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本文以实验室自制的Carica papaya lipase为催化剂,采用廉价的废油脂作为原料进行酶促转酯化反应合成生物柴油的研究。论文首先对制备生物柴油的原料—废油脂进行理化性质综合指标的测定,包括酸值、皂化值、平均分子量、水分、杂质等六个指标;并运用气质联用测定废油脂的成分。得到废油脂的酸值为2.78mg/g;皂化值和平均分子量分别为193和872;杂质和水分的含量分别为0.40%和0.90%;废油脂的过氧化值为4.84meq/kg。废油脂粘度测定结果表明,废油脂的粘度随温度升高而降低,在室温下,废油脂为固态,当温度上升到35℃左右时开始融化。废油脂甲酯化后主要成分有棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯和硬脂酸甲酯,四种脂肪酸甲酯占生物柴油总量的96%。进一步对废油脂酶催化合成生物柴油进行工艺条件优化研究,考察有机溶剂种类、甲醇加入方式、温度、转化时间等因素。结果表明废油脂在Carica papaya lipase催化作用下与甲醇经转酯化反应合成生物柴油的最适宜工艺条件为:油醇摩尔比3:1、反应温度35℃、反应时间10h、催化剂用量40%。废油脂的最大转化率可达到99%。另外,在反应体系中加入有机溶剂石油醚(60~90℃)以及采用分批加人甲醇的方式均可有效提高非水介质中的酶促转酯化反应活性。在操作稳定性方面,Carica papaya lipase脂肪酶与商品酶Novozym 435相比,操作稳定性较差,重复使用两次后,生物柴油的转化率已由92%降到25%,可见在重复使用过程中,脂肪酶活力损失较快,Carica papaya lipase的稳定性有待进一步提高。动力学研究对于弄清反应机理和过程的放大必不可少。论文采用初速度法对Carica papaya lipase催化废油脂转酯化反应动力学,初步认为废油脂转酯化反应符合Ping-Pong机理。根据Ping-Pang反应机理模型,得到酶促反应的表观动力学参数:Vmax=149mmol/L.h,KmA=0.715mol/L,KmB=0.650mol/L,KSA=0.342 mol/L,Ki=2.09mol/L。