【摘 要】
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化石燃料和能源消耗总量的不断增加带来各种经济和环境的问题。寻找化石燃料的可持续替代品刻不容缓。生物柴油作为重要的绿色可再生能源受到了广泛关注。脂肪酶催化酯交换反应制备生物柴油具有环保、清洁、工业过程简单、易于控制等优势。同时,酶的固定化技术可以提高脂肪酶的稳定性并降低生产成本,利于酶促生物柴油的工业化应用。本论文对两种脂肪酶的共固定化方法及其催化餐饮废油制备生物柴油的条件进行了探索性研究。主要研究
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（21865023）； 宁夏自然科学基金（2019AAC03022）；
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化石燃料和能源消耗总量的不断增加带来各种经济和环境的问题。寻找化石燃料的可持续替代品刻不容缓。生物柴油作为重要的绿色可再生能源受到了广泛关注。脂肪酶催化酯交换反应制备生物柴油具有环保、清洁、工业过程简单、易于控制等优势。同时,酶的固定化技术可以提高脂肪酶的稳定性并降低生产成本,利于酶促生物柴油的工业化应用。本论文对两种脂肪酶的共固定化方法及其催化餐饮废油制备生物柴油的条件进行了探索性研究。主要研究内容和结果如下:（1）对餐饮废油（Waste Cooking Oil,WCO）进行预处理和理化性质分析及测定:将餐饮店使用后的WCO进行多次过滤预处理,并通过甲酯化测定其脂肪酸成分及含量。参考国家标准对WCO的理化性质（密度、水分、酸值、皂化值）分别进行测定。其中,酸值为8.06 mg KOH/g,证明餐饮废油为腐败的废弃油脂,可以作为制备生物柴油的原料;皂化值为186.1 mg KOH/g,证明餐饮废油中脂肪酸含量较高,具有做生物柴油原料的优势。（2）固定化复合酶的制备及催化WCO制备生物柴油的研究。本实验构建了金属-多酚网络修饰的磁性壳聚糖微囊共固定化的复合脂肪酶体系,将具有不同区域选择性的米曲酶脂肪酶（AOL）和米黑根毛霉脂肪酶（RML）包裹在磁性微囊的胶囊腔。同时,采用金属-多酚网络在磁性微胶囊表面形成粘结涂层,以防止酶的渗漏。制备得到的磁性固定化复合酶具有较高的饱和磁化强度,通过外加磁场可以快速回收利用。对固定化复合酶的制备和生物柴油转化应用的条件等进行了优化,并考察了磁性固定化复合脂肪酶的回收性质。结果表明,在反应温度40℃,甲醇与WCO的摩尔比为6:1,甲醇采用一次性添加,反应时间24 h生物柴油的最大产率为98.25%。本研究展示了一种快速、可行、低成本的脂肪酶共固定化方法,并在生物柴油生产中有一定的应用潜力。
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