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1、第25卷第11期催化学报2004年11月Vol.25No.11ChineseJournalofCatalysisNovember2004文章编号:02539837(2004)11090306研究论文:903~908无溶剂系统中固定化脂肪酶催化废油脂转酯生产生物柴油吴虹,宗敏华,娄文勇(华南理工大学生物工程系,广东广州510640)摘要:探讨了无溶剂系统中固定化脂肪酶Novozym435催化餐饮业废油脂转酯生产生物柴油.反应副产物甘油可吸附在固定化酶载体表面,采用丙酮洗涤除去甘油可提高酶的稳定性.适宜的醇/油摩尔
2、比、酶用量、反应温度和摇床转速分别为1,66U/g,35~40和150r/min,不宜加水到反应体系中.采用分步加入甲醇的方式可减轻甲醇对酶的毒害作用.分别在反应进行到6和14h时用丙酮除去酶表面的甘油,然后按醇/油摩尔比为1的比例加入甲醇继续反应,反应30h后产物中的脂肪酸甲酯含量为886%.连续反应300h后,酶活性基本没有下降.关键词:脂肪酶,固定化酶,废油脂,转酯反应,生物柴油,无溶剂系统中图分类号:O643/Q55文献标识码:ATransesterificationofWasteOiltoBiodiesel
3、inSolventFreeSystemCatalyzedbyImmobilizedLipaseWUHong,ZONGMinhua*,LOUWenyong(DepartmentofBiotechnology,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong,China)Abstract:Thetransesterificationofwasteoiltobiodieselinasolventfreesystemcatalyzedbyanimmobilizedli
4、paseNovozym435wasexplored.Thebyproductglycerolwasfoundtobeadsorbedonthesupportandthestabilityoftheimmobilizedlipasewasenhancedbyrinsingtheenzymewithacetone.Theoptimalreactionconditionssuchasmolarratioofmethanoltooil,enzymeamount,temperatureandshakingratewere1,66U/g
5、,35~40and150r/min,respectively.Wateradditionwasnotfavorableforthereaction.Athreestepmethanolysisprotocolwasusedtoprotecttheimmobilizedlipasefrominactivationbymethanol.Onemolarequivalentofmethanolwassuccessivelyaddedatreactiontimeof0,6and14h,bywhichamethylesterconte
6、ntof886%inthereactionmixturecouldbeachievedaftertotalreactiontimeof30h.Acetonewasusedtoremoveglycerolfromtheenzymesurfaceateachstep.Theenzymeshowednoappreciablelossinactivityafterbeingcontinuouslyoperatedfor300h.Keywords:lipase,immobilizedenzyme,wasteoil,transesteri
7、fication,biodiesel,solventfreesystem生物柴油,即长链脂肪酸单酯,是一种以动植物目前生物柴油的工业生产均采用化学法,这种油脂为原料生产的可再生的绿色能源.它不但可以方法存在醇必须大大过量、能耗高、产物难于回收和[2]作为化石柴油的替代燃料,而且具有化石柴油无可废碱液污染环境等缺点,并且对原料要求高,导[1]比拟的优良特性.随着石油资源的日益枯竭以及致生产成本过高(原料成本占总成本的75%左右).人们环保意识的不断增强,近年来生物柴油的生产能否利用廉价的原料生产生物柴油是生物柴油能否已引起
8、世界各国的广泛关注,并成为新能源开发的得到广泛应用的关键.酶法生产生物柴油具有反应一个热点.条件温和、醇用量小、产物易分离及无污染物排放等收稿日期:20040225.第一作者:吴虹,女,1971年生,博士研究生.联系人:宗敏华.Tel:(020)8711