湖南省林业科学院

三段式酶法固定床连续制取生物柴油技术

来源：院科研管理处　作者：　时间：2017/2/10

    完成单位：湖南省林业科学院   湖南省生物柴油工程技术研究中心
    研究人员：李昌珠、蒋丽娟、肖志红、张良波、李培旺、李党训、李力、刘汝宽、李浔、申爱荣、艾文胜
    认定时间：2008年
    该技术依托国家林业局948引进项目“植物油制取生物柴油固定化生物酶催化技术引进”（2005-4-78）的实施，自行研制了酶法生产生物柴油用的三段式固定床反应制备生物柴油技术，实现了单程转化率在92％以上。
    （1）利用定向分离法从8个供试样品中通过诱变和离子注入的方法，选育出高产酶活力的七种菌株,以发酵液的上清夜为粗酶液的酶活力达29.17 U/ml，经浓缩后酶活达到1020 TU/ml。并对菌株产酶条件进行了优化：最佳碳源是1 %的10:1（W/V）的酵母膏+乳化液；最佳氮源为2%的3:1（m/m）玉米粉+蛋白胨；培养基的最佳初始PH值为8.0，优化后的酶活达2020 TU/ml，比优化前提高了98 %。对自主生产脂肪酶成本进行了初步估算，总成本比引进酶成本下降60％以上。
    （2）比较了7种极性不同的大孔吸附树脂，根据固定化酶活力来优选树脂，实验发现，以D3520作载体的固定化酶在酶活回收率以及活力两方面相对其他树脂较好。在此基础上，通过单因素试验和正交试验优化了固定化酶的制备方法。
    （3）最后，设计了一套20/批次的固定酶催化反应器，由一个钢架实验台、三根层析柱、五个恒流泵、一个超级恒温水浴锅和相应的管道附件组成，每一段反应可以实现独立加料。利用该装置对固定化脂肪酶制取生物柴油条件进行了优化，转化率达92％以上。相对于NaOH或H2SO4等化学催化剂的成本而言，固定化酶的制备成本仍然较高，以固定化酶为催化剂生产生物柴油的工艺仍处于中试示范生产阶段，需进一步降低酶制剂的生产成本，提高其催化寿命。