一种固定化脂肪酶催化黄连木油制备生物柴油的方法

摘要

一种固定化脂肪酶催化黄连木油制备生物柴油的方法，其特征是：以天然纤维-苎麻为载体的固定猪胰脂肪酶催化黄连木油与甲醇的转酯反应制备生物柴油。本发明可将固定化脂肪酶在酯化反应后回收连续重复使用13次，脂肪酶的活性保持率大于80.0%，提高了脂肪酶的利用率，降低了因脂肪酶所致的产品成本。

主权项

一种固定化脂肪酶催化黄连木油制备生物柴油的方法，其特征是：以天然多年生宿根性草本植物天然纤维‑‑苎麻和猪胰脂肪酶为原料，以苎麻为脂肪酶的载体，对苎麻进行活化、猪胰脂肪酶液制备，然后采用共价交联的方法进行脂肪酶的固定化，再以天然纤维‑苎麻为载体的固定猪胰脂肪酶催化黄连木油与甲醇的转酯反应制备生物柴油；上述苎麻的活化、猪胰脂肪酶液制备和交联包括以下三个步骤：（1）苎麻的活化：剪取若干苎麻，用0. 5—1.0mo1/ L KOH煮沸0.5—1.0小时除去苎麻表面的杂质，然后用0.1—0.6 mol/L浓度的NaI04溶液氧化，5‑12小时后取出用去离子水洗净，加甘油于苎麻表面静置30‑‑60 min，以除去未反应的NaIO4，用去离子水洗净待用；  （2）酶液制备：将一定量猪胰脂肪酶干粉溶于50mL的磷酸缓冲液中，上述磷酸缓冲液浓度为0. 025‑0.500mo1/ L，pH 值为7.5，4℃低温下搅拌均匀，在10000r/min转速下离心10 min，然后取上清液贮于冰箱内备用；（3）交联：将步骤(1)活化的苎麻置于锥形瓶中与步骤(2)得到的酶液在4℃下进行交联，每交联30‑‑60分钟，震荡10‑‑30分钟，反应2‑6个小时；交联完毕后，用去离子水在室温下反复洗涤固定化酶5‑‑10次以上，以确保苎麻表面未交联上的游离酶被洗下；为提高醛基的交联度，采取重复步骤(3)的方法进行反复交联；每次取出苎麻后，用滤纸吸干苎麻表面水分，再放入酶液中进行交联；上述固定化猪胰脂肪酶催化黄连木油制备生物柴油，包括以下步骤：将一定量的黄连木油置于圆底烧瓶中，甲醇的总量选用理论值，即物质量比n为黄连木油:甲醇=1:3‑6，甲醇采用分三次的方式加入到烧瓶中,先加入1/3甲醇，再加入相当于黄连木油质量10‑20%的水和10‑20% 正己烷的有机溶剂，混合均匀；然后用恒流泵将该混合物泵入反应器与其中的固定化猪胰脂肪酶进行反应，控制反应温度为40℃；在反应7 h时再次加入1/3甲醇，过14小时再加入1/3甲醇，循环反应24 h，甲酯含量达到86.0‑90.0%；将固定化猪胰脂肪酶在酯化反应后回收连续重复使用13次, 猪胰脂肪酶的活性保持率大于80.0%。