固定化脂肪酶催化高酸废油脂酯交换生产生物柴油

 探讨了固定化脂肪酶Novozym 435催化高酸废油脂与乙酸甲酯酯交换生产生物柴油. Novozym 435能催化高酸废油脂与乙酸甲酯的酯交换反应,反应24 h后甲酯产率为77.5%,但该值大大低于以精制玉米油为原料时的甲酯产率(86.2%). 系统研究了反应体系中的水、游离脂肪酸和乙酸对反应的影响. 当反应体系中的水含量低于0.05%时,水对酶反应速率和甲酯产率影响甚小,而水含量高于0.05%时,酶反应速率和甲酯产率随着水含量的增加而降低. 游离脂肪酸对反应有较大影响,甲酯产率随着游离脂肪酸含量的增加而急剧下降. 乙酸甲酯与游离脂肪酸反应产生的副产物乙酸是导致甲酯产率显著下降的原因. 在反应体系中添加适量(油重的10%)的有机碱三羟甲基氨基甲烷或三乙胺可有效提高酶促高酸废油脂的酯交换反应速率和甲酯产率,使反应12 h后的甲酯产率分别达到85.9%和80.8%; 碱的加入还提高了酶的操作稳定性,添加有机碱三羟甲基氨基甲烷或三乙胺可使反应10批次后Novozym 435的相对酶活力分别由对照值86%提高到97%和93%.     

固定化脂肪酶催化合成生物柴油

固定化脂肪酶催化合成生物柴油;转酯反应;固定化脂肪酶;菜籽油;甲醇;生物柴油     

柴油溶剂中脂肪酶催化高酸值废油脂酯化制备生物柴油

采用0＃柴油作为反应溶剂,利用固定化脂肪酶催化高酸值废油脂与甲醇酯化反应制备生物柴油。来源于Candida antarctica的固定化脂肪酶Novozym435在0＃柴油溶剂中具有极高的催化活性。以酸价高达157×10-3的废油脂为原料,废油脂质量比10%的Novozym435,甲醇与废油脂初始摩尔比2∶1,0＃柴油与废油脂质量比5∶1,摇床摇速170r/min,50℃下反应2h甲酯化率可达95.10%。0＃柴油作为反应溶剂有效地溶解了高酸值废油脂和甲醇,降低了反应体系的黏度和消除了甲醇对Novozym435的负面影响,提高了Novozym435的稳定性。同时,0＃柴油溶剂对未脱胶废油脂中残留的对脂肪酶有害的磷脂等胶类物质具有一定的稀释作用。该工艺省却了溶剂蒸馏的繁琐工序,直接得到脂肪酸甲酯和石化柴油的混合燃料。     

固定化扩展青霉脂肪酶的制备及其在玉米油转酯反应中的应用

采用吸附法对来源于扩展青霉Penicillium expansum的脂肪酶进行了固定化.从20种不同来源的树脂中筛选出固定化效率高且价格低廉的D4020树脂作为载体,系统研究了固定化条件对固定化效率及固定化酶转酯活力的影响.结果表明,最适加酶量、缓冲液pH和吸附时间分别为0.7 g/g、9.4和4 h.冻干时添加0.5%的半乳糖有助于提高固定化酶的转酯活力.在上述优化条件下,固定化酶的转酯活力为404.0 U/g,而所用的游离酶不能催化该转酯反应.利用该固定化酶催化玉米油转酯反应生产生物柴油时,叔戊醇为适宜的反应介质,其最适添加量为0.5 ml/g;适宜的酶量、加水量和反应温度分别为60.6 U/g、油重的1.2%和35℃.按醇/油摩尔比为1的比例分别在反应0、2和6 h时加入甲醇,在优化反应条件下,反应24 h后甲酯产率达85.0%;固定化脂肪酶具有较好的操作稳定性,反应10批次时,相对酶活力为62.8%.     

废油脂催化转化制取生物柴油的研究

随着世界经济的发展,石化燃料已经不能满足世界经济发展的需要.以天然油脂为原料生产的生物柴油,作为一种可再生的清洁能源,目前已经受到世界各国的普遍关注.但是目前生产生物柴油使用最广泛的原料是纯菜籽油,生产成本较高,不具有与石化柴油竞争的能力.因此,本实验提出了利用餐     

华根霉全细胞脂肪酶催化合成生物柴油

比较了5种不同商品化脂肪酶和自制的华根霉CCTCCM201021全细胞脂肪酶(RCL)催化油脂合成生物柴油的转化效果,结果表明,RCL能有效应用于无溶剂体系催化合成生物柴油.在无溶剂体系中对该酶催化生物柴油的转酯化反应工艺进行优化,考察了甲醇用量、体系含水量、酶的添加量和反应温度对生物柴油收率的影响,使生物柴油最终收率大于86.0%.在有机溶剂体系中选择不同有机溶剂作为助溶剂进行转酯化反应,发现logP值在4.0～4.5的有机溶剂具有较好的转化效果.其中以正庚烷为助溶剂的转酯化反应具有最高的生物柴油收率86.7%.在无溶剂体系中RCL催化转化油酸和模拟高酸价油脂合成脂肪酸甲酯的研究表明,该酶具有很好的催化合成生物柴油的潜力.     

固定化脂肪酶催化碳酸二甲酯制备生物柴油的研究

以介孔硅材料(MPS)为载体将脂肪酶固定化,以碳酸二甲酯为酰基受体,对固定化酶催化碳酸二甲酯进行了反应路径(原料油)、反应条件(反应温度、碳酸二甲酯的用量、加水量)的优化,在最佳的条件下对实验过程中所用的固定化酶进行重复使用性的考察.实验结果表明,不同种油与碳酸二甲酯反应在同定化酶的催化下制备生物柴油的产率以麻疯树油为最高,最佳反应条件是碳酸二甲酯的浓度为16mL/g、不加水,在50℃下反应24h,生物柴油得率达81.6％.     

基于氯化镁饱和溶液中固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化光皮树油脂合成生物柴油

基于氯化镁饱和溶液反应体系中,对采用固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化光皮树油脂转化为生物柴油的工艺进行了研究。考察了固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化光皮树油转酯化的工艺中甲醇的用量、固定化脂肪酶的添加量、摇床的转速和反应时间对生物柴油产率的影响。实验结果表明,采用氯化镁饱和溶液反应体系,在醇油摩尔比为3∶1,固定化酶Lipozyme TL IM用量为光皮树油质量的20%,摇床转速为150 r/min,反应8 h时,生物柴油产率最高,达到86.5%。与传统的三步甲醇醇解或者有机溶剂反应体系比较,采用的氯化镁饱和溶液体系的酶稳定性更好,反应效率更高,有效地解决了酶在甲醇中失活的问题,生产成本低,可成为生产生物柴油的新工艺。     

脂肪酶酶粉催化的无溶剂酯交换反应

硅胶;无溶剂反应;脂肪酶酶粉催化的无溶剂酯交换反应     

基于纤维素的固体酸催化剂的制备及其催化高酸值废油脂生产生物柴油

以廉价的纤维素为原料,经不完全炭化和磺化制得含高密度(1.69 mmol/g) SO3H基团的固体酸催化剂Cellulose-SO3H.结果表明,该催化剂适宜的制备条件为:在400℃炭化15h,再在150℃磺化15h.所得催化剂在油酸与甲醇的酯化反应中表现出明显高于其它几种典型固体酸催化剂(铌酸,Amberlyst- ...     

有机溶剂中脂肪酶催化酯交换反应的研究

对几种有机溶剂中猪胰脂肪酸催化的酯交换反应进行了研究，详细考察了反应温度、反应时间、反应物摩尔比、反应物中水含量和不同溶剂对反应性能的影响。结果表明：1．反应温度在313K左右时酶显示出最高催化活性。2．在实验条件下，反应进行72h后，转化率不再随反应时间的延长而变化，即反应达到平衡。3．酯／醇摩尔比的增大对反应转化率的影响较小。4．反应系统中水含量为0．5％－1．3％时，酶的催化活性最高。5．酶的催化活性随溶剂极性增大而降低。     

Biodiesel Production by Single and Mixed Immobilized Lipases Using Waste Cooking Oil

Biodiesel is one of the important biofuels as an alternative to petroleum-based diesel fuels. In the current study, enzymatic transesterification reaction was carried out for the production of biodiesel from waste cooking oil (WCO) and experimental conditions were optimized, in order to reach maximum biodiesel yield. Bacillus stearothermophilus and Staphylococcus aureus lipase enzymes were individually immobilized on CaCO₃ to be used as environmentally friendly catalysts for biodiesel production. The immobilized lipases exhibited better stability than free ones and were almost fully active after 60 days of storage at 4 °C. A significant biodiesel yield of 97.66 ± 0.57% was achieved without any pre-treatment and at 1:6 oil/methanol molar ratio, 1% of the enzyme mixture (a 1:1 ratio mixture of both lipase), 1% water content, after 24 h at 55 °C reaction temperature. The biocatalysts retained 93% of their initial activities after six cycles. The fuel and chemical properties such as the cloud point, viscosity at 40 °C and density at 15 °C of the produced biodiesel complied with international specifications (EN 14214) and, therefore, were comparable to those of other diesels/biodiesels. Interestingly, the resulting biodiesel revealed a linolenic methyl ester content of 0.55 ± 0.02% and an ester content of 97.7 ± 0.21% which is in good agreement with EN14214 requirements. Overall, using mixed CaCO₃-immobilized lipases to obtain an environmentally friendly biodiesel from WCO is a promising and effective alternative for biodiesel production catalysis.     

高活性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

 制备了五种对水稳定性好、带-SO3H 官能团的Bronsted酸离子液体,并用它们催化棉籽油酯交换反应制备生物柴油. 结果表明,磺酸类Bronsted酸离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中的含氮官能团和碳链长度有关,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最好,其活性接近于浓硫酸催化剂. 离子液体容易同产物分离,具有很好的稳定性,可以循环使用,对环境友好,是制备生物柴油的较理想催化剂.     

废弃油脂生产生物柴油的研究进展

简单介绍了生物柴油的生产原料,综述了用废弃油脂生产生物柴油的现状和方法。废弃油脂生产生物柴油的方法主要有物理法和化学法,物理法主要有掺和法和微乳法,化学法主要有热裂解法和酯交换法。目前生产中采用化学法的酯交换法、以酸碱两步催化法的工艺为主,而生物酶法和超临界法是研究热点。     

CS-MCM-48复合载体固定化脂肪酶催化苯乙酮一锅法还原转酯化拆分反应

将天然聚合物壳聚糖(CS)涂覆在介孔分子筛MCM-48表面制得CS-MCM-48复合载体,控制CS与介孔分子筛MCM-48质量比为1∶10时,CS-MCM-48的比表面积、平均孔径和孔容分别为408m2/g、2.14nm和0.38cm3/g。在磷酸盐缓冲溶液-异辛烷混合溶剂中制备了固定化假单胞菌脂肪酶(Pseudomonas Cepacia Lipase,PSL)PSL/CS-MCM-48,并用于潜手性苯乙酮一锅法还原转酯化手性拆分反应。结果表明,PSL/CS-MCM-48的催化活性和对映选择性均明显优于纯介孔分子筛MCM-48和壳聚糖制备的固定化酶PSL/MCM-48和PSL/CS。甲苯作溶剂,反应温度为40℃时,底物1-苯乙醇转化率达15.3%,产物(R)-乙酸苯乙酯和(S)-1-苯乙醇的对映体过量值分别为99%和18.0%,对映选择性参数E值达237,固定化酶PSL/CS-MCM-48显示出良好的手性拆分性能。