首先利用单因素实验优化了固定化复合脂肪酶催化合成生物柴油的工艺条件,优化结果:加入黄连木籽油质量10%的混合酶,底物摩尔比(乙酸甲酯与黄连木籽油)为7,加入油质量10%的有机碱,溶剂叔丁醇与油摩尔比20,反应温度45℃,反应时间15 h,摇床转数150 r·min-1,在该条件下反应得率达到54%。通过正交实验对反应条件进行优化,得到适宜的反应条件:复合酶加入量为油重的12%,底物摩尔比为7,有机碱加入量为油重的9%,溶剂叔丁醇与油摩尔比为10,反应温度为45℃,反应时间为15 h,在该反应条件下产物得率达到68.7%。其次研究了复合酶催化反应的动力学,反应符合米氏方程,属于双底物抑制的双乒乓机制。复合脂肪酶催化反应的动力学参数拟合结果:Vmax = 0.0359 mmol·(mL·min·g)-1;KA = 0.907 mol·L-1;KMA = 1.320 mol·L-1;KiA = 4.962 mol·L-1;KiMA = 1.432 mol·L-1。并与单独应用一种脂肪酶所得动力学参数比较:复合脂肪酶催化效果优于单一脂肪酶。最后减压蒸馏提纯产品,并通过气质联用仪和红外光谱仪对产品进行了分析,确认了得到的产品是脂肪酸甲酯。
第一章 文献综述 11-23
§1-1 黄连木籽油简介 11-13
1-1-1 黄连木 11
1-1-2 黄连木籽油 11-13
§1-2 生物柴油 13-18
1-2-1 发展生物柴油的意义 13
1-2-2 生物柴油的研究及应用现状 13-14
1-2-3 生物柴油制备方法 14-18
§1-3 脂肪酶简介 18-21
1-3-1 脂肪酶的结构特点 18
1-3-2 脂肪酶的特性 18-19
1-3-3 南极假丝酵母脂肪酶B（CALB） 19-20
1-3-4 脂肪酶（Lipozyme TLIM） 20-21
§1-4 脂肪酶酶催化反应动力学 21
§1-5 黄连木籽油生产生物柴油的国内外研究进展 21-22
§1-6 论文的主要研究内容 22-23
第二章 实验材料与方法 23-29
§2-1 实验仪器与试剂 23-24
2-1-1 实验仪器 23
2-1-2 实验用酶 23-24
2-1-3 实验试剂 24
§2-2 主要分析方法 24-29
2-2-1 黄连木籽油的预处理 24
2-2-2 酸值的测定 24-26
2-2-3 皂化值的测定 26-27
2-2-4 黄连木籽油相对分子量计算 27
2-2-5 生物柴油得率的测定 27-29
第三章 反应体系的确立和反应条件的优化 29-41
§3-1 引言 29
§3-2 反应体系的确立 29-33
3-2-1 酰基受体的选择 29
3-2-2 脂肪酶量及配比的选择 29-32
3-2-3 溶剂的选择 32-33
§3-3 单因素优化 33-38
3-3-1 底物摩尔配比的影响 33
3-3-2 溶剂量的影响 33-34
3-3-3 有机碱的影响 34-35
3-3-4 反应温度的影响 35-36
3-3-5 反应时间的影响 36-37
3-3-6 摇床转数的影响 37-38
§3-4 正交实验优化 38-40
3-4-1 引言 38
3-4-2 正交实验设计 38-40
3-4-3 正交实验分析 40
§3-5 小结 40-41
第四章 动力学模型的建立 41-50
§4-1 引言 41
§4-2 实验仪器与检测方法 41-43
4-2-1 实验仪器和试剂 41
4-2-2 得率的测定 41
4-2-3 反应初速率的测定 41
4-2-4 反应时间对产物浓度的影响 41-42
4-2-5 摇床转速对反应初速率的影响 42-43
4-2-6 酶量对反应初速率的影响 43
§4-3 动力学模型的推导 43-49
4-3-1 底物对酯交换反应的抑制作用 43-45
4-3-2 酶促黄连木籽油酯交换反应机理 45
4-3-3 模型的求解和动力学分析 45-49
§4-4 小结 49-50
第五章 生物柴油的分离提取及检测 50-55
§5-1 减压蒸馏 50-52
5-1-1 实验仪器和装置 50-51
5-1-2 产品图片 51-52
§5-2 产品的结构与组成检测 52-54
5-2-1 气相色谱-质谱联用仪分析 52-53
5-2-2 红外分析 53-54
§5-3 小结 54-55
第六章 结论 55-56
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