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作为一种重要的有机精细化工产品,油酸丁酯在多个领域有着广泛的应用。目前,商品化油酸丁酯多是通过化学方法合成的,生产过程中存在反应条件剧烈、环境污染大、产品品质低等缺点。本论文在前期探索的基础上,开展了固定化假丝酵母脂肪酶(Candida sp.1619)催化合成油酸丁酯的研究,主要研究结果如下:(1)载体选择研究表明,在疏水聚四氟乙烯(PTFE)/无纺布复合膜、PTFE疏水膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜、亲水PTFE/无纺布复合膜、亲水PTFE/壳聚糖(CS)复合膜5种不同结构的固体膜中,疏水PTFE/无纺布复合膜的负载量和酶活较高。在酶液浓度10mg·mL-1,戊二醛浓度0.5%,交联时间2h的条件下可得到活性最高的固定化酶,此时酶蛋白负载量为0.082mg·cm-2,固定化酶活为2.660U·cm-2.(2)疏水PTFE/无纺布复合膜固定化假丝酵母脂肪酶的性能分析显示,酶的热稳定性、pH稳定性和操作稳定性都得到了显著提高;重复催化水解橄榄油7次后,残余活性为66%。固定化酶的反应动力学常数测定表明,固定化酶表观米氏常数和最大反应速度较之游离酶增大,这说明固定化酶对底物的亲和力较游离酶要弱,但单位时间内的固定化酶催化效果要优于游离酶,同时固定化酶的半衰期较之游离酶明显提高,为游离酶的15倍。(3)以疏水PTFE/无纺布复合膜固定化假丝酵母脂肪酶催化合成油酸丁酯。结果表明,与游离酶催化相比,固定化酶将反应稳定时间缩短了1倍以上。温度对固定化脂肪酶催化反应的影响较小,且在60℃的高温条件下固定化脂肪酶仍可以保持87%的高转化率,而游离酶在60℃条件下转化率仅为37%。在本实验条件下,最佳的反应条件为:给酶量50U,转速200r/min,醇酸摩尔比1,底物油酸浓度为0.12mol·L-1,反应温度37℃,反应时间2h,得到油酸丁酯的转化率为90%。固定化脂肪酶催化合成油酸丁酯的重复性试验表明,催化反应18批后,转化率仍可保持73%,达到了较好的催化效果,使脂肪酶的重复利用率得到显著提高。(4)在摇瓶实验的基础上设计了填充柱式反应器,进行了固定化酶催化合成油酸丁酯的循环工艺操作。结果表明,随着流量的增加,停留时间缩短,对应的转化率降低。流量为25mL·min-1时,停留时间为2.1min,反应2.5h转化率为74%。实验过程中脱水对转化率提高有积极的作用。