中性脂肪酶在凹凸棒石表面固定条件优化及其活性

以凹凸棒石为载体,采用吸附法,对脂肪酶进行固定化,研究了固定化条件对固定化脂肪酶催化活性的影响,得到最佳固定化条件:给酶量为25900U/g,固定化温度为25℃,pH值为7.5,吸附时间为5h,此时固定化酶的活力约为2800U/g载体。固定化酶的最适反应温度从游离酶的40℃下降至30℃,固定化酶的最适pH从游离酶的7.0上升到7.5。固定化酶的热稳定性和pH稳定性较游离酶有了较大改善,其在60℃以下能保持75%以上的酶活,而游离酶60℃残余酶活仅为20%。在pH为5～9的范围内,固定化酶的酶活能保持70%以上,而游离酶只能保持约20%。用固定化的中性脂肪酶催化不同的油品,即大豆油、菜籽油及泔水油生产生物柴油,菜籽油的酯化率最高。     

功能化碳纳米管固定化脂肪酶的制备及其合成生物柴油研究

文章分别以碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷/戊二醛(APTES/GA)为连接剂,处理含有羧基和羟基的多壁碳纳米管用于固定化脂肪酶,获得羧基碳纳米管固定化脂肪酶(MCNTs-COOH lipase)和羟基碳纳米管固定化脂肪酶(MCNTs-OH lipase)。固定化后酶的p H耐受性和热稳定性较游离酶得到了提高,在温度为25~50℃时均能发挥较好的催化性能,而且最适p H从7变为8,最适温度从35℃变为40℃。在4℃下储藏350 h后,MCNTs-COOH lipase和MCNTs-OH lipase的残余酶活分别为75.7%和85.3%,而游离酶只能保持约55.7%的残余酶活;在60℃下保存3 h后,游离酶已基本失活,而MCNTs-COOH lipase和MCNTs-OH lipase仍保留了54.7%和63.5%的残余酶活力。将游离酶和固定化酶应用于生物柴油的制备,游离酶在第2个批次时的转化率仅为15.2%,而MCNTs-COOH lipase和MCNTs-OH lipase在第8个反应批次时的转化率分别为60.1%和74.3%,表现出较好的重复使用性。     

氨基硅烷化磁性纳米复合微球固定化纤维素酶条件优化研究

以表面氨基功能化纳米磁性复合微球为载体,戊二醛为交联剂,对纤维素酶的固定化条件进行研究。先通过单因素试验确定了温度、时间、pH值、交联剂戊二醛浓度和酶浓度等对固定化酶活性的影响,进而根据中心因子复合原则设计pH值、温度和酶浓度3个因素响应面试验。对试验结果进行二次回归分析,得到了响应面模型,预测最优固定化条件:温度为21.1℃,pH为4.2,酶浓度为0.076,该优化条件下,固定化酶活有所提高,能较好地与响应面模型预测值相吻合。     

固定化酶催化山茶油制备生物柴油研究

利用气质联用仪对精制山茶油、粗制山茶油、棕榈油、废油进行组分检测分析,并进行固定化酶Novozyme 435催化转酯化生产生物柴油的研究。结果显示,精制山茶油转酯化反应转化率最高。以其为原料探讨醇油物质的量比、有机溶剂、外加吸附剂等对转酯化反应转化率的影响,发现甲醇用量超过理论量后(醇油物质的量比大于3∶1),转化率迅速降低。选用石油醚为反应溶剂,加入硅胶作为吸附剂,30 h的转化率可从40%提高到91%。在固定床反应器中进行半连续批式运行,酶在有硅胶的系统中稳定性提高,可连续运行7批,转化率保持在82%左右;无硅胶系统中反应两批后转化率下降。     

麻疯果油预处理及酯交换制备生物柴油的试验研究

以热榨麻疯果油为原料,采用液体碱酯交换法制备生物柴油,研究了最佳的脱胶、脱酸及酯交换反应条件.试验结果表明,最佳脱胶工艺条件:温度为80℃、磷酸用量为原料油质量的0.2%、反应时间为30min、加水量为磷脂质量的3倍:最佳脱酸工艺条件:温度为85℃、超碱量为原料油质量的0.2%、搅拌速度为70r/min、反应时间为30min;最佳酯交换反应条件:甲醇:油=6:1(物质的量比)、催化剂(甲醇钠)用量为原料油质量的1.2%、反应温度为65℃、反应时间为20min,甲酯转化率可达94%以上,甲酯产品各项性能指标达到GB/T20828-2007要求.     

Fe3O4纳米颗粒固定化纤维素酶的酶学特性研究

试验研究了超顺磁性纳米颗粒直接固定纤维素酶的酶学特性.以化学共沉淀法合成出的纳米Fe3O4颗粒为载体,利用水溶性碳化二亚胺(EDC)活化将纤维素酶固定,探讨了不同酶量、交联剂、pH值等因素对固定化纤维素酶性能的影响,得出固定纤维素酶的最佳条件:酶浓度为9.0 mg/mL,EDC浓度为3.0 mg/mL,pH值为4.0.试验还研究了在不同温度和pH值条件下的固定化酶与游离酶的活性,酶固定后最佳水解温度为60℃,最适pH值向碱性迁移且范围有所增加.     

生物油/柴油乳化燃料的稳定性及理化性质

利用非离子表面活性剂复配,对热解生物油/柴油混合液进行一系列乳化实验,测量乳化油的密度、热值、pH值.以乳化油的稳定性为实验指标,研究乳化剂种类、乳化剂用量、生物油含量对乳化油稳定性的影响.实验结果表明:在乳化温度为40℃(水浴),乳化时间为30min的条件下,以2%用量的Span80和Tween80复配乳化剂乳化生物油含量为20%的生物油/柴油混合液效果最佳.另外,随着生物油含量的增加,乳化油密度逐渐增加,热值与pH值逐渐减小.     

Klebsiella pneumoniae发酵稻草纸浆水解液生产2,3-丁二醇工艺的研究

对Klebsiella pneumoniae发酵稻草纸浆水解液生产2,3-丁二醇的工艺进行了初步的实验研究。考察了温度、时间、底物浓度、pH等不同因素对稻草纸浆酶水解和2,3-丁二醇发酵的影响。结果表明,在纸浆的酶用量为135IU/g、底物浓度为20g/L、50℃、pH4.8的条件下反应20h,还原糖得率最高为68.15%;2,3-丁二醇的最佳发酵条件为pH6.0、葡萄糖初始浓度100g/L、30℃、接种量15%、150r/min、反应72h,2,3-丁二醇的最高转化率为17.92%。     

季铵碱催化剂在合成生物柴油中的应用

对合成生物柴油的几种方法进行了比较,讨论了以季铵碱作催化剂,以大豆油为原料合成生物柴油的工艺条件,并研究了原料油的酸值和含水量对脂肪酸甲酯转化率的影响.试验结果表明,该酯化及转酯化反应的最佳反应条件:催化剂的投入量为油重的0.5%,油醇的物质的量比为1∶6,反应温度为60℃,搅拌时间为30min;原料油的酸值小于2,原料水分质量分数在1%以下.     

一株高活力纤维素酶产生茵-链霉菌C-5产酶研究

以链霉菌(Streptomyces sp.)C-5为实验材料,稻草粉为唯一诱导碳源培养基,采用液体摇瓶发酵法,对其产纤维素酶进行了单因素优化试验和四因素三水平正交设计优化试验.C-5的最佳培养条件为:稻草粉5%(w/v),豆饼粉1.5%(w/v),初始pH为7.5,培养温度31℃.在此最佳培养条件下C-5的CMCase酶活达到了41.37U,是优化前CMCase酶活的3.32倍.链霉菌C-5的产酶进程长,酶活维持较高水平可达10d以上.因此,利用该菌生产纤维素酶具有一定的优越性,对提高秸秆的资源利用率有良好的应用前景.