【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(yán)重浪費(fèi)。為此,本文以脫臭餾出物為原料,對(duì)其中有價(jià)值的成分進(jìn)行分離、加工,以獲得高附加值產(chǎn)品。首先,利用低價(jià)、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(guò)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(guò)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(shí)驗(yàn)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(guò)單因素優(yōu)化,在加酶量750 U/g、含水量50 wt%、溫度35℃、反應(yīng)時(shí)間30 h的最優(yōu)條件下,CRL催化生物柴油產(chǎn)率可達(dá)92.6%;而ROL在加酶量200 U/g、含水量37.5 wt%、溫度40℃、反應(yīng)時(shí)間9 h的最優(yōu)條件下,產(chǎn)率達(dá)94.4%,發(fā)現(xiàn)無(wú)論是在生物柴油產(chǎn)率還是反應(yīng)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(yīng),并利用協(xié)同策略最大限度地促進(jìn)菜籽油脫臭餾出物甲酯化合成生物柴油。通過(guò)單因素及響應(yīng)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(yīng)溫度34℃、含水量46 wt%、反應(yīng)時(shí)間6 h的條件下,生物柴油產(chǎn)率可達(dá)98.2%,且維生素E的保留率高達(dá)97.1%。較單一酶而言,協(xié)同策略的應(yīng)用不僅提高了生物柴油的產(chǎn)率,還大幅縮短了反應(yīng)時(shí)間。(3)利用蛋白包衣微晶技術(shù)促進(jìn)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(guò)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(yīng)溫度40℃、反應(yīng)時(shí)間48 h的條件下,共軛亞油酸甾醇酯的得率可高達(dá)97.5%。與游離酶相比,不僅提高了得率,還明顯縮短了反應(yīng)時(shí)間。(4)利用分子蒸餾分離提取生物柴油與維生素E。通過(guò)一級(jí)蒸餾回收生物柴油,在蒸餾溫度為100℃、進(jìn)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(dá)98.0%,收率高達(dá)92.1%;以一級(jí)蒸餾的重相為原料,通過(guò)二級(jí)蒸餾工藝優(yōu)化富集維生素E,在進(jìn)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(dá)61.4%,是原油中的11.6倍,收率可達(dá)92.3%。
【圖文】：

圖 2.1 CRL 加酶量對(duì)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(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響

22圖 2.2 ROL 加酶量對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響Fig. 2.2 Effect of ROL loading on biodiesel yield量對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響對(duì)酶促反應(yīng)主要有兩方面的影響：（1）水的加入為酶促反應(yīng)，過(guò)少會(huì)減少油水界面從而影響催化；（2）水是酯化反應(yīng)的
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TQ466.5;TE667

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱振南;徐莉;張后今;閆云君;;響應(yīng)面法優(yōu)化皺褶假絲酵母脂肪酶催化合成甾醇共軛亞油酸酯[J];中國(guó)油脂;2013年07期

2 鄒曉霞;楊江科;劉云;徐莉;汪小鋒;閆云君;;復(fù)合酶法制備烏桕梓油生物柴油工藝優(yōu)化[J];中國(guó)油脂;2010年06期

3 易德蓮;肖志方;官章偉;齊云玲;崔宇慧;顏曉潮;伍林;;強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化合成植物甾醇油酸酯[J];食品科技;2010年05期

4 呂丹;杜偉;劉德華;;游離脂肪酶NS81006催化含酸油脂制備生物柴油的應(yīng)用研究[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào);2010年01期

5 趙秀玲;;共軛亞油酸的功能性質(zhì)及其應(yīng)用前景[J];江蘇調(diào)味副食品;2009年05期

6 潘秋月;周曉紅;孟祥河;;植物甾醇酯的綠色合成技術(shù)研究[J];中國(guó)糧油學(xué)報(bào);2009年05期

7 陳星;陳滴;劉蕾;;分子蒸餾法從大豆油腳中提取維生素E的研究[J];糧食加工;2007年05期

8 姜洪峰;錢(qián)俊青;;菜籽油脫臭餾出物中天然V_E和植物甾醇提取工藝研究[J];中國(guó)糧油學(xué)報(bào);2007年03期

9 彭浩;陳文強(qiáng);鄧百萬(wàn);;氣相色譜法測(cè)定食用菜籽油中植物甾醇的組成及含量[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2006年19期

10 劉云,丁霄霖,胡長(zhǎng)鷹;分光光度法測(cè)定天然維生素E總含量[J];糧油食品科技;2005年04期

，

本文編號(hào)：2653323