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第 27 卷 增刊 2 农 业 工 程 学 报 Vol.27 Supp.2 2011 年 12 月 Transactions of the CSAE Dec. 2011 125 响应面法优化酶促脂肪酸甲酯化工艺条件 ※ 张 豪，乙 引 ，洪 鲲，万晴姣，牛晓娟 （贵州师范大学生命科学学院，贵阳 550001 ） 摘 要：为了获得菜籽油脂肪酸酶促甲酯化合成生物柴油的最佳反应条件，首先采用 Plackett-Burman 法对影响酯化率的 5 个因素进行筛选，发现酶质量分数、反应温度、摇床转速和反应时间 4 个因素显著影响酯化率。基于该 4 因素的最陡爬坡 试验、Box-Behnken 设计及响应面分析结果表明：反应温度是影响酯化率的最显著因子，反应时间的作用效果相对较弱，反 应温度和摇床转速具有明显的互作效应。在优化条件下，醇/脂肪酸摩尔比 1.25 ∶1、酶质量分数 11.5 g/kg 脂肪酸、反应温 度 42.2 ℃、摇床转速 199 r/min，反应6 h 后，酯化率可达 95.67%，与响应面拟和方程的预测值（96.52% ）吻合良好。 关键词：脂肪酶，酯化，脂肪酸，诺维信 435 脂肪酶，响应面法 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2011.z2.025 中图分类号：Q814.9, TQ645, TK6 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2011)-Supp.2-0125-06 张 豪，乙 引，洪 鲲，等. 响应面法优化酶促脂肪酸甲酯化工艺条件[J]. 农业工程学报，2011，27(增刊 2)：125 －130. Zhang Hao, Yi Yin, Hong Kun, et al. Optimization of lipase-catalyzed methyl esterification of fatty acids by response surface method[J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(Supp.2): 125 －130. (in Chinese with English abstract) 水量等）并无严格要求[18] ，因此，如何有效利用高酸值 0 引 言  废油脂通过酶法合成生物柴油具有重要的现实意义。本 生物柴油即长链脂肪酸单酰酯，主要以甘油三酯或 研究以菜籽油脂肪酸和甲醇为原料、固相化脂酶 脂肪酸为原料，与极性较好的低碳醇通过转酯或酯化反 Novozym 435 为催化剂，采用响应面法对菜籽油脂肪酸的 应来生产，与传统的石化柴油有相近的燃烧特性，环保， 甲酯化反应条件进行了优化，为进一步利用高酸值废油 可降解，是清洁的可再生能源，可作为石油产品的替代 酶法合成生物柴油提供基础数据。 品和战略石油资源储备[1-3] 。目前，生物柴油的工业化生 1 材料与方法 产方法主要是化学酸碱催化法，但普遍存在的问题是工 艺复杂、成本高、污染严重。而生物酶法催化的生物柴 1.1 材料 油生产工艺具有反应条件温和、无污染、产物易回收等 固相化脂酶（Novozym 435 ）购自诺