固定化脂肪酶催化大豆油转酯化的研究

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脂肪酶来源广泛,能够催化甘油三酯与短链醇的转酯化反应。然而游离酶一般溶于水,在有机溶剂中易聚集成团,使用后也不易分离。若将酶固定在载体上,不仅扩大了酶与底物的接触面积,有利于底物分子的扩散,而且固定化酶可以很方便地分离和使用。本文以非极性大孔树脂NKA作为吸附载体,采用物理吸附法固定化脂肪酶,优化了固定化条件;以大豆油作为原料,用固定化脂肪酶作为催化剂来进行转酯化反应,优化了转酯化反应条件;对硅胶在转酯化反应中的作用进行了研究,考察了固定化酶的稳定性。结果表明:(1)大孔吸附树脂NKA吸附固定脂肪酶的最佳条件:酶与载体比例1:2,在pH7.4缓冲液中固定化12h,得到的固定化酶活力达71.30U/g。(2)固定化脂肪酶催化大豆油转酯化反应条件优化表明:在石油醚中转化率较高,反应体系不需额外加水,4g大豆油、3mL石油醚于40℃反应48h,转化率达到52.29%。(3)对底物大豆油进行机械搅拌可以显著提高反应转化率,搅拌1h,反应24h,转化率与未搅拌相比提高14%。(4)加入硅胶可较为有效地减轻间歇反应中甘油对脂肪酶的不利影响,提高酶的生产能力和使用寿命。反应开始时加入与大豆油质量比为1:13.3的硅胶,加入油重1%的水,40℃,反应4批次96h,转化率平均提高9%。
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