固定化脂肪酶催化大豆油制备生物柴油的工艺条件研究-论文.pdf

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1、第25卷第3期唐山学院学报Vo1．25No．32012年O5月JournalofTangshanCollegeMay．2012固定化脂肪酶催化大豆油制备生物柴油的工艺条件研究李艾，郝玉翠，金昌磊(唐山学院环境与化学工程系，河北唐山063000)摘要：以固定化脂肪酶LipozymeRMIM为催化剂，利用大豆油制备生物柴油。采用分析游离甘油的方法测定酯转化率，探讨了酯交换反应中水的含量、醇油比、反应时间、反应温度和底物加入方式为条件变量时对生物柴油制备的影响。研究结果表明：最适反应条件为水含量6，醇

2、油摩尔比4：1，反应时间12h，温度45℃，甲醇分三次加入，在此条件下该固定化脂肪酶催化大豆油的酯转化率可以达到45．2。关键词：生物柴油；脂肪酶；酯化反应中图分类号：O643．32文献标识码：A文章编号：1672—349X(2012)03—0031—04StudyonLipase-CatalyzedProductionofBiodieselfromSoybeanOilLlAi，HA0Yu-cui，JINChang-lei(EnvironmentalandChemicalEngineering，

3、TangshanColiege,Tangshan063000，China)Abstract：TransesterificationofsoybeanoilcatalyzedbyNovozymRMIMforbiodieselproduc—tionwasstudiedinthispaper．Theproductionrateoftransesterificationwasalsostudiesbyana—lyzingfreeglycero1．Theoptimalconditionswereobtai

4、nedforthetrarlsesterificationonthebasisoftotalglycerincontentchangebeforeandafterreaction：6watercontent，molarratioofmethanoltooil4：1，reactiontime12hours，reactiontemperature45℃，andthewayofaddingmethanoltoaddthreetimesinthereactionsystem，whichcouldrece

5、ivegreatestyieldat45．2．KeyWords：biodiesel；lipozyme；transesterification生物柴油属于可再生能源的一种，是指由植物油或者动过程简单，操作方便，原料油中的游离脂肪酸能完全转化成物脂肪等油脂类物质与短链醇——甲醇、乙醇等经过酯交换甲酯，原因是脂肪酶具有催化酯化和转酯反应的能力，因此反应得到的有机脂肪酸酯类物质，具有绿色、可再生、能耗低采用酶催化合成生物柴油引起了人们越来越多的关注0]。等优点，能够缓解石油短缺和环境污染对人类造成的危害

6、。本文以固定化脂肪酶LipozymeRMIM为催化剂，采用因此，随着能源需求量的增大和环保意识的增强，作为传统分析游离甘油的方法测定酯转化率，对催化大豆油生产生物石油的替代产品之一的生物柴油得到了广泛的重视，成为国柴油的工艺条件进行初步研究。’内外研究开发的热点[1]。1材料和方法目前国际上生产生物柴油主要采用化学法，即使用酸性1．1实验材料或者碱性催化剂进行催化转酯反应。该方法生产生物柴油原料：大豆油(金龙鱼牌)；脂肪酶：LipozymeRMIM(购有以下缺点：工艺复杂、醇消耗量大、能耗高、产

7、物回收困难、自丹麦诺维信公司)。环境污染大等。除化学法外生物柴油的生产方法还有酶催1．2实验方法化法，该法相对于化学法具有反应条件温和、醇用量小、无污lI2．1甘油含量的测定与计算染物排放等优势。而且从反应混合物中回收副产物甘油的试样处理：准确称量1g左右的大豆油，加入10mL收稿日期：2012—04—27作者简介：李艾(1981一)，女，河北唐山人，讲师，硕士，主要从事生物化工研究。·32·唐山学院学报第25卷K0H—C2H50H溶液，回流30min，再加入10mL0．3mol／L反应体系：取

8、5g大豆油，质量分数30固定化酶，5的H。SO进行酸解，待溶液分层后将下层甘油相转入200蒸馏水，转速200r／min，醇油摩尔比3：1，反应温度4O℃，mL容量瓶中，并用适量的水洗涤脂肪酸层，水层也转入容量分两次加入甲醇。按照1．2．2实验方法分别测定不同反应，瓶中，最后定容，待用。时间的转化率。甘油含量的测定：准确量取25mL上述甘油溶液，放入(4)最适反应温度确定：反应温度是影响酶催化转酯反250mL锥形瓶中，再加入20mL0．02mol／L的KIO4溶液，应的一个重要参数，选择适当的反应