一种利用解脂亚罗酵母菌脂肪酶分两步催化油脂合成生物柴油的方法与所得到的柴油

摘要

本发明提供了一种利用解脂亚罗酵母菌CGMCC No.2707的粗脂肪酶酶液及其固定化脂肪酶分别催化废弃动、植物油脂水解、酯化反应，合成生物柴油方法；并提供了该脂肪酶粗酶液和固定化酶的制备方法。该方法中油脂水解和酯化反应均使用脂肪酶为催化剂，不使用强酸强碱，具有反应条件温和、污染小的优点，整个脂肪酸甲酯/乙酯生产过程中不使用有机溶剂，反应安全、效率高。

主权项

1、一种使用解脂亚罗酵母菌(Yarrowia lipolytica)LW1脂肪酶分两步催化油脂生产生物柴油的方法，其特征在于该方法步骤如下：(1)所述脂肪酶制备：粗脂肪酶酶液的制备：将解脂亚罗酵母菌LW1菌株在茄子瓶斜面培养12—24小时后接种于发酵罐培养，培养80—100小时后，测得水解酶活达到8000u/ml以上时，其发酵液通过离心分离除去该发酵液中固形物与菌体细胞，得到粗脂肪酶酶液；固定化脂肪酶的制备：按粗脂肪酶酶液总重量的1‰—5‰把固定化助剂加入到粗脂肪酶酶液中，再按照载体与粗脂肪酶酶液的体积比1∶1-1.5，让其载体与前面得到的粗脂肪酶酶液混合，使得每克载体的上酶量达到8000U-13000U，然后在温度50℃下进行干燥，使得有酶载体的水分达到4-8重量％，即得到固定化脂肪酶；(2)油脂水解步骤：首先往反应器中加入油脂，然后按照每克油脂为50-100单位加入前面制备的解脂亚罗酵母菌CGMCC No.2707粗脂肪酶酶液，在所述油脂与水的重量比1∶0.2-1∶1.2、每克油0.05-0.2g十二烷基磺酸钠或硬脂酸钠为乳化剂，水相pH5.5-7.0、温度20-55℃与100-300转/分振荡的条件下进行水解反应12-36小时；当所述油脂的水解率达到90％以上时，该反应液用2-4N酸进行酸化，使得水相pH为3.5-5.5，再用温度60-80℃的水洗涤，静置分层，得到含有6.1-8.3重量％甘油的水相与含少量水的粗脂肪酸相，将粗脂肪酸脱水得到用于酯化步骤的脂肪酸；得到的甘油水相进一步提纯分离，制备高纯度工业甘油或药用甘油；(3)酯化步骤：将步骤(2)得到的粗脂肪酸与甲醇或乙醇按照摩尔比1∶1-1∶1.5进行混合，然后按照每克脂肪酸重量的10％加入步骤(1)得到的固定化脂肪酶，在30℃下振荡或搅拌进行酯化反应3-24小时，得到脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯，经气相色谱检测得脂肪酸甲酯或乙酯转化率达到90％；再将得到粗脂肪酸甲酯或乙酯在真空度93-98KPa下进行减压蒸馏，收集190-220℃馏分为精脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。