结果表明以小桐子毛油的质量为基准,在水含量为10%,溶剂量为2mL/g,脂肪酶量为20%,温度为40℃的条件下,3次流加甲醇,12 h后单批最高产率可达93%。在此条件下固定化酶连续使用14批,产率仍然可保持在70%以上。     

非水介质中酶促反应的研究进展

主要分析了在非水介质中酶促反应的几个重要影响因素；介绍了非水介质中酶催化反应在有机反应中的应用和非均相的低共熔酶促反应技术，论述了固定化酶在有机溶荆中的应用。     

生物柴油合成技术的研究进展

生物柴油因其具有可再生性和环境友好的优点,其合成技术研究是当前新能源领域研究的热点.该文综述了国内外生物柴油合成技术及有关产业的发展现状,分析了当前我国生物柴油发展水平与国外的差距,并对如何结合我国国情发展生物柴油产业提出了建议.     

非缓冲盐在非水相酶催化中的作用

综述了非缓冲盐在非水相酶催化中的作用及其机理探讨，并展望了非水相酶学的前景。     

有机溶剂中C.cylindracea脂肪酶催化有机硅醇的转酯反应

Ｃ．ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ 脂肪酶能在有机介质中催化有机硅醇与酯的转酯反应。高浓度酯和有机硅醇未有抑制酶催化转酯反应活性。在饱和水的有机溶剂中酶催化转酯反应转化率高于脱水有机溶剂中的酶催化转酯反应。