离子液体在脂肪酶催化合成生物柴油中的应用发展趋势

从固定化和非水介质两方面介绍了脂肪酶催化合成生物柴油的现状。简述了离子液体作为绿色溶剂的特性及对脂肪酶催化反应的影响,明确使用离子液体可提高酶的稳定性,维持酶的催化活性。综述了离子液体作为潜在的反应介质应用于脂肪酶催化高产生物柴油的前景。     

固定酶法生产生物柴油

探讨了利用本实验室自制的Candidasp.99-125脂肪酶转酯化合成生物柴油的过程。深入研究了甲醇对反应的抑制作用,酶用量、溶剂、底物浓度、反应温度、时间、水含量、pH值对生物柴油合成的影响,以及反应中固定化酶的寿命等问题。试验结果表明,采用最佳转酯化反应条件和分批加入甲醇的工艺条件下,最高单批转化率可以达到96%,固定化酶的使用半衰期可达到200h以上。     

脂肪酶催化食用废油制备生物柴油

利用脂肪酶为催化剂,食用废油与甲醇反应,制备生物柴油,最佳酯化反应条件为反应温度50℃、脂肪酶催化剂用量为原料量的3%、甲醇与食用废油体积比为3∶1、共溶剂丁酮量为甲醇量的1/6、pH=7,反应时间4h,生物柴油产率可达到78%,对产品的各项指标测定,均达到GB/T20828-2007要求,指标并与0#石化柴油相接近。     

固定化脂肪酶催化废油合成生物柴油

研究了固定化假丝酵母99-125脂肪酶在有溶剂的体系下催化废油合成生物柴油过程中,油醇摩尔比、有机溶剂性质、底物浓度、体系含水量、甲醇流加等因素对反应过程的影响.研究结果表明,在最佳实验条件下,反应转化率最高可达92％,酶的使用寿命可达7批以上.     

固定酶法催化合成生物柴油Ⅰ.大孔树脂固定化脂肪酶的制备

研究了用于生物柴油酶催化的大孔树脂固定化脂肪酶的制备过程,考察和优化了脂肪酶固定化方法及条件。结果表明,采用大孔树脂D3520作载体,以载体涂布法固定化脂肪酶的最适固定化条件为:酶用量为酶∶树脂=0.16∶1(质量比),吸附时间1~3 h,pH值范围为9.0~9.4,固定化温度40℃。酶活力可达91.49 U/g,酶活回收率约为54%。     

生物柴油合成中脂肪酶的应用研究进展

生物柴油是以动植物油脂为原料制造的可再生能源,可作为石油柴油的替代或部分替代燃料.生物柴油的发展不仅有利于解决能源问题,而且可以减少温室气体的排放量.本文对脂肪酶的催化活性和选择性,脂肪酶的固定化、不同反应体系中生物柴油的脂肪酶催化合成及其操作条件,不同酰基受体对脂肪酶催化制备生物柴油的影响等问题的研究进展进行了综述.     

离子液体在生物柴油合成中的应用研究进展

离子液体具有较强的催化能力、较强的溶解能力、较低的蒸气压等特性,其在生物柴油合成中的应用近年来受到人们的持续关注。本文介绍了离子液体不仅可作为酶催化合成生物柴油的绿色溶剂,作为酯交换反应合成生物柴油的催化剂,还可作为催化剂载体,并可以实现离子液体在生物合成应用中的循环利用。提出了今后应加强对离子液体中固定化脂肪酶催化合成生物柴油的传质过程和催化作用机制及离子液体的循环利用进行研究。     

乌桕梓油酶法制备生物柴油的研究

分析了乌桕梓油和皮油的基本理化特性和脂肪酸组成。同时,以乌桕梓油为原料油,以杂醇油为酰基受体,初步探讨了脂肪酶催化制备生物柴油的研究,比较了无溶剂体系和叔丁醇体系合成生物柴油的效果。结果表明,乌桕梓油和皮油的基本理化性质差异明显,从两者脂肪酸组成分析,它们均适合于用作生物柴油原料。对于无溶剂体系和叔丁醇体系而言,当Novozym 435与Lipozyme TLIM脂肪酶复合比例为2∶4时,生物柴油转化率达到最高,分别为98.279%和76.334%。     

多孔玻璃珠固定化脂肪酶及其催化合成生物柴油

以多孔玻璃珠为载体,采用共价法对假丝酵母99-125脂肪酶进行了固定,对比了固定化酶与游离酶的最适反应温度、pH值以及热稳定性.并以所制备的固定化酶为催化剂,在微水体系中利用菜籽油合成生物柴油,考察了溶剂量、体系水含量、甲醇等因素对固定化酶催化性能的影响,研究了固定化酶的操作稳定性.     

固定化脂肪酶催化酯交换制备生物柴油的研究进展

生物酶法生产生物柴油具有化学催化法不可比拟的优越性,是工业化生产的发展方向。介绍了固定化脂肪酶在催化油脂酯交换制备生物柴油方面的应用,对影响酯交换反应的脂肪酶源、底物摩尔比率、酰基受体、水含量、反应温度、副产物等因素进行了综述。     

酶催化餐饮业废油脂生产生物柴油的研究

研究了利用餐饮业废油脂和甲醇,在无溶剂系统中通过脂肪酶的转酯作用来生产生物柴油.结果表明,醇油摩尔比为3∶1时甲醇转化率只能达到48%左右,醇油摩尔比低于1∶1时甲醇转化率能达到95%以上,采用分批添加法,甲醇总转化率可以明显提高到80%以上.反应体系的最适初始水活度应控制在0.54～0.75之间,随着反应温度的升高,酯交换反应的速度加快,但酶失活率也随之增大.     

Protein Recovery from Sweet Potato Starch Wastewater by Foam Separation

In this study, an inclined foam separation column was designed to effectively recover protein from sweet potato starch wastewater. The effects of the influent protein concentration, pH, air flow rate, influent volume, foaming time, and inclined column angle on foam separation performance were assessed. The optimum foam separation conditions consisted of influent protein concentration 4.51 mg/mL, pH 4, air flow rate 0.15 mL/min, influent volume 500 mL, foaming time 100 min, and inclined column angle 30°. In these conditions, protein recovery percentage and enrichment ratios were 84.1% and 1.3, respectively. The biochemical oxygen demand (BOD₅) and chemical oxygen demand (COD_Cr) of the residual solution (620 and 950 mg/mL, respectively) were lower than those of the original (influent) solution.     

Supported Ionic Liquid Enzymatic Catalysis for the Production of Biodiesel

Pseudomonas cepacia lipase supported in the 1‐n‐butyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ionic liquid is an alternative “green” method for the production of biodiesel from the alcoholysis of soybean oil. The transesterification reaction catalyzed by this ionic liquid‐supported enzyme can be performed at room temperature, in the presence of water and without the use of organic solvents. It is also compatible with various alcohols (including isoamyl alcohol). The biodiesel is separated by simple decantation and the recovered ionic liquid/enzyme catalytic system can be re‐used at least four times without loss of catalytic activity and selectivity.     

生物酶法转化酵母油脂合成生物柴油

以一株高产油脂圆红冬孢酵母菌(Rhodosporidum toruloides Y4#)干菌粉为原料,利用酸热法提取了该酵母油脂,并对所得油脂进行了分析. 进一步利用该酵母油脂为原料分别研究了无溶剂体系中三步甲醇法及在叔丁醇介质体系中脂肪酶催化合成生物柴油,发现脂肪酶可以有效转化该酵母油脂制备生物柴油. 在优化反应条件下,生物柴油得率可达90%左右,略低于相同条件下利用精制大豆油合成生物柴油的得率.     

温度对高浓度SDS水溶液泡沫稳定性及分离的影响

高浓度表面活性物质的分离是泡沫分离过程的难题,也是制约泡沫分离技术应用于工业化生产的瓶颈.为了解决高浓度表面活性物质泡沫分离的难题,以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液为体系,研究了在其临界胶束浓度(CMC)附近时,温度对SDS水溶液气泡直径、泡沫稳定性、富集比及回收率的影响.结果表明:温度对高浓度表面活性物质的泡沫分离有显著影响.当SDS水溶液浓度分别为1.2、2.3、3.5g·L-1,温度从30℃升高到70℃时,泡沫稳定性先增大后减小,在pH 6.9、表观气速2.4×10-3 m·s-1、装液量200 mL的操作条件下,气泡直径先减小后增大,富集比提高了3～5倍,回收率降低了34％～65％.     

固定化酶及全细胞生物催化合成生物柴油的研究进展

生物柴油是一种可再生的绿色环保型能源.酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、甘油易回收等优点.本文综述了固定化脂肪酶、全细胞生物催化剂在生物柴油制备中研究应用的新进展.     

Study on Streptomycin Sulfate Recovery by Batch Foam Separation

The feasibility of foam separation as a technique was assessed for the recovery of streptomycin sulfate from the waste solution by using an anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS). The experimental parameters examined were SDS concentration, superficial gas velocity, initial pH, and liquid loading volume. The results showed that sodium dodecyl sulfate as the surfactant for foam separation had good foaming quality and could effectively concentrate streptomycin sulfate of the aqueous solution by technology of foam separation. The enrichment ratio and the recovery rate of streptomycin sulfate were 4.0 and 85%, respectively under the best operating conditions of sodium dodecyl sulfate concentration 0.4 g/L, superficial gas velocity 300 mL/min, liquid loading volume 300 mL and initial pH 6.0 when streptomycin sulfate concentration was 0.5 g/L.     

游离脂肪酶NS81006催化含酸油脂制备生物柴油的应用研究

与固定化脂肪酶相比,游离脂肪酶具有反应速率快、成本较低的优势,成为制备生物柴油新的研究方向。前期研究结果表明,游离脂肪酶NS81006可以高效催化大豆油甲醇解制备生物柴油,进一步研究其对含酸油脂的催化,对于促进游离脂肪酶在生物柴油领域中的应用具有重要意义。本文系统研究了甲醇添加策略对游离脂肪酶NS81006催化油酸制备生物柴油的影响,进而考察了NS81006催化模拟酸化油以及实际含酸油脂制备生物柴油的转化情况。研究表明,在优化的甲醇添加策略下,游离脂肪酶NS81006可有效催化油酸、不同含酸量(0~100%,基于总质量)模拟酸化油以及实际含酸油脂进行生物柴油的制备;离心分离可有效实现NS81006的回复使用,连续回用5个批次,游离脂肪酶活性未出现明显下降。     

Optimized Production of Biodiesel from Waste Cooking Oil by Lipase Immobilized on Magnetic Nanoparticles

Biodiesel, a non-toxic and biodegradable fuel, has recently become a major source of renewable alternative fuels. Utilization of lipase as a biocatalyst to produce biodiesel has advantages over common alkaline catalysts such as mild reaction conditions, easy product separation, and use of waste cooking oil as raw material. In this study, Pseudomonas cepacia lipase immobilized onto magnetic nanoparticles (MNP) was used for biodiesel production from waste cooking oil. The optimal dosage of lipase-bound MNP was 40% (w/w of oil) and there was little difference between stepwise addition of methanol at 12 h- and 24 h-intervals. Reaction temperature, substrate molar ratio (methanol/oil), and water content (w/w of oil) were optimized using response surface methodology (RSM). The optimal reaction conditions were 44.2 °C, substrate molar ratio of 5.2, and water content of 12.5%. The predicted and experimental molar conversions of fatty acid methyl esters (FAME) were 80% and 79%, respectively.     

酶促泔水油生产生物柴油条件的研究

以泔水油资源转化为宗旨,利用中性脂肪酶催化泔水油与甲醇反应制备生物柴油。通过50g泔水油正交实验获得最佳转酯化反应条件：油醇摩尔比1∶3,油酶质量比1∶1,温度45℃,油溶剂质量比1∶0.6,反应时间10h后,生物柴油产率可达89.7%以上。对生物柴油密度、黏度、馏程、凝固点、硫含量、残碳、十六烷值等多项指标进行检测,油品的质量符合我国生物柴油的标准。在优化条件的基础上进行10L和50L反应釜实验,10h生物柴油的产率达到80%以上。