脂肪酶產(chǎn)生菌的篩選與固定化及其在離子液中催化活性研究.pdf

1、生物柴油是以動植物油脂為原料制造的可再生能源。酶法催化合成生物柴油具有反應條件溫和、產(chǎn)物易分離及無污染物排放等優(yōu)點,具有很好的發(fā)展前景。針對酶法催化過程中催化劑昂貴、醇油互溶度小及酶活性和穩(wěn)定性較低等問題,本文開展了菌株選育、發(fā)酵條件優(yōu)化、制備固定化細胞以及離子液體的制備和催化合成生物柴油實驗研究,主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 (1)脂肪酶產(chǎn)生菌的篩選及鑒定。以橄欖油為底物,溴甲酚紫為指示劑的油脂同化培養(yǎng)基,從含油土壤中分離出一株

2、產(chǎn)脂肪酶菌株；根據(jù)微生物分類學方法對篩選菌株進行初步鑒定,確定該菌株為青霉屬(Penicillium),并命名為Penicillium camembertii Thom NS27:30℃、200 r／min下?lián)u瓶發(fā)酵72 h,菌株發(fā)酵初始水解酶活為76 U／g dry cell,合成酶活為0.41 U／g dry cell。
　　 (2)發(fā)酵條件優(yōu)化和固定化研究。通過對菌株P(guān)enicillium camembertii Thom

3、NS27產(chǎn)酶培養(yǎng)基和發(fā)酵條件優(yōu)化,得到優(yōu)化產(chǎn)酶培養(yǎng)基:可溶性淀粉1.0％,油酸0.5％,蛋白胨1.5％,NH4Cl0.6％,K2HPO40.1％,MgSO4·7H2O0.1％；優(yōu)化發(fā)酵條件:發(fā)酵時間80h,接種量6％,溫度28℃,裝液量60mL；優(yōu)化條件下發(fā)酵酶活達到335 U／g dry cell；油酸對菌株產(chǎn)酶有一定的促進作用,可同時作為碳源和菌株產(chǎn)脂肪酶誘導物；以聚氨酯泡沫顆粒為載體對菌株細胞進行固定化,電鏡掃描圖片顯示Penic

4、illium camembertii Thom NS27在載體內(nèi)部的空隙和脊壁上生長固定良好,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,57.9％菌體細胞穩(wěn)定地固定在聚氨酯泡沫顆粒內(nèi),載體顆粒經(jīng)5次洗滌,干重基本趨于穩(wěn)定。
　　 (3)離子液體的合成及篩選。利用微波法合成了9種目標離子液體,通過酯交換反應篩選到適合固定化卡門柏青霉NS27細胞酶催化甲醇與大豆油酯交換反應的離子液[Bmim]PF6；中間體[Bmim]Br合成條件優(yōu)化結(jié)果顯示,反應中溴代正丁烷用量

5、為N-甲基咪唑用量的1.1倍,微波功率200 W,總輻射時間100s時,[Bmim]Br的合成收率達到95.16％；對中間體[Bmim]Br和目標產(chǎn)物[Bmim]PF6進行紅外光譜表征,考察了固定化細胞酶在離子液體[Bmim]PF6中的耐受性,結(jié)果表明,合成的離子液體和前人所測的結(jié)果一致,固定化細胞催化劑在35℃的離子液體中培養(yǎng)24 h,酶活保持在60％以上。
　　 (4)對固定化Penicillium camembertii