一、非水相脂肪酶催化大豆油脂合成生物柴油的研究(论文文献综述)
尤逊[1](2018)在《疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶的优化表达及生物柴油催化新工艺的初探》文中研究表明随着石油的短缺和对环境保护意识的重新重视,通过植物油和短链醇类的转酯反应所生产的生物柴油(脂肪酸甲酯),被认为是石化柴油最重要的替代品之一。到目前为止,商业生物柴油主要是由化学方法产生的,过度的能源消耗和环境污染是其主要的缺点。在非水介质中,脂肪酶(EC 3.1.1.3)表现出了新的酯交换特性,使其成为催化制备生物柴油的生物催化剂之一。与化学方法相比,酶法具有能量消耗低、产物回收简单、二次污染小等优点,表现出了极大的优势。但是脂肪酶的生产成本限制了酶法催化生物柴油在工业化上的应用,为了使酶法制备生物柴油在经济上比化学法更具竞争力,构建一株稳定、表达量高的脂肪酶工程菌株,并实现其高水平生产对其工业应用至关重要。嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)中提取的脂肪酶TLL具有较高的稳定性,对有机溶剂具有耐受性,且在非水介质中具有较高的转酯催化效率。TLL脂肪酶被认为是一种优秀的生物柴油转酯催化剂。在本研究中,我们首先实现了疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)脂肪酶(以下简称TLL)的基因结构改造、基因剂量提升和密码子优化等手段,提高了TLL脂肪酶在毕赤酵母体系中的表达能力,酶活达到了432 U/mL,蛋白含量达到了1.58 mg/mL。通过14 L发酵罐发酵,进一步获得了875 U/mL,3.22 mg/mL的液体脂肪酶酶液,然后使用高效表达重组子发酵获得的液体TLL脂肪酶催化油脂与醇类进行生物柴油催化反应,经过TLL脂肪酶的酶学性质和生物柴油催化反应参数的探索,使用液体TLL脂肪酶的转酯率达到了96%。直接使用液体脂肪酶催化生物柴油转酯反应的策略有效的提升了TLL脂肪酶的回收能力,减少了因固定化过程带来的成本二次增加,为大规模工业生产提供了一种具有可行性的新工艺,为实现进一步酶法制备生物柴油产业化打下了坚实的基础。
王艳[2](2013)在《中长链脂肪酸淀粉酯的酶法合成及其性质研究》文中进行了进一步梳理中长链脂肪酸淀粉酯是一类新型的化学改性淀粉,因其具有较好的粘度、透明度、疏水性、乳化性、冻融稳定性、抗凝沉性和可生物降解性,它的合成现已成为变性淀粉工业中的一个新兴研究热点。但是在目前的研究中,中长链脂肪酸淀粉酯的合成主要采用化学法。由于化学法所需的极端pH值、高温高压高机械条件以及有机溶剂的加入,不仅造成了环境污染和能源浪费,同时危害到人体健康,因此大大限制了其发展与应用。所以,开展生物法合成中长链脂肪酸淀粉酯的研究,生产纯天然、绿色更适合应用于食品、医药以及精细化学品等行业的中长链脂肪酸改性淀粉具有十分重要的现实意义。目前主要在有机溶剂介质中进行酶催化法制备中长链脂肪酸淀粉酯,有机溶剂的使用不仅限制了产品的应用,同时也对酶的催化活性产生一定的抑制作用。发展至今,限制酶促中长链脂肪酸淀粉酯合成的关键问题主要包括:淀粉颗粒结构紧密、活性羟基深藏在分子内部、淀粉和中长链脂肪酸的极性相差较大不易混溶,这就使酶促酯化反应很难进行。为解决以上问题,本论文主要从淀粉的预处理活化、酶的筛选、酰化试剂的选择和反应体系的建立等方面进行深入研究。以天然玉米淀粉为原料,选用各种碳链长度的中长链脂肪酸为酰化剂,脂肪酶为催化剂,在无溶剂体系中进行中长链脂肪酸淀粉酯的绿色合成,并对处理淀粉和各中长链脂肪酸淀粉酯的理化性质进行分析。通过对酶促反应条件的优化、反应机理的探索和反应动力学模型的建立,以棕榈酸为例,揭示酶促玉米淀粉与中长链脂肪酸发生酯化反应所需的必要条件和一般规律。本研究所获得的实验数据不仅将补充和完善现有非水相体系酶催化反应理论,同时也为中长链脂肪酸淀粉酯的实际生产和应用提供一定的理论依据。主要研究内容和结论如下:1、玉米淀粉的预处理活化及对酶促酯化反应的影响。为解决原玉米淀粉颗粒结构紧密不易与中长链脂肪酸发生酯化反应的难题。用NaOH/尿素水溶液在低温条件下对玉米淀粉进行预处理。选择碳链长度适中、熔点在酶最适反应温度范围内的棕榈酸作为中长链脂肪酸的代表性底物,以酶催化预处理淀粉与棕榈酸发生酯化反应的酶促反应初速度和产物取代度为考察指标,获得玉米淀粉处理过程的重要参数值为:氢氧化钠/尿素水溶液的浓度为9%、氢氧化钠与尿素的质量比为2、氢氧化钠/尿素水溶液的预冷温度为-9℃、乙醇的添加量为50%。在此条件下淀粉的冷水溶解度高达96.42%,平均颗粒直径小于0.10μm,结晶度由原来的24.82%降低至10.32%,此时酶的催化反应速度最大(0.34mmol·h-1·mg-1)比催化原玉米淀粉发生酯化反应的速度高出4个数量级,并且棕榈酸预处理淀粉酯的取代度(0.82)明显高于原玉米淀粉酯(0.23×10-2)。原玉米淀粉经预处理后,使酶促酯化反应活性提高的机理在于:预处理后淀粉颗粒粒径越小酶活性中心对其的识别能力越强;结晶度越小活性羟基暴露的越完全,越易进入到酶周围的水化层与分布在水化层表面的棕榈酸发生酯化反应;从而使酶促酯合成的反应速度加快,产物取代度变大。2、甲醇醇解-气相色谱分析测定中长链脂肪酸淀粉酯取代度方法的建立。甲醇醇解-气相色谱分析测定取代度的方法分为两部分:其一,中长链脂肪酸淀粉酯的甲酯化,甲酯化的程度在取代度的测定中起到至关重要的作用。以棕榈酸淀粉酯为例对甲酯化的条件进行了优化,并以棕榈酸淀粉酯的测定值与真实值的拟合度为指标,获得最佳甲酯化条件为:甲醇用量2mL/30mg、甲醇钠用量8mg/30mg、甲酯化温度为70℃、甲酯化时间为40min;其二,脂肪酸甲酯在气相色谱仪中的定量测定,以棕榈酸淀粉酯为例,首先将棕榈酸甲酯的量转化成与淀粉发生酯化反应的棕榈酸的量,再通过公式计算出棕榈酸淀粉酯的取代度。该方法与广泛应用的皂化-滴定法相比,误差小、重复性好更适合用于中长链脂肪酸淀粉酯取代度的测定。3、以棕榈酸淀粉酯的酶催化合成为例,构建酶促中长链脂肪酸淀粉酯的合成体系。在所研究的脂肪酶中,Novozym435在非水相体系中表现出较高的催化预处理淀粉与棕榈酸发生酯化反应的催化活性。以棕榈酸为酯化剂,固定化脂肪酶Novozym435为催化剂,分别在无溶剂体系和微溶剂体系下进行预处理玉米淀粉与棕榈酸的酶促酯化反应。并以取代度和酶酯化比活力为指标考察不同反应体系中酶的催化反应活性。在微溶剂体系中,由于高极性有机溶剂夺取了脂肪酶周围的必须水,酶的刚性增强从而使酶酯化比活力下降,因此在无溶剂体系下可以获得取代度高达1.04的棕榈酸淀粉酯,而在微溶剂体系下只能获得取代度为0.72×10-2的棕榈酸淀粉酯。最终选定无溶剂体系作为Novozym435催化预处理玉米淀粉与中长链脂肪酸发生酯化反应的反应介质。4、无溶剂体系酶促中长链脂肪酸淀粉酯的合成。以平均粒径<0.10μm的预处理玉米淀粉为原料,不同碳链链长度的中长链脂肪酸(C8-C20)为酯化剂,固定化脂肪酶Novozym435为催化剂,在无溶剂体系下进行各中长链脂肪酸淀粉酯的合成。研究发现无溶剂体系中,固定化脂肪酶Novozym435对碳链长度在C8-C16之间的脂肪酸均具有很好的催化能力,酶的酯化比活力基本保持在1.30mmol·h-1·mg-1左右。5、以棕榈酸淀粉酯的酶催化反应合成为例,探讨无溶剂体系酶促中长链脂肪酸淀粉酯的合成机理。在无溶剂体系中,底物分子周围没有有机溶剂,因此不会对酶活力产生影响;同时在反应过程中酶与底物直接接触,无需去溶剂效应这一过程而使反应速度加快;通过控制反应体系的水活度不仅可以为脂肪酶提供发挥其催化活性所必需的水,同时也可以改变酶促反应的平衡,避免水解反应的发生。反应体系适度的水活度使固定化脂肪酶表面形成一层均匀连续的、厚度适宜的水化层。由于脂肪酶催化玉米淀粉与脂肪酸的酯化反应属于界面反应,水化层的连续性和厚度直接影响着底物在油水界面的分布和向脂肪酶活性中心的扩散;预处理淀粉分子上的羟基(亲水性)和棕榈酸上的羧基(疏水性)具有相反的极性,因而适宜比例的两底物可以有序地分布排列在固定化脂肪酶分子的表面;从而在酶分子表面形成水分子层和底物分子层的油水界面,这种水分子层和底物分子层的形成不仅有利于底物分子流动,同时油水界面的形成也为脂肪酶发挥其催化活性提供了必要条件;在对无溶剂体系脂肪酶催化玉米淀粉与棕榈酸酯化反应的反应进程研究中发现,反应速度出现两次突然加快的现象,第一次加速主要是由于底物最大程度的克服了体系中的外扩散和内扩散限制从而使酶促反应速度达到最大;而第二次加速是由于棕榈酸淀粉酯的生成和积累使其发挥了良好的表面活性剂效应,有利于脂肪酶周围油水界面的形成和底物的分布与排列。同时,棕榈酸淀粉酯具有疏水性有助于其生成后迅速脱离酶的催化活性中心,从脂肪酶表面的水化层逃离出来,从而促进酶促酯化反应的进行,避免水解反应的发生,提高酶催化酯化反应活性使反应速度突然加快。产物棕榈酸淀粉酯的HLB值和取代度对脂肪酶Novozym435的催化活性具有一定的影响,产物的HLB(亲水亲油平衡值)越小,取代度越高酶促反应的初速度越大,其对酶酯化活性的促进作用越强。6、以棕榈酸淀粉酯的酶催化反应合成为例,对无溶剂体系酶促预处理玉米淀粉与中长链脂肪酸发生酯化反应的动力学进行研究。对无溶剂体系中影响酶催化活性的条件进行优化,最佳条件为:底物摩尔比1:5;温度65℃;时间24h;酶用量5%;转速180r/min;初始水活度为0.57。在该反应条件下无底物扩散限制,因此可以采用底物摩尔数与反应初速度的关系对反应动力学模型进行推导。研究表明,无溶剂体系Novozym435催化预处理玉米淀粉与棕榈酸的酯化反应符合乒乓反应机制。反应动力学模型为V=(1.7350×Cfatty-acid×Cstarch)/(Cfatty-acid×Cstarch+0.0156×Cstarch+2.3947×Cfatty-acid)。酶促反应顺序为:酰基供体棕榈酸(A)首先与酶结合形成棕榈酸-酶复合体(EA),EA再转化成棕榈酸酰基-酶复合体(EI),此时释放H20(Q)。然后EI再与酰基受体预处理玉米淀粉形成另一个二元复合体(EIB),由于EIB不稳定,最终释放出棕榈酸淀粉酯(P)以及酶。7、预处理淀粉及各中长链脂肪酸淀粉酯理化性质分析。原玉米淀粉经NaOH/尿素水溶液处理后其冷水溶解度和淀粉乳的透明度、凝沉稳定性、冻融稳定性提高,但粘度下降。预处理淀粉经酯化改性后,使其具有良好的乳化性和乳化稳定性,且乳化效果明显好于明胶和蔗糖酯,但与单甘脂相似。同时进一步提高了淀粉乳的粘度、凝沉稳定性和冻融稳定性。与辛烯基琥珀酸淀粉酯和醋酸淀粉酯相比,低取代度中长链脂肪酸淀粉酯的乳化性和冻融稳定性要优于辛烯基琥珀酸淀粉酯和醋酸淀粉酯。且随取代度的升高,乳化性先增强而后降低到40%左右,而冻融稳定性则随取代度的升高而升高。在对中长链脂肪酸淀粉酯乳化性的评价中得出,随中长链脂肪酸淀粉酯质量浓度的增加其乳化性和乳状液稳定性增强;随乳化油量的增多,乳状液稳定性下降;贮存温度越高,乳状液越不稳定;中长链脂肪酸淀粉酯乳状液具有降低油-水界面张力的能力,并随其质量浓度的升高而升高。但在不同油水界面产生的界面压力不同,经实验发现在橄榄油-水界面产生的界面压比在大豆油-水中产生的界面压大。
金子[3](2013)在《毕赤酵母细胞展示的CALB脂肪酶的表征及非水相催化特性研究》文中认为南极假丝酵母脂肪酶B (Candida antarctica lipase B,CALB)在酯化、转酯、手性拆分等非水相催化反应中表现出比其他脂肪酶更出色的催化活性。利用表面展示技术将脂肪酶锚定在细胞表面,类似于酶的固定化。通过发酵得到大量细胞,冻干即可用于催化,无需酶的提取纯化,杜绝了酶在固定化过程中的损失并节省了成本。然而,关于展示脂肪酶非水相催化特性,尚未见比较系统的研究,阻碍了展示脂肪酶在非水催化领域的应用。基于上述情况,本论文选取毕赤酵母细胞展示的CALB作为研究对象,将其应用于催化多种类型的反应以研究其非水相催化特性。针对亲水酵母细胞与疏水底物接触受阻的问题,对展示脂肪酶的表面进行疏水性修饰,探讨展示脂肪酶表面性质对非水相催化特性的影响。具体研究内容及结果如下:(1)细胞表面展示脂肪酶的定量合成脂肪酶的不可逆抑制剂4-甲基伞形酮己基膦酸酯,该物质与酵母细胞展示脂肪酶的活性中心不可逆结合并释放荧光物质4-甲基伞形酮(4-MU),通过测定4-MU的含量可以计算脂肪酶的活性中心数目。该方法精确灵敏,重现性好,与酶活测定和免疫荧光反应的结果具有较好的相关性。用该方法测得毕赤酵母展示CALB的载酶量为5‰。(2)毕赤酵母细胞展示CALB催化合成芳香酯研究了毕赤酵母展示CALB的底物选择性,酵母细胞的亲水性改变了展示CALB对直链醇的选择性,而底物的空间位阻效应是影响催化效率的首要因素。考察了溶剂、温度、底物浓度和摩尔比、细胞添加量对展示脂肪酶催化合成乙酸酯反应的影响,发现其具有较好的溶剂耐受性和温度耐受性。反应动力学研究显示毕赤酵母展示CALB对乙酸的耐受程度强于商品酶Novozym435。在此基础上,设计5L搅拌式反应器并合成了10种芳香酯。为了进一步探讨绿色制造的可能性,将展示CALB应用于30L无溶剂体系合成己酸乙酯,底物转化率达到90%。(3)毕赤酵母细胞展示CALB催化合成生物柴油在毕赤酵母展示RML催化合成生物柴油的反应中,加入适量毕赤酵母展示的CALB,可以消除反应的限速步骤,提高转酯合成效率。此外,使用异辛烷-叔丁醇混合溶剂能有效地改善细胞对甘油吸附效应,促进展示脂肪酶的分散。使用包括废油在内的各种原料合成生物柴油,12h甲酯产率达到90%。连续反应20批次后,甲酯的相对产率仍在85%以上。(4)毕赤酵母细胞展示CALB催化区域选择性和手性选择性反应毕赤酵母展示CALB催化葡萄糖与月桂酸合成葡萄糖月桂酸单酯,催化果糖与月桂酸合成果糖月桂酸单酯/二酯,核磁共振检测产物的结构表明展示CALB对糖环上的伯羟基具有特异选择性。将展示CALB应用于拆分-苯乙醇,显示只有R型底物才能被催化,但不能拆分手性碳原子附近有较大空间位阻基团的底物,如药物班布特罗。(5)毕赤酵母细胞展示CALB的表面疏水修饰通过在毕赤酵母细胞表面共展示真菌疏水蛋白HFBI、吸附表面活性剂Tween80、吸附离子液体[Omin][PF6]和添加疏水性碳源四种方法分别对毕赤酵母展示CALB进行表面疏水修饰。对修饰后的酶进行表面疏水性分析以及表面基团表征,发现四种修饰方法都能不同程度地增强毕赤酵母展示CALB的疏水性,吸附Tween80和[Omin][PF6]对表面疏水性的增强程度较大。将修饰后的酶应用于合成己酸乙酯、长链脂肪酸乙酯和生物柴油,疏水性强的展示CALB催化效率较高。本论文通过研究毕赤酵母展示CALB催化多个反应,较为系统地阐明了展示酶作为一种特殊形式的固定化酶在非水相中的催化特性。初步探索了改善展示脂肪酶表面性质的方法,为其进一步的非水相催化应用提供基础。
陈美龄[4](2012)在《全细胞脂肪酶生物催化剂的构建及其在生物转化中的应用》文中研究说明绿色化工的兴起为高效率、低能耗、低排放生产化工产品提供了充分保障。生物转化是绿色化工的重要组成部分,脂肪酶由于其催化反应及底物类型多样而在生物转化中扮演了重要角色。目前应用的脂肪酶主要是游离型脂肪酶或基质固定化脂肪酶。近年来,全细胞生物催化剂做为降低酶催化剂成本的最有前景的方法之一,引起研究工作者的重视。酵母展示表达系统构建的全细胞脂肪酶生物催化剂由于使酶分子成为细胞壁的一部分并且展示在细胞表面,故不仅在活性和稳定性方面显着高于游离酶和基质固定化酶,且大大降低了生产成本,可多次重复利用,为脂肪酶的高效生物转化研究及应用提供了有效的途径。本论文根据酵母密码子偏爱性优化设计脂肪酶ROL和CALB两个基因,利用酿酒酵母和毕赤酵母表面展示表达系统,用连接肽将脂肪酶与酵母细胞壁成分α凝集素连接,成功构建了4个重组酵母全细胞脂肪酶生物催化剂。以酿酒酵母表面展示表达ROL的全细胞脂肪酶生物催化剂为例,研究其酶学性质、水相油脂水解应用、非水相生物柴油合成应用及分子印迹法的影响等方面展开研究工作,并得出以下主要结论:1,三丁酸甘油酯平板水解圈法鉴定阳性克隆及液体培养基发酵上清液测定无脂肪酶活性,证明了酿酒酵母表面展示表达ROL的全细胞脂肪酶生物催化剂构建成功。据我们所知,这是首次报道α凝集素酿酒酵母展示表达系统与密码子优化技术结合,从而获得了高酶活的全细胞脂肪酶生物催化剂。其水解酶活为25±0.89U/g干细胞,最适温度40℃,最适pH7.0,酯化酶活为5.12U/g干细胞。2,以水解三丁酸甘油酯为例,研究了全细胞脂肪酶生物催化剂的水解应用。证实全细胞脂肪酶生物催化剂在水相中有很强的水解能力,144小时丁酸的转化率达到96.91%。未来将可以尝试应用于各种有酯键结构的底物水解。3,首次报道将分子印迹技术和全细胞脂肪酶生物催化剂结合,显着提高了全细胞脂肪酶生物催化剂在有机相中的催化活性和热稳定性。在有机相油酸甲酯的生物转化反应中,分子印迹法制备的全细胞脂肪酶生物催化剂转化率为96.30%,是非分子印迹组的2倍(50.32%)。分子印迹技术使脂肪酶的催化活性中心在有机相中保持活化状态,极大提高了催化效率。而在水相中,分子印迹法制备全细胞脂肪酶生物催化剂对其水解活性和热稳定性提高不显着。4,分子印迹法制备的全细胞脂肪酶生物催化剂成功应用于生物柴油的生物转化试验,在有机相中大豆油转化成生物柴油,转化率为77.71%,是非分子印迹组的5倍(15.46%)。进一步证明了分子印迹技术在有机相中可显着提高全细胞脂肪酶生物催化剂的酯化效率。分子印迹全细胞脂肪酶生物催化剂于60℃反应27小时,生物柴油的转化率高达95.45+2.73%,且参与反应的酵母细胞仍然活着,具有耐高温和耐有机溶剂的特性,这些特性对全细胞生物催化剂合成生物柴油的工业化生产有重要的积极意义。以上的结果表明分子印迹技术与酵母表面展示技术结合制备的全细胞生物催化剂,在有机相催化反应中具有更高的活性和稳定性,为将来的工业化生物转化应用奠定了基础。
郭炳其[5](2011)在《脂肪酶产生菌的筛选与固定化及其在离子液中催化活性研究》文中提出生物柴油是以动植物油脂为原料制造的可再生能源。酶法催化合成生物柴油具有反应条件温和、产物易分离及无污染物排放等优点,具有很好的发展前景。针对酶法催化过程中催化剂昂贵、醇油互溶度小及酶活性和稳定性较低等问题,本文开展了菌株选育、发酵条件优化、制备固定化细胞以及离子液体的制备和催化合成生物柴油实验研究,主要内容和结果如下:(1)脂肪酶产生菌的筛选及鉴定。以橄榄油为底物,溴甲酚紫为指示剂的油脂同化培养基,从含油土壤中分离出一株产脂肪酶菌株;根据微生物分类学方法对筛选菌株进行初步鉴定,确定该菌株为青霉属(Penicillium),并命名为Penicillium camembertii Thom NS27; 30℃、200 r/min下摇瓶发酵72 h,菌株发酵初始水解酶活为76 U/g dry cell,合成酶活为0.41 U/g dry cell.(2)发酵条件优化和固定化研究。通过对菌株Penicillium camembertii ThomNS27产酶培养基和发酵条件优化,得到优化产酶培养基:可溶性淀粉1.0%,油酸0.5%,蛋白胨1.5%,NH4Cl0.6%,K2HPO40.1%,MgSO4·7H2O 0.1%;优化发酵条件:发酵时间80 h,接种量6%,温度28℃,装液量60 mL;优化条件下发酵酶活达到335 U/g dry cell;油酸对菌株产酶有一定的促进作用,可同时作为碳源和菌株产脂肪酶诱导物;以聚氨酯泡沫颗粒为载体对菌株细胞进行固定化,电镜扫描图片显示Penicillium camembertii Thom NS27在载体内部的空隙和脊壁上生长固定良好,结构稳定,57.9%菌体细胞稳定地固定在聚氨酯泡沫颗粒内,载体颗粒经5次洗涤,干重基本趋于稳定。(3)离子液体的合成及筛选。利用微波法合成了9种目标离子液体,通过酯交换反应筛选到适合固定化卡门柏青霉NS27细胞酶催化甲醇与大豆油酯交换反应的离子液[Bmim]PF6;中间体[Bmim]Br合成条件优化结果显示,反应中溴代正丁烷用量为N-甲基咪唑用量的1.1倍,微波功率200 W,总辐射时间100s时,[Bmim]Br的合成收率达到95.16%;对中间体[Bmim]Br和目标产物[Bmim]PF6进行红外光谱表征,考察了固定化细胞酶在离子液体[Bmim]PF6中的耐受性,结果表明,合成的离子液体和前人所测的结果一致,固定化细胞催化剂在35℃的离子液体中培养24 h,酶活保持在60%以上。(4)对固定化Penicillium camembertii Thom NS27细胞酶在离子液体[Bmim]PF6介质中催化甲醇与大豆油酯交换反应制备生物柴油工艺进行了研究。在醇油摩尔比4:1,体系含水量4%,反应温度40℃,摇床转速为160 rpm的条件下,反应40 h油脂转化率达62%;固定化细胞颗粒和离子液体[Bmim]PF6重复使用4次,油脂转化率和酶活保持率分别为43%和63%,表现出较好的催化反应稳定性。
王友东[6](2010)在《固定化重组脂肪酶催化木本植物油脂制备生物柴油研究》文中提出本论文对木本植物油脂的提取与精制,脂肪酶的固定化,固定化酶催化酯交换反应制备生物柴油的工艺条件及生物柴油产品性能等方面进行了系统的研究。主要研究结果如下:1.利用溶剂浸提法提取麻疯树籽和黄连木籽油,对毛油进行精制(脱胶和脱色),两种树籽的提油率分别达到:52.4%(种仁)和35.0%(净籽),并对所得油品理化性质进行了分析。2.以本课题组的摇瓶发酵优化条件为指导,探讨了培养基种类、诱导时间、甲醇浓度等因素对发酵罐产酶工艺的影响。以无机盐培养基FM21发酵毕赤酵母菌,经过甘油补料和甲醇补料两个阶段,发酵培养96小时后得到的脂肪酶的酶活达到90U/mL,目的蛋白含量为0.92mg/m1。3.筛选了一系列的无机和有机载体固定R. oryzae脂肪酶,发现阴离子树脂D301效果最佳。其最佳固定化条件为:1.预吸附条件:吸附时间10h (吸附温度为4℃)或吸附时间4h(吸附温度为28℃),给酶量600U/g。2.交联固定条件:给酶量600U/g,交联剂浓度0.5%,交联时间20min,转速110rpm,固定化脂肪酶的酶活为160U/g.4.探讨了固定化脂肪酶催化食用大豆油脂制备生物柴油的工艺条件,并且对固定化酶的重复性进行了探讨。具体的工艺条件如下:醇油比:5:1、反应温度:37℃、反应时间:48h、水含量:60%(基于油重),所得产物中脂肪酸甲酯含量为92%,该固定化脂肪酶可重复使用7次,无明显酶活下降。5.探讨了固定化酶催化木本油脂(麻风树和黄连木籽油)制备生物柴油的工艺条件。最佳工艺条件:醇油比:4.7:1、反应温度:37℃、反应时间:48h、水含量:40%(麻疯树籽油),20%(黄连木籽油)。在此条件下,脂肪酸甲酯的含量分别达到94%和92%。该固定化脂肪酶重复使用5次无明显酶活下降。6.自制生物柴油产品主要性能指标(密度、运动粘度、热值、闪点、十六烷值)符合现行的美国和我国生物柴油标准要求,可作为柴油发动机燃料使用。
李强[7](2010)在《花椒籽皮油酶催化制备生物柴油影响因素研究》文中提出随着国际社会对气候变化问题的关注以及化石能源日益减少对人类生活造成的威胁,人们对低碳、环保、可再生的生物柴油予以了更多的关注。本研究针对高酸值和高蜡质的花椒籽皮油,选取了两种高效、廉价的国产脂肪酶作为催化剂制制备生物柴油,既为当前制备生物柴油的高成本问题提供了一条途径,也可以有效的将花椒籽皮油这一废弃物资源进行合理的利用。试验利用凯泰固定化脂肪酶以及LVK-H100游离脂肪酶在摇瓶体系下对花椒籽皮油进行催化转化,从正己烷、正庚烷、二氯甲烷、石油醚(30-60℃)、6#溶剂油等几种非水介质中筛选出适合催化体系的介质,考察了酰基受体甲醇的添加量、添加次数、非水介质的添加量、酶添加量、水添加量、体系温度对转化率的影响,并对凯泰固定化脂肪酶催化体系进行正交试验以及稳定性试验,最后在优化出的最佳反应条件下对精制前后的花椒籽皮油的转化率进行对比。试验还利用凯泰脂肪酶在固定床反应体系下对花椒籽皮油进行催化转化,在摇瓶体系的基础上考察了脂肪酶添加量、非水介质添加量、及柱流速对反应转化率的影响,并对精致前后的花椒籽皮油转化率进行对比。试验结果表明,凯泰固定化脂肪酶摇瓶催化制备生物柴油体系的最佳反应条件为:脂肪酶含量25%,含水量10%,正己烷含量15%,在45℃的条件下进行催化转化,转化时间为24小时。在醇油比3:1,三次添加甲醇的条件下,脂肪酶对云南产溶剂提花椒籽皮油的转化率可以达到82.5%。在上述条件下,脂肪酶可以连续反应8个批次,转化率并无明显下降;精制后花转化率可以提高到95.2%(油酸甲酯);用6#溶剂油代替正己烷,反应的转化率并未出现明显降低;LVK-H100体系的最佳转化条件为:脂肪酶含量15%,不添加正己烷,水含量为10%,反应温度为40℃,醇油摩尔比3:1,分三步均量添加甲醇,反应时间48小时,粗花椒籽皮油的转化率可达到85.6%,精制后花椒籽皮油的转化率可以到达96.2%;凯泰固定化脂肪酶固定床催化转化反应体系适合的反应条件为:固定化脂肪酶的添加量为20%,正己烷的添加量为15%,水添加量为10%,柱流速为0.6ml/min,反应温度45℃,醇油摩尔比3:1,每隔8小时均量添加甲醇。在此条件下,粗花椒籽皮油的转化率为88.5%,精制后花椒籽皮油转化率可达96.6%。
张伦,张无敌,尹芳,李建昌,徐锐,陈玉保[8](2010)在《酶催化制备生物柴油的研究进展》文中认为生物柴油是一种对环境友好的可再生能源,酶法制备生物柴油比化学法对环境更有无法比拟的优越性。对目前脂肪酶催化酯交换合成生物柴油的主要工艺和对高效廉价脂肪酶的开发进行了综述。同时展望了酶法催化合成生物柴油的前景。
黄登峰[9](2010)在《重组米黑根毛霉脂肪酶全细胞催化生物柴油的合成》文中认为生物柴油是生物质能的一种形式,具有绿色、可再生、能耗低等优点,能够缓解石油即将枯竭和环境污染对人类造成的危机,成为国内外重点研究开发的热点。和传统的化学催化法相比,脂肪酶法合成生物柴油反应条件温和、能耗低、绿色环保。但固定化脂肪酶的规模制备存在技术困难,需要复杂的纯化和固定化步骤,常会导致酶活降低、成本上升,这也是工业上酶法生产生物柴油的主要障碍。目前,采用全细胞催化等技术工艺有望解决这些难题。本研究以表面展示有米黑根毛霉脂肪酶的毕赤酵母细胞作为催化剂,它具有固定化酶的特点,且酶制剂生产工艺简单,将发酵液直接离心收集菌体,真空冷冻干燥制得菌体冻干粉,无需固定化即可用于催化生物柴油的生产。本研究首先对酵母表面展示脂肪酶的全细胞催化剂的冻干工艺进行了研究,通过比较不同离子和冻干保护剂在冻干过程中对酶的影响,发现菌体重悬液经过Ca2+预处理以及添加海藻糖后,能有效提高全细胞催化剂的合成活力和转酯活力,初步解决了酵母表面展示脂肪酶在冻干过程中的酶活损失问题。对该酶催化大豆油脂合成脂肪酸甲酯的批次反应条件进行了系统地研究,结果表明:异辛烷为最适宜的反应介质,且异辛烷与大豆油的体积比为2,最适温度为55℃,全细胞添加量为40% (w/w,基于油重),最适醇油摩尔比为4.5:1,最适初始水活度为0.66,在反应时间为0 h,24 h和48 h时分别加入醇油摩尔比为1.5,1.5和1.5的甲醇,反应72 h后,脂肪酸甲酯产率达到83.14%。该脂肪酶可重复利用,在55℃下反应10批次后脂肪酸甲酯产率仍能达到第一批次的80.46%,表明该全细胞催化剂具有较好的操作稳定性。在单因素优化的基础上,确定反应温度、催化剂用量及醇油摩尔比等为显着影响因素。采用三因素五水平的中心组合设计,研究这3个因素及其交互作用对甲酯产率的影响。利用Minitab15软件对转酯反应过程进行响应面优化,优化后的条件为:全细胞添加量48%(w/w,基于油重)、醇油摩尔比5.8:1、反应温度52℃。在最优条件下,反应72 h后的甲酯产率为89.17%,非常接近理论预测值88%,高于单因素优化条件下的甲酯产率(83.14%)。在响应面优化的基础上,对500 ml搅拌反应体系中甲酯的合成工艺参数进行了优化,最优条件为:反应体积为200 ml,全细胞添加量为60%(w/w,基于油重),分3次(0,12 h和36 h)等量添加酶粉,转速300 rpm,添加12 g 3A分子筛。在此条件下,ME产率可达86.88%,接近摇床反应水平,表明扩大反应体系,展示RML的毕赤酵母全细胞仍能高效催化大豆油转酯生产生物柴油。本研究还以煎炸油为原料,对展示RML的毕赤酵母全细胞催化该原料制备生物柴油的主要工艺参数进行了优化,最优的转酯反应条件为:石油醚为最佳反应介质,石油醚与煎炸油的体积比为2.5:1,全细胞添加量为60%(与煎炸油的质量比),醇油摩尔比为4.5:1,在0、12 h和24 h分别加入醇油摩尔比为1.5的甲醇,在此优化条件下,反应72 h后,脂肪酸甲酯产率可达到80.06%。初步摸索了生物柴油粗产品的精制、分离方法,利用旋转蒸发可分离得到较纯的生物柴油产品。对得到的生物柴油产品,通过外观、主要成份的气相色谱分析以及性能指标的检测,表明分离后的产品纯度较高。
李相[10](2009)在《固定化洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶催化合成生物柴油工艺》文中认为以脂肪酶为催化剂制备生物柴油是一种先进的、制造工艺,已成为生物柴油新工艺的主要发展方向之一。本论文拟通过酰基受体选择、工艺参数优化和具有协同效应复合酶法催化等三种途径减轻底物对酶的负面影响,提高反应效率,以降低生产成本。本研究以所在实验室筛选得到的具优良催化性质的洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶为催化剂,以甲醇和乙酸甲酯为酰基受体,探讨了固定化洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶催化大豆油酯交换制备生物柴油的可行性,系统考察了酶用量、醇油比、含水量、反应温度、反应时间等因素对生物柴油转化率的影响,并采用响应面方法优化了以甲醇为酰基受体的工艺参数。主要结果如下:(1)研究了采用乙酸甲酯为酰基受体制备生物柴油工艺。在加酶量15%、加水量4.0%、反应温度40.0℃、反应时间12.0 h、乙酸甲酯与豆油摩尔比为9.0时,甲酯得率可达80%以上。(2)甲醇是生物柴油制备的常用酰基受体。通过单因素实验,考察了洋葱伯克霍尔德菌固定化脂肪酶催化合成生物柴油的工艺条件如反应温度、酶用量、甲醇流加次数、底物摩尔比和体系含量水对脂肪酸甲酯得率的影响,并在单因素试验的基础上,利用响应面设计优化了各主效因子,建立了甲酯得率的二次多项回归模型方程,获得了最优工艺条件:加酶量2.4%、加水量7.1%、反应温度40.4℃、反应时间10.7 h、醇油比4.5,预测甲酯得率为96.9%。为检验模型可靠性,实验实测甲酯得率为97.2%,与响应面模型预测值非常吻合。(3)本实验室已证实具不同特异性脂肪酶之间存在协同效应,可有效降低酶的总用量,且能显着提高酶催化效率,缩短反应时间。尝试了将最常用的两种固定化脂肪酶Novozym 435、Lipozyme TLIM与固定化洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶进行混合催化转酯反应。结果显示,复合脂肪酶能有效解决单一脂肪酶在有机溶剂体系中加酶量过高和甲酯得率低的问题,有可能发展出一条新的酶法制备生物柴油新工艺。
二、非水相脂肪酶催化大豆油脂合成生物柴油的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、非水相脂肪酶催化大豆油脂合成生物柴油的研究(论文提纲范文)
(1)疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶的优化表达及生物柴油催化新工艺的初探(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 脂肪酶简介 |
1.1.1 动植物脂肪酶 |
1.1.2 微生物脂肪酶 |
1.2 疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶 |
1.3 毕赤酵母表达体系 |
1.4 生物柴油的背景简介及其制备工艺概况 |
1.4.1 直接混合法 |
1.4.2 微乳法 |
1.4.3 高温高压裂解法 |
1.4.4 超临界反应法 |
1.4.5 化学法 |
1.4.6 酶催化法 |
1.5 本课题的研究意义及思路 |
2 材料和方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 菌株与质粒 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 溶液的配制 |
2.1.4 酶、生化试剂和试剂盒 |
2.1.5 实验仪器 |
2.2 方法 |
2.2.1 质粒的抽提及表达载体的构建 |
2.2.2 重组酵母工程菌株的构建 |
2.2.3 重组酵母工程菌株的诱导表达及酶学性质检测 |
2.2.4 多拷贝表达质粒的构建 |
2.2.5 多拷贝重组菌株基因剂量的检测 |
2.2.6 14L发酵罐水平发酵 |
2.2.7 脂肪酶基因tll的密码子优化 |
2.2.8 酶促生物柴油转酯反应及脂肪酸甲酯(FAME)的检测 |
3 结果与分析 |
3.1 毕赤酵母表达载体的构建 |
3.2 毕赤酵母重组子酶活的检测及SDS-PAGE |
3.3 毕赤酵母重组子的酶学性质研究 |
3.4 毕赤酵母重组子中外源基因的剂量和表达能力的关系 |
3.5 密码子优化对脂肪酶基因tll表达能力的影响 |
3.6 毕赤酵母重组子的14L发酵罐发酵 |
3.7 TLL脂肪酶生物柴油催化工艺的研究 |
3.8 小结与讨论 |
4 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)中长链脂肪酸淀粉酯的酶法合成及其性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 淀粉 |
1.1.1 淀粉的定义 |
1.1.2 淀粉的结构 |
1.1.3 淀粉的基本性质 |
1.2 变性淀粉 |
1.2.1 变性淀粉的分类 |
1.2.2 变性淀粉的应用 |
1.3 淀粉的预处理方法 |
1.3.1 物理法 |
1.3.2 化学法 |
1.3.3 酶解法 |
1.4 酯化淀粉 |
1.4.1 酯化淀粉的分类与应用 |
1.4.2 酯化淀粉的合成方法 |
1.4.3 酯化淀粉取代度测定方法的分析 |
1.5 非水相酶催化反应 |
1.5.1 非水相酶催化反应概述 |
1.5.2 非水相酶催化反应体系的类型 |
1.5.3 影响非水相中脂肪酶催化活性的因素 |
1.5.4 非水相中脂肪酶催化反应类型及机理 |
1.5.5 非水相脂肪酶催化酯合成反应条件 |
1.5.6 非水相中脂肪酶催化酯合成反应动力学研究 |
1.5.7 非水相中脂肪酶催化酯合成水活度控制 |
1.6 本论文研究的意义、目的及研究思路 |
1.6.1 意义和目的 |
1.6.2 研究思路 |
2 玉米淀粉的预处理及对酶促反应的影响 |
2.1 前言 |
2.2 材料与设备 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 主要仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 淀粉预处理 |
2.3.2 棕榈酸淀粉酯的合成 |
2.3.3 冷水溶解度的测定 |
2.3.4 取代度的测定 |
2.3.5 反应初速度的测定 |
2.3.6 预处理淀粉结构表征 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 淀粉预处理方法的选定 |
2.4.2 预处理淀粉颗粒大小对酶促合成棕榈酸淀粉酯的影响 |
2.4.3 预处理淀粉冷水溶解度对酶促棕榈酸淀粉酯合成的影响 |
2.4.4 预处理淀粉的结构对酶促酯化反应的影响 |
2.4.5 处理玉米淀粉的红外光谱 |
2.5 本章小结 |
3 甲醇醇解-气相色谱分析测定中长链脂肪酸淀粉酯取代度方法的建立 |
3.1 前言 |
3.2 材料与设备 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 主要实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 棕榈酸淀粉酯的酶促合成 |
3.3.2 棕榈酸甲酯萃取率的测定 |
3.3.3 棕榈酸淀粉酯甲醇醇解率的测定 |
3.3.4 皂化-滴定法测定取代度 |
3.3.5 甲醇醇解-气相色谱分析进行取代度的测定 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 甲醇醇解过程所用催化剂的种类及其添加量对醇解率的影响 |
3.4.2 甲醇的用量对棕榈酸淀粉酯甲醇醇解率的影响 |
3.4.3 反应温度对棕榈酸淀粉酯甲醇醇解率的影响 |
3.4.4 反应时间对棕榈酸淀粉酯甲醇醇解率的影响 |
3.4.5 棕榈酸甲酯的萃取率对棕榈酸淀粉酯取代度测定值的影响 |
3.4.6 皂化-滴定法与甲醇醇解-气相色谱分析法测定中长链脂肪酸淀粉酯的取代度 |
3.5 本章小结 |
4 酶促棕榈酸淀粉酯合成体系构建及催化机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与仪器 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 主要实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 反应体系的建立及脂肪酶的筛选 |
4.3.2 脂肪酶活力测定方法 |
4.3.3 脂肪酶酯化比活力的测定 |
4.3.4 脂肪酶水解比活力的测定 |
4.3.5 反应速度的测定 |
4.3.6 水活度的调控 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 脂肪酶的筛选 |
4.4.2 反应体系的建立 |
4.4.3 无溶剂体系酰基供体对酶促酯化反应的影响 |
4.4.4 无溶剂体系水活度对酶促酯化反应的影响 |
4.4.5 无溶剂体系底物摩尔比对酶促反应的影响 |
4.4.6 无溶剂体系产物棕榈酸淀粉酯对酶促反应的影响 |
4.4.7 无溶剂体系中固定化脂肪酶催化酯化反应机制探讨 |
4.4.8 棕榈酸淀粉酯结构分析 |
4.5 本章小结 |
5 无溶剂酶促合成棕榈酸淀粉酯条件优化及动力学研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与仪器 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 主要实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 棕榈酸淀粉酯的制备 |
5.3.2 体系水活度的调控 |
5.3.3 甲醇醇解-气相色谱分析进行取代度的测定 |
5.3.4 反应初速度测定 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 磁力搅拌器转速对酯化反应的影响 |
5.4.2 脂肪酶添加量对酯化反应的影响 |
5.4.3 反应温度对酯化反应的影响 |
5.4.4 底物摩尔比对酯化反应的影响 |
5.4.5 反应初始水活度对酯化反应的影响 |
5.4.6 原位消除反应过程中产生的H_2O对酯化反应的影响 |
5.4.7 无溶剂反应体系动力学模型的建立 |
5.4.8 无溶剂体系酶促合成棕榈酸淀粉酯批式反应的稳定性 |
5.5 本章小结 |
6 预处理淀粉及中长链脂肪酸淀粉酯理化性质分析及乳化性评价 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与仪器 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 主要实验仪器 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 冷水溶解度的测定 |
6.3.2 糊化溶解度的测定 |
6.3.3 膨胀度的测定 |
6.3.4 粘度的测定 |
6.3.5 透明度的测定 |
6.3.6 凝沉性的测定 |
6.3.7 冻融稳定性的测定 |
6.3.8 乳化性质的测定 |
6.3.9 中长链脂肪酸淀粉酯的制备 |
6.3.10 中长链脂肪酸淀粉酯的纯化分离 |
6.3.11 乳状液的制备 |
6.3.12 中长链脂肪酸淀粉酯乳化活性及其稳定性的测定 |
6.3.13 界面张力的测定 |
6.3.14 乳状液粒径测定 |
6.3.15 乳状液粘度测定 |
6.4 结果与分析 |
6.4.1 溶解度的分析 |
6.4.2 膨胀度的分析 |
6.4.3 粘度 |
6.4.4 透明度 |
6.4.5 凝沉性 |
6.4.6 乳化性及乳化稳定性 |
6.4.7 冻融稳定性 |
6.4.8 中长链脂肪酸淀粉酯与辛烯基琥珀酸淀粉和醋酸淀粉酯的性质对比 |
6.4.9 中长链脂肪酸淀粉酯HLB值的计算 |
6.4.10 中长链脂肪酸淀粉酯HLB值对其乳化性及酶促反应的影响 |
6.4.11 中长链脂肪酸淀粉酯溶液质量浓度对乳状液稳定性的影响 |
6.4.12 乳化油体积分数对乳状液稳定性的影响 |
6.4.13 乳化温度对乳状液稳定性的影响 |
6.4.14 贮存温度对乳状液稳定性的影响 |
6.4.15 乳状液的粒径 |
6.4.16 乳状液的粘度 |
6.4.17 中长链脂肪酸淀粉酯对油-水界面压的影响 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 讨论 |
7.2 全文总结 |
7.3 创新点 |
7.4 问题与展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(3)毕赤酵母细胞展示的CALB脂肪酶的表征及非水相催化特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 非水相酶催化 |
1.1.1 非水相酶催化的特点 |
1.1.2 影响非水相酶催化反应的因素 |
1.2 南极假丝酵母脂肪酶 B(CALB) |
1.2.1 脂肪酶的简介 |
1.2.2 CALB 的来源及特性 |
1.2.3 CALB 在非水相催化中的应用 |
1.2.4 CALB 应用研究的方向 |
1.3 酵母表面展示技术及应用 |
1.3.1 酵母细胞表面展示技术简介 |
1.3.2 酵母表面展示技术的应用 |
1.3.3 酵母展示脂肪酶的表面性质表征 |
1.4 本研究的主要内容和意义 |
第二章 细胞表面展示脂肪酶定量方法的建立 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料和仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 4-MUHP 的合成 |
2.3.3 展示脂肪酶的酵母细胞的制备 |
2.3.4 展示脂肪酶水解活力的测定 |
2.3.5 展示脂肪酶合成活力的测定 |
2.3.6 流式细胞仪分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 脂肪酶活性中心滴定溶剂的选择 |
2.4.2 脂肪酶活性中心滴定的其他条件 |
2.4.3 Pp-CALB 活性中心滴定方法 |
2.4.4 脂肪酶活性中心滴定的验证和应用 |
2.5 本章小结 |
第三章 毕赤酵母展示 CALB 催化合成芳香酯 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与设备 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 展示脂肪酶的酵母细胞的制备 |
3.3.2 展示脂肪酶水解活力的测定 |
3.3.3 展示脂肪酶合成活力的测定 |
3.3.4 酶催化反应 |
3.3.5 气相色谱的检测 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 毕赤酵母展示 CALB 的底物选择性 |
3.4.2 溶剂对展示 CALB 催化活力的影响 |
3.4.3 温度对 Pp-CALB 催化酯化反应的影响 |
3.4.5 底物浓度和摩尔比对 Pp-CALB 催化酯化反应的影响 |
3.4.6 细胞浓度对 Pp-CALB 催化酯化反应的影响 |
3.4.7 在 5 L 搅拌式反应器中合成乙酸酯 |
3.4.8 酯化反应动力学的研究 |
3.4.9 在 5 L 搅拌式反应器中合成多种芳香酯 |
3.4.10 无溶剂体系中合成芳香酯 |
3.5 本章小结 |
第四章 毕赤酵母展示脂肪酶催化合成生物柴油 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与设备 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 展示脂肪酶的酵母细胞的制备 |
4.3.2 展示脂肪酶活力的测定 |
4.3.4 气相色谱的检测 |
4.3.5 实验设计和数据分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 响应面优化合成生物柴油的条件 |
4.4.2 联合使用脂肪酶对转酯反应的影响 |
4.4.3 混合溶剂对转酯反应的影响 |
4.4.4 搅拌反应器中合成生物柴油 |
4.4.5 利用不同原料合成生物柴油 |
4.4.6 展示脂肪酶的操作稳定性 |
4.5 本章小结 |
第五章 毕赤酵母展示 CALB 催化区域选择和手性选择反应 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料和设备 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验设备 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 展示脂肪酶的酵母细胞的制备 |
5.3.2 展示脂肪酶活力的测定 |
5.3.3 展示 CALB 合成月桂酸糖酯 |
5.3.4 糖酯纯品的制备 |
5.3.5 薄层层析色谱(TLC)定性分析与 HPLC-ELSD 定量分析 |
5.3.6 展示 CALB 拆分手性化合物 |
5.3.7 手性分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 展示 CALB 催化合成葡萄糖月桂酸酯 |
5.4.2 展示 CALB 催化合成果糖月桂酸酯 |
5.4.3 展示 CALB 催化 -苯乙醇的拆分 |
5.4.4 展示 CALB 催化班布特罗的拆分 |
5.5 本章小结 |
第六章 毕赤酵母展示 CALB 的表面疏水性修饰 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与设备 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验设备 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 表面共展示 CALB/疏水蛋白的毕赤酵母重组菌株的构建 |
6.3.2 展示脂肪酶(或共展示疏水蛋白)的酵母细胞的制备 |
6.3.3 展示脂肪酶活力的测定 |
6.3.4 流式细胞仪分析 |
6.3.5 表面活性剂修饰 Pp-CALB |
6.3.6 离子液体修饰 Pp-CALB |
6.3.7 MATH 法测细胞表面疏水性 |
6.3.8 修饰后的 Pp-CALB 催化芳香酯的合成 |
6.3.9 修饰后的 Pp-CALB 催化生物柴油的合成 |
6.3.10 气相色谱检测 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 Pp-CALB 的表面修饰 |
6.4.2 修饰后 Pp-CALB 的表面特性的表征 |
6.4.3 表面疏水性修饰对 Pp-CALB 非水相催化的影响 |
6.5 本章小结 |
结论和展望 |
参考文献 |
附录 |
附录一 发酵罐制备毕赤酵母展示 CALB |
附录二 芳香酯的旋转蒸发 |
附录三 毕赤酵母展示 CALB 生产成本计算 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)全细胞脂肪酶生物催化剂的构建及其在生物转化中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
名词缩写表 |
第1章 绪论 |
1.1 脂肪酶的研究进展 |
1.1.1 微生物脂肪酶的来源 |
1.1.2 结构和催化特性 |
1.1.3 催化机制 |
1.2 脂肪酶的非水相催化 |
1.2.1 构象和活性变化 |
1.2.2 脂肪酶的分子印迹 |
1.3 根霉脂肪酶的研究进展 |
1.3.1 根霉脂肪酶的分子生物学研究进展 |
1.3.2 根霉脂肪酶的克隆表达 |
1.4 全细胞生物催化剂在生物柴油的应用 |
1.4.1 生物柴油的研究进展 |
1.4.2 全细胞生物催化剂 |
1.5 研究目的和研究内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 全细胞脂肪酶生物催化剂的构建 |
2.1 材料与仪器 |
2.1.1 菌种和质粒 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 主要试剂及其配制 |
2.1.4 主要仪器和设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 脂肪酶基因序列的设计合成 |
2.2.2 PCR条件 |
2.2.3 质粒的提取 |
2.2.4 凝胶回收 |
2.2.5 酶切和连接 |
2.2.6 琼脂糖凝胶电泳 |
2.2.7 大肠杆菌感受态细胞制备和转化 |
2.2.8 DNA乙醇沉淀 |
2.2.9 酵母感受态细胞制备和电转化 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 脂肪酶ROL基因和蛋白分析 |
2.3.2 脂肪酶CALB基因和蛋白分析 |
2.3.3 ROL酿酒酵母和毕赤酵母展示表达载体构建 |
2.3.4 CALB酿酒酵母和毕赤酵母展示表达载体构建 |
2.3.5 重组酵母菌的构建 |
2.4 小结 |
第3章 全细胞脂肪酶生物催化剂的酶学性质 |
3.1 材料与仪器 |
3.1.1 菌种和培养基 |
3.1.2 主要试剂 |
3.1.3 主要仪器和设备 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 水解圈法筛选阳性重组子 |
3.2.2 培养基比较 |
3.2.3 生长曲线 |
3.2.4 全细胞脂肪酶生物催化剂的制备 |
3.2.5 水解酶活的标准曲线 |
3.2.6 水解酶活的测定 |
3.2.7 酶学性质测定 |
3.2.8 酯化酶活的标准曲线 |
3.2.9 酯化酶活的测定 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 水解圈法筛选阳性克隆 |
3.3.2 培养基比较 |
3.3.3 生长曲线 |
3.3.4 水解酶活 |
3.3.5 酶学性质 |
3.3.6 酯化酶活 |
3.4 小结 |
第4章 全细胞脂肪酶生物催化剂在水相中的应用 |
4.1 材料与仪器 |
4.1.1 菌种和培养基 |
4.1.2 主要试剂 |
4.1.3 主要仪器和设备 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 三丁酸甘油酯的水解试验 |
4.2.2 丁酸液相检测 |
4.2.3 丁酸液相检测的标准曲线 |
4.2.4 丁酸转化率计算 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 样品与标准品的液相图谱 |
4.3.2 丁酸转化率 |
4.4 小结 |
第5章 分子印迹法对全细胞脂肪酶生物催化剂的影响 |
5.1 材料与仪器 |
5.1.1 菌种和培养基 |
5.1.2 主要试剂 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 分子印迹法制备全细胞脂肪酶生物催化剂 |
5.2.2 分子印迹对水解酶活的影响 |
5.2.3 分子印迹对水相中热稳定性的影响 |
5.2.4 醋酸铜法测定油酸标准曲线 |
5.2.5 油酸甲酯的生物转化反应 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 分子印迹对水解酶活的影响 |
5.3.2 分子印迹对水相中热稳定性的影响 |
5.3.3 ROL游离酶催化油酸甲酯合成 |
5.3.4 分子印迹对生物转化油酸甲酯的影响 |
5.3.5 油酸浓度对油酸甲酯转化率的影响 |
5.4 小结 |
第6章 全细胞脂肪酶生物催化剂制备生物柴油 |
6.1 材料与仪器 |
6.1.1 菌种和培养基 |
6.1.2 主要试剂 |
6.1.3 主要仪器和设备 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 分子印迹对生物转化生物柴油的影响 |
6.2.2 大豆油浓度对生物柴油转化率的影响 |
6.2.3 反应时间对生物柴油转化率的影响 |
6.2.4 温度对生物转化生物柴油的影响 |
6.2.5 全细胞脂肪酶生物催化剂的回收利用 |
6.2.6 全细胞脂肪酶生物催化剂的耐有机试验 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 分子印迹对生物转化生物柴油的影响 |
6.3.2 大豆油浓度对生物柴油转化率的影响 |
6.3.3 反应时间对生物柴油转化率的影响 |
6.3.4 温度对生物转化生物柴油的影响 |
6.3.5 全细胞脂肪酶生物催化剂的回收利用 |
6.3.6 全细胞脂肪酶生物催化剂的耐有机试验 |
6.4 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本论文的主要结论 |
7.2 主要创新成果 |
7.3 后续研究及展望 |
参考文献 |
附件 |
致谢 |
个人简介及攻读博士学位期间的科研成果 |
(5)脂肪酶产生菌的筛选与固定化及其在离子液中催化活性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 生物柴油概述 |
1.1.1 引言 |
1.1.2 生物柴油定义 |
1.1.3 生物柴油的特性 |
1.1.4 酯交换法制备生物柴油 |
1.1.5 国内外酶法制备生物柴油研究现状 |
1.2 酶法制备生物柴油 |
1.2.1 脂肪酶 |
1.2.2 脂肪酶催化机理 |
1.2.3 不同体系中酶法制备生物柴油 |
1.3 固定化酶及细胞 |
1.3.1 固定化酶 |
1.3.2 固定化细胞 |
1.3.3 固定化细胞的制备 |
1.4 离子液体中生物柴油的酶法催化合成 |
1.4.1 离子液体 |
1.4.2 离子液体的合成 |
1.4.3 离子液体对脂肪酶活性影响 |
1.4.4 离子液体中脂肪酶催化酯化反应 |
1.5 本课题研究内容及意义 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 研究意义 |
第2章 脂肪酶产生菌的筛选及鉴定 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 实验方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 筛选结果 |
2.2.2 菌株形态学分析与鉴定 |
2.2.3 讨论 |
2.3 本章小结 |
第3章 卡门柏青霉NS27发酵条件优化及固定化研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 培养基成份对产酶的影响 |
3.2.2 菌株的生长及产酶特性 |
3.2.3 接种量对产酶的影响 |
3.2.4 发酵温度对产酶的影响 |
3.2.5 装液量对产酶的影响 |
3.2.6 优化条件下的产酶稳定性 |
3.2.7 培养细胞的分布及固定化细胞干重保持率 |
3.2.8 载体内细胞生长的微观考察 |
3.2.9 讨论 |
3.3 本章小结 |
第4章 离子液体的微波法合成及其筛选 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 实验方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 离子液体的筛选 |
4.2.2 合成条件对中间体[Bmim]Br收率的影响 |
4.2.3 中间体及目标产物的红外光谱表征 |
4.2.4 离子液体[Bmim]PF_6对脂肪酶活性的影响 |
4.2.5 讨论 |
4.3 本章小结 |
第5章 [Bmin]PF_6中固定化细胞催化合成生物柴油 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 实验方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 醇油摩尔比对酯交换反应的影响 |
5.2.2 反应时间对酯交换反应的影响 |
5.2.3 反应温度对酯交换反应的影响 |
5.2.4 体系含水量对酯交换反应的影响 |
5.2.5 混合强度对酯交换转化率的影响 |
5.2.6 离子液体和固定化细胞酶的重复使用稳定性 |
5.2.7 讨论 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(6)固定化重组脂肪酶催化木本植物油脂制备生物柴油研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1. 文献综述 |
1.1. 生物柴油概述 |
1.1.1. 生物柴油的定义 |
1.1.2. 生物柴油的特征 |
1.2. 国内外研究进展 |
1.2.1. 国外生物柴油发展状况 |
1.2.2. 国内生物柴油发展状况 |
1.3. 生物柴油生产原料介绍 |
1.3.1. 木本油脂简介 |
1.3.1.1. 麻疯树籽油 |
1.3.1.2. 黄连木籽油 |
1.3.2. 油脂精炼方法 |
1.3.2.1. 油脂的脱胶 |
1.3.2.2. 油脂的脱色 |
1.4. 生物柴油的生产方法 |
1.4.1. 物理法 |
1.4.1.1. 直接混合法 |
1.4.1.2. 微乳液法 |
1.4.2. 化学法 |
1.4.2.1. 高温热裂解法 |
1.4.2.2. 酯交换法 |
1.4.3. 生物酶法 |
1.4.4. 超临界流体法 |
1.5. 微生物脂肪酶简介 |
1.5.1. 微生物脂肪酶的结构 |
1.5.2. 微生物脂肪酶的底物特异性 |
1.5.3. Rhizopus oryzae 脂肪酶的性质与酰基迁移作用 |
1.5.4. 微生物脂肪酶的酶活测定 |
1.5.5. 酶的固定化方法 |
1.5.5.1. 吸附法 |
1.5.5.2. 交联法 |
1.5.5.3. 共价结合法 |
1.5.5.4. 包埋法 |
1.5.6. 酶的固定化载体的介绍 |
1.5.6.1. 无机类载体 |
1.5.6.2. 有机类载体 |
1.6. 巴斯德毕赤酵母表达系统高密度发酵概述 |
1.6.1. 菌株 |
1.6.2. 高密度发酵 |
1.6.3. 前景 |
1.7. 本论文的研究意义 |
2. 木本植物油脂的提取与精制 |
2.1. 实验部分 |
2.1.1. 实验原料及试剂 |
2.1.2. 实验仪器及设备 |
2.1.3. 原料分析 |
2.1.3.1. 原料预处理 |
2.1.3.2. 原料含油率的测定 |
2.1.3.3. 原料油酸值的测定 |
2.1.3.4. 原料油皂化值的测定 |
2.1.3.5. 原料油平均分子量的测定 |
2.1.3.6. 原料油红外光谱分析 |
2.1.3.7. 原料油脂肪酸组成分析 |
2.1.4. 原料毛油的精制 |
2.1.4.1. 毛油的脱胶 |
2.1.4.2. 毛油的脱色 |
2.2. 结果与讨论 |
2.2.1. 原料油主要理化性质 |
2.2.2. 原料油红外光谱分析结果 |
2.2.3. 原料油脂肪酸的组成 |
2.3. 小结 |
3. 重组脂肪酶基因工程菌的诱导产酶 |
3.1. 材料与方法 |
3.1.1. 主要仪器 |
3.1.2. 实验菌株 |
3.1.3. 主要药品 |
3.1.4. 培养基与试剂 |
3.1.5. 毕赤酵母工程菌在摇瓶中诱导培养步骤 |
3.1.6. 毕赤酵母工程菌在发酵罐上高密度诱导培养步骤 |
3.1.6.1. 平板划线 |
3.1.6.2. 种子液的制备 |
3.1.6.3. 上罐发酵 |
3.1.7. 菌体生物质量(biomass)的测定 |
3.1.8. OD600的测定 |
3.1.9. 蛋白浓度的测定 |
3.1.10. 重组脂肪酶蛋白 SDS-PAGE 分析 |
3.1.10.1. 凝胶的制备 |
3.1.10.2. 酶蛋白样品的制备 |
3.1.10.3. 电泳检测 |
3.2. 结果与讨论 |
3.2.1. 摇瓶与发酵罐诱导培养的比较 |
3.2.2. 不同培养基对脂肪酶表达的影响 |
3.2.3. 甲醇诱导时间对脂肪酶量分泌的影响 |
3.2.4. 甲醇补料方式对发酵罐高密度诱导培养的影响 |
3.3. 小结 |
4. 重组脂肪酶的固定化 |
4.1. 实验原材料及试剂 |
4.1.1. 试验菌株 |
4.1.2. 实验仪器设备 |
4.1.3. 实验试剂 |
4.1.4. 溶液的配制方法 |
4.2. 脂肪酶活力的表示和测定方法 |
4.2.1. 脂肪酶活力的测定 |
4.2.2. 固定化脂肪酶活测定方法 |
4.2.3. 脂肪酶浓度的测定方法 |
4.3. 脂肪酶的固定化 |
4.3.1. 无机载体的固定化 |
4.3.2. 有机载体的固定化 |
4.3.3. 固定化酶催化酯交换反应 |
4.3.4. 油脂甲酯化反应产物的分析 |
4.4. 结果与讨论 |
4.4.1. BSA 吸附曲线的制作 |
4.4.2. 载体的选择 |
4.4.2.1. 添加剂对转酯化反应的影响 |
4.4.2.2. 无机载体的比较 |
4.4.2.3. 有机载体的比较 |
4.4.2.4. 脂肪酶固定的树脂的筛选 |
4.4.2.5. 不同树脂固定脂肪酶的效果对比 |
4.4.2.6. 交联过程对固定化酶酶活和稳定性的影响 |
4.4.3. Amberlite IRA-93 树脂固定化酶的制备工艺条件 |
4.4.3.1. 预吸附过程的条件优化 |
4.4.3.2. 交联工艺条件的探讨 |
4.4.4. 固定化酶催化精制大豆油工艺条件的探讨 |
4.4.4.1. 反应溶剂对固定化脂肪酶催化酯交换试验的影响 |
4.4.4.2. 反应缓冲液 pH 对反应的影响 |
4.4.4.3. 含水率对反应的影响 |
4.4.4.4. 反应温度对酯交换反应的影响 |
4.4.4.5. 酶量对酯交换反应的影响 |
4.4.4.6. 醇油比对反应的影响 |
4.4.4.7. 甲醇加入方式对酯交换反应的影响 |
4.4.4.8. 反应时间对酯交换反应的影响 |
4.4.4.9. 固定化酶的重复使用性 |
4.5. 小结 |
5. 固定化重组脂肪酶催化木本油脂转酯化制备生物柴油 |
5.1. 实验原料及试剂 |
5.1.1. 实验原料 |
5.1.2. 主要仪器 |
5.1.3. 主要试剂 |
5.2. 木本油脂催化制备生物柴油 |
5.2.1. 固定化酶催化酯交换反应 |
5.2.2. 油脂甲酯化反应产物的分析 |
5.3. 固定化酶催化麻疯树油工艺条件之探讨 |
5.3.1. 响应面优化设计单因素实验 |
5.3.1.1. 胶质和色素对固定化酶催化的影响 |
5.3.1.2. 含水率对反应的影响 |
5.3.1.3. 温度对转酯化反应的影响 |
5.3.1.4. 酶量对反应的影响 |
5.3.1.5. 醇油比对反应的影响 |
5.3.2. 固定化酶催化麻风树籽油合成生物柴油条件优化 |
5.3.2.1. Box-Behnken 设计 |
5.3.2.2. 方差分析 |
5.3.2.3. 根据回归方程绘制响应面二维曲线图 |
5.3.2.4. 酯化反应工艺参数优化及平行实验检验 |
5.3.2.5. 固定化酶催化制备麻疯树籽油的重复使用性 |
5.4. 固定化酶催化黄连木籽油合成生物柴油条件优化 |
5.4.1. 黄连木籽油酯交换反应条件单因素探讨 |
5.4.1.1. 胶质和色素对反应的影响 |
5.4.1.2. 含水率对反应的影响 |
5.4.1.3. 温度对反应的影响 |
5.4.1.4. 酶量对反应的影响 |
5.4.1.5. 醇油比对反应的影响 |
5.4.1.6. 黄连木籽油酯交换反应条件正交实验设计 |
5.4.2. 固定化酶催化黄连木籽油的重复使用性 |
5.5. 小结 |
6. 生物柴油的性能研究 |
6.1. 实验部分 |
6.1.1. 实验原料 |
6.1.2. 实验仪器及设备 |
6.1.3. 密度的测定 |
6.1.4. 运动粘度的测定 |
6.1.5. 燃烧值的测定 |
6.1.6. 闪点的测定 |
6.1.7. 十六烷值的测定 |
6.2. 结果与讨论 |
6.3. 小结 |
总结 |
参考文献 |
详细摘要 |
(7)花椒籽皮油酶催化制备生物柴油影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 生物柴油是一种极具发展潜力的绿色能源 |
1.2 花椒籽皮油作为原料生产生物柴油的重大环保意义 |
1.3 生物柴油制备方法及生物酶法的优势 |
1.4 脂肪酶的应用 |
1.4.1 脂肪酶的概述 |
1.4.2 脂肪酶的催化特性 |
1.4.3 酶促定向酯化 |
1.5 酶在非水介质催化的优点及在生物柴油制备领域的应用 |
1.5.1 非水介质酶催化的优点 |
1.5.2 非水介质的选择对酶催化反应的影响 |
1.5.3 非水相介质在脂肪酶催化制备生物柴油中的应用 |
1.6 论文的研究思路与内容 |
1.6.1 研究思路 |
1.6.2 研究内容 |
1.7 论文的研究意义及创新 |
1.7.1 研究意义 |
1.7.2 创新点 |
第2章 试验的材料和方法 |
2.1 原料 |
2.2 脂肪酶 |
2.3 实验设备、仪器、试剂 |
2.3.1 实验设备 |
2.3.2 实验试剂 |
2.4 实验方法 |
2.4.1 基础数据测定 |
2.4.2 花椒籽油各种脂肪酸含量测定 |
2.4.3 花椒籽皮油的预处理方法 |
2.4.4 凯泰固定化脂肪酶与LVK-100 游离脂肪酶的测定 |
2.5 生物柴油反应体系及处理过程 |
2.5.1 摇瓶法制备生物柴油体系 |
2.5.2 固定床法制备生物柴油体系 |
2.6 生物柴油的气相色谱分析 |
2.6.1 标准系列溶液的配制 |
2.6.2 标准曲线与回归分析 |
2.6.3 回收率的测定 |
2.6.4 精密度实验 |
2.7 完全甲酯化试样的制备方法及转化率的计算 |
2.7.1 甲酯化方法 |
2.7.2 转化率的计算 |
2.7.3 棕榈酸甲酯和油酸甲酯气相色谱图 |
第3章 结果与讨论 |
3.1 原材料基础数据测定 |
3.1.1 各种花椒籽提取油脂成分分析结果 |
3.1.2 凯泰固定化脂肪酶及LVK-H100 游离脂肪酶酶活测定结果 |
3.2 脂肪酶催化花椒籽皮油基本反应条件优化 |
3.2.1 酰基受体的选择及添加方式的确定 |
3.2.2 非水介质的选择 |
3.3 凯泰固定化脂肪酶催化体系优化实验 |
3.3.1 凯泰固定化脂肪酶催化体系单因素优化实验 |
3.3.2 凯泰固定化脂肪酶催化体系正交实验 |
3.3.3 凯泰固定化脂肪酶操作稳定性研究 |
3.3.4 凯泰固定化脂肪酶催化花椒籽皮油底物与反应介质优化 |
3.3.5 小结 |
3.4 LVK-H100 游离脂肪酶催化花椒籽皮油制备生物柴油 |
3.4.1 LVK-H100 游离脂肪酶三步反应规律性 |
3.4.2 LVK-H100 游离脂肪酶催化花椒籽皮油 |
3.4.3 小结 |
3.5 凯泰固定化脂肪酶固定床催化体系优化 |
3.5.1 脂肪酶添加量对固定床反应体系的影响 |
3.5.2 正己烷添加量对反应体系的影响 |
3.5.3 柱流速对固定床反应体系转化率的影响 |
3.5.4 精制前后花椒籽皮油在凯泰固定化脂肪酶反应体系转化率对比 |
3.5.5 小结 |
3.6 花椒籽皮油酶催化制备得到生物柴油气相色谱图 |
第4章 结论与建议 |
4.1 结论 |
4.2 建议 |
参考文献 |
附录:攻读学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(8)酶催化制备生物柴油的研究进展(论文提纲范文)
1 生物柴油的发展简史 |
2 酶法制备生物柴油的工艺概况 |
3 酶法制备生物柴油的研究进展 |
3.1 固定化酶催化工艺条件的研究 |
3.2 固定化脂肪酶和高效廉价脂肪酶的开发 |
4 国内的酶法制备研究 |
5 展望 |
(9)重组米黑根毛霉脂肪酶全细胞催化生物柴油的合成(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 生物柴油概述 |
1.1.1 生物柴油的定义及优缺点 |
1.1.2 国内外生物柴油的生产和应用现状 |
1.2 生物柴油的生产方法 |
1.2.1 直接混合法 |
1.2.2 微乳化法 |
1.2.3 高温热解法 |
1.2.4 酯交换法 |
1.3 酶法催化制备生物柴油 |
1.3.1 脂肪酶 |
1.3.1.1 脂肪酶概述 |
1.3.1.2 脂肪酶的结构与催化性质 |
1.3.1.3 酵母表面展示系统概述 |
1.3.1.4 酵母表面展示米黑根毛霉脂肪酶 |
1.3.2 生产原料 |
1.3.3 酰基受体 |
1.3.4 反应介质 |
1.3.5 副产物 |
1.4 本课题的研究意义与内容 |
第二章 重组RML 全细胞催化剂的制备及催化生物柴油的合成 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 主要仪器和设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 毕赤酵母表面展示RML 全细胞催化剂的制备 |
2.3.2 离子和冻干保护剂对全细胞催化剂的预处理 |
2.3.3 全细胞催化剂水解活力的测定 |
2.3.4 全细胞催化剂合成活力和转酯活力的测定 |
2.3.5 全细胞催化剂和底物的水活度预平衡 |
2.3.6 酶催化反应 |
2.3.7 气相色谱分析 |
2.4 结果及讨论 |
2.4.1 离子和冻干保护剂对展示RML 的毕赤酵母全细胞活力的影响 |
2.4.1.1 离子对全细胞催化剂合成活力和转酯活力的影响 |
2.4.1.2 冻干保护剂对全细胞催化剂合成活力和转酯活力的影响 |
2.4.1.3 展示RML 的毕赤酵母全细胞的酶活测定 |
2.4.2 展示RML 的毕赤酵母全细胞催化大豆油转酯合成生物柴油 |
2.4.2.1 有机溶剂对醇解反应的影响 |
2.4.2.2 异辛烷添加量对醇解反应的影响 |
2.4.2.3 温度对醇解反应的影响 |
2.4.2.4 全细胞添加量对醇解反应的影响 |
2.4.2.5 醇油摩尔比对醇解反应的影响 |
2.4.2.6 水活度对醇解反应的影响 |
2.4.2.7 全细胞酶促转酯反应时间曲线 |
2.4.2.8 展示RML 的毕赤酵母全细胞催化转酯反应的操作稳定性 |
2.5 本章小结 |
第三章 响应面法优化RML 全细胞催化剂制备生物柴油及反应体系的放大 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 主要仪器和设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 毕赤酵母表面展示RML 全细胞催化剂的制备 |
3.3.2 酶催化反应 |
3.3.3 中心组合设计(CCRD) |
3.3.4 统计分析 |
3.3.5 气相色谱分析 |
3.4 结果及讨论 |
3.4.1 醇解反应的响应面优化(RSM) |
3.4.1.1 模型的建立及其显着性检验 |
3.4.1.2 工艺的响应曲面分析与优化 |
3.4.1.3 模型的验证 |
3.4.2 展示RML 的毕赤酵母全细胞酶促大豆油转酯生产生物柴油的放大反应 |
3.4.2.1 溶剂体积对甲酯产率的影响 |
3.4.2.2 全细胞添加量对甲酯产率的影响 |
3.4.2.3 加酶方式对甲酯产率的影响 |
3.4.2.4 搅拌转速对甲酯产率的影响 |
3.4.2.5 添加吸附剂对甲酯产率的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 重组RML 全细胞催化剂催化煎炸油制备生物柴油及其分离与提纯 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与仪器 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 主要仪器和设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 毕赤酵母表面展示RML 全细胞催化剂的制备 |
4.3.2 酶催化反应 |
4.3.3 游离甘油含量的测定 |
4.3.4 气相色谱分析 |
4.4 结果及讨论 |
4.4.1 展示RML 的毕赤酵母全细胞催化煎炸油合成生物柴油 |
4.4.1.1 不同有机溶剂对醇解反应的影响 |
4.4.1.2 石油醚含量对醇解反应的影响 |
4.4.1.3 全细胞添加量对醇解反应的影响 |
4.4.1.4 醇油摩尔比对醇解反应的影响 |
4.4.1.5 甲醇添加方式对醇解反应的影响 |
4.4.1.6 全细胞酶促煎炸油转酯反应时间曲线 |
4.4.2 生物柴油产品分离提纯方法的建立 |
4.4.3 粗产品和精制产品的比较 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)固定化洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶催化合成生物柴油工艺(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 生物柴油简介 |
1.2 生物柴油的制备方法 |
1.3 生物柴油的发展现状 |
1.4 酶法催化合成生物柴油工艺 |
1.5 本研究课题目的和意义 |
2 乙酸甲酯为酰基受体酯交换合成生物柴油工艺 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.3 结果与分析 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
3 甲醇作为酰基受体催化合成生物柴油工艺 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.3 结果与分析 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
4 响应面法优化酯交换合成生物柴油工艺 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.3 结果与分析 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
5 复合脂肪酶催化合成生物柴油工艺的探索 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.3 结果与分析 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
6 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读学位期间发表的论文 |
四、非水相脂肪酶催化大豆油脂合成生物柴油的研究(论文参考文献)
- [1]疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶的优化表达及生物柴油催化新工艺的初探[D]. 尤逊. 武汉轻工大学, 2018(01)
- [2]中长链脂肪酸淀粉酯的酶法合成及其性质研究[D]. 王艳. 哈尔滨商业大学, 2013(03)
- [3]毕赤酵母细胞展示的CALB脂肪酶的表征及非水相催化特性研究[D]. 金子. 华南理工大学, 2013(11)
- [4]全细胞脂肪酶生物催化剂的构建及其在生物转化中的应用[D]. 陈美龄. 浙江大学, 2012(06)
- [5]脂肪酶产生菌的筛选与固定化及其在离子液中催化活性研究[D]. 郭炳其. 南昌大学, 2011(04)
- [6]固定化重组脂肪酶催化木本植物油脂制备生物柴油研究[D]. 王友东. 南京林业大学, 2010(05)
- [7]花椒籽皮油酶催化制备生物柴油影响因素研究[D]. 李强. 重庆工商大学, 2010(06)
- [8]酶催化制备生物柴油的研究进展[J]. 张伦,张无敌,尹芳,李建昌,徐锐,陈玉保. 湖北农业科学, 2010(05)
- [9]重组米黑根毛霉脂肪酶全细胞催化生物柴油的合成[D]. 黄登峰. 华南理工大学, 2010(03)
- [10]固定化洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶催化合成生物柴油工艺[D]. 李相. 华中科技大学, 2009(03)