微乳体系中脂肪酶催化棕榈酸制备生物柴油及其工艺优化

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1、微乳体系中脂肪酶催化棕榈酸制备生物柴油及其工艺优化朱广琪李芳浩刘妍王彩娜谈忠琴韩晓祥（浙江工商大学应用化学系，杭州310018）摘要以十二烷基苯磺酸（Dodecylbenzenesulfonicacid,DBSA）+TX-100/环己烷/1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（BmimBF4）微乳体系为反应介质，Candidarugosa脂肪酶为催化剂，进行棕榈酸与乙醇酯化反应制备生物柴油，并考察离子液体用量、醇酸摩尔比、脂肪酶用量、反应温度、反应时间等因素对棕榈酸乙酯产率的影响。在单因素实验的基础上，根据中心组合

2、Box-Benhnken实验设计原理，采用响应面分析法对生物柴油制备工艺进行优化。结果表明生物柴油制备的最佳工艺条件为：离子液体BmimBF4用量30%，醇酸摩尔比6.3:1，脂肪酶用量为棕榈酸质量的14%，反应温度34℃时，反应时间3.0h，此条件下，棕榈酸乙酯的产率为97.5%，该结果与模型预测值基本相符。关键词离子液体微乳体系脂肪酶棕榈酸乙酯响应面法中图分类号：TQ645文献标识码：A文章编号：OptimizationandPreparationofBiodieselfromPalmitateAcidu

3、singCandidaRugosaLipaseasCatalystinMicroemulsionSystemZhuGuangqiLiFanghaoLiuYanWangCainaTanZhongqinHanXiaoxiang(DepartmentofAppliedChemistry,ZhejiangGongshangUniversity,Hangzhou310018)AbstractBiodieselwaspreparedviaesterificationofpalmitateacidandethanolint

4、hedodecylbenzenesulfonicacid(DBSA)+TX-100/cyclohexane/1-Butyl-3-methylimidazoliumtetrafluoro-borate(BmimBF4)microemulsionsystemwithCandidarugosalipaseascatalyst.Theeffectsofseveralparameterssuchastheamountofionicliquid,molarratioofreactants,theamountoflipas

5、e,reactiontemperatureandreactiontimeontheyieldofethylpalmitatewereinvestigated.Onthebasisofsinglefactorexperiments,thepreparationprocessofbiodieselwasoptimizedbyresponsesurfacemethodology(RSM)basedontheBox–Behnkendesign(BBD).Accordingly,amaximumethylpalmita

6、teyieldof97.5%wasobtainedundertheoptimalconditions:amountofionicliquidBmimBF430%,ethanol/acidmolarratioof6.3,theamountoflipasetopalmitateacid14%,reactiontemperature34℃andreactiontime3.0h.Theseresultswerebasicallyagreementwithpredictedvaluebyamathematicalmod

7、el.Keywordsionicliquidmicroemulsionsystem,lipase,ethylpalmitate,responsesurfacemethodology———————收录日期：2017-09-14作者简介：朱广琪，女，1993年出生，硕士研究生，食品科学与工程通讯作者：韩晓祥，男，1974年出生，副教授，食品化学。电话：13136171144，Email：hxx74@126.com.生物柴油是一种新型的可再生绿色能源，它具有闪点高、抗爆性好、燃烧性能优良、能有效降低SOx，NOx等

8、有害温室气体排放量等优点。生物柴油是一种高级脂肪酸酯类化合物，可以通过动植物油脂、餐饮废油等为原料与低级醇经过酯交换或酯化反应制备得到。在传统制备工艺中，常采用浓硫酸作为催化剂。浓硫酸催化时虽有较高催化活性，但存在易发生副反应，产品不易提纯，设备腐蚀严重，环境污染严重等缺点，工艺路线不符合当今社会可持续发展的要求。采用固体酸、金属盐类、离子液体等催化剂[1-5]，虽然在一定程度上解决了传统催化剂存在