發(fā)布時間：2020-05-07 17:48

【摘要】：菜籽油脫臭餾出物富含脂肪酸、甘油酯、維生素E和植物甾醇等有用物質(zhì),然而受深加工技術(shù)的限制,目前主要用于畜禽飼料,產(chǎn)品附加值低,造成資源嚴重浪費。為此,本文以脫臭餾出物為原料,對其中有價值的成分進行分離、加工,以獲得高附加值產(chǎn)品。首先,利用低價、高效的液態(tài)協(xié)同酶最大限度地將甘油酯與脂肪酸轉(zhuǎn)化為生物柴油,酯化產(chǎn)物經(jīng)冷析過濾回收甾醇,并將其與共軛亞油酸轉(zhuǎn)化為人體易于吸收的共軛亞油酸甾醇酯,最后通過分子蒸餾分離回收生物柴油與維生素E。主要研究工作與結(jié)果摘要如下:(1)分別以實驗室發(fā)酵生產(chǎn)的低成本液態(tài)酶Candida rugosa lipase(CRL)和Rhizopus oryzae lipase(ROL)催化菜籽油脫臭餾出物(RODD)甲酯化,合成生物柴油。通過單因素優(yōu)化,在加酶量750 U/g、含水量50 wt%、溫度35℃、反應時間30 h的最優(yōu)條件下,CRL催化生物柴油產(chǎn)率可達92.6%;而ROL在加酶量200 U/g、含水量37.5 wt%、溫度40℃、反應時間9 h的最優(yōu)條件下,產(chǎn)率達94.4%,發(fā)現(xiàn)無論是在生物柴油產(chǎn)率還是反應速率上都優(yōu)于CRL。(2)探究了液態(tài)酶CRL與ROL間協(xié)同效應,并利用協(xié)同策略最大限度地促進菜籽油脫臭餾出物甲酯化合成生物柴油。通過單因素及響應面法優(yōu)化了液態(tài)協(xié)同酶的催化工藝,在ROL占總酶配比為0.84、反應溫度34℃、含水量46 wt%、反應時間6 h的條件下,生物柴油產(chǎn)率可達98.2%,且維生素E的保留率高達97.1%。較單一酶而言,協(xié)同策略的應用不僅提高了生物柴油的產(chǎn)率,還大幅縮短了反應時間。(3)利用蛋白包衣微晶技術(shù)促進CRL催化甾醇與共軛亞油酸合成人體易于吸收的共軛亞油酸甾醇酯。通過優(yōu)化,在分子篩加入量為74 mg/mL、正己烷加入量10 mL、酸醇摩爾比6:1、微晶酶用量38%、反應溫度40℃、反應時間48 h的條件下,共軛亞油酸甾醇酯的得率可高達97.5%。與游離酶相比,不僅提高了得率,還明顯縮短了反應時間。(4)利用分子蒸餾分離提取生物柴油與維生素E。通過一級蒸餾回收生物柴油,在蒸餾溫度為100℃、進料速率50 mL/h、刮膜器轉(zhuǎn)速180 r/min的最優(yōu)條件下,生物柴油含量可達98.0%,收率高達92.1%;以一級蒸餾的重相為原料,通過二級蒸餾工藝優(yōu)化富集維生素E,在進料速率為70 mL/h、蒸餾溫度為160℃、刮膜器轉(zhuǎn)速為160 r/min的最優(yōu)條件下,所得輕相維生素E含量可達61.4%,是原油中的11.6倍,收率可達92.3%。
【圖文】：

圖 2.1 CRL 加酶量對生物柴油產(chǎn)率的影響Fig. 2.1 Effect of CRL loading on biodiesel yield圖 2.2 ROL 加酶量對生物柴油產(chǎn)率的影響

22圖 2.2 ROL 加酶量對生物柴油產(chǎn)率的影響Fig. 2.2 Effect of ROL loading on biodiesel yield量對生物柴油產(chǎn)率的影響對酶促反應主要有兩方面的影響：（1）水的加入為酶促反應，過少會減少油水界面從而影響催化；（2）水是酯化反應的
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ466.5;TE667

【參考文獻】

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本文編號：2653323