固定化细胞生物柴油制造技术

本发明专利技术固定化细胞生物柴油主要含有：菌种筛选，多孔多胺化壳聚糖微球载体的合成，多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶全细胞的制备，多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐饮废油为生物柴油的参数研究步骤，达到了为废弃餐饮油高效转化为柴油的目的。

【技术实现步骤摘要】

本固定化细胞生物柴油含有多孔多胺化壳聚糖载体负载脂肪酶全细胞工艺，属于生物柴油领域。
技术介绍
现代，柴油在各大工业中有“工业血液”之称比汽油有更好的作用，而现代的柴油生产工艺中数生物柴油更环保、更经济，同时也出现了些问题，现代工艺利用废弃餐油甲醇酯交换交换生产生物柴油，传统采用酸催化或碱催化，要求反应条件比较高，二次污染比较严重。脂肪酶酯交换生产生物柴油具有反应条件温和，但脂肪酶在反应过程中回收困难成 本高，总归就是产品下游的分离与收集、上游反应不够充分的问题，大大减少生物柴油的效益大大减少，更有亏本的可能。废弃餐饮油长期摄入地沟油会导致有毒化学物严重侵害人体各大内脏，轻则引发肠胃病、脂肪肝疾病，重则可能引发癌变，我国目前每年返回餐桌的废弃餐饮油有200-300万吨，废弃餐饮油流入市场不仅危害人民健康、而且浪费了废弃餐饮油。本生物柴油采用固定化细胞技术充分的解决了产品下游的分离与收集、上游反应不够充分等问题，原料为废弃餐饮油解决了人民的一大危害同时也节约了费用。在环保的基础上大大的提高了生物柴油的效益。
技术实现思路
本固定化细胞生物柴油主要含有菌种筛选，多孔多胺化壳聚糖微球载体的合成，多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶全细胞的制备，多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐饮废油为生物柴油的参数研究四个步骤。菌种筛选先从采集的土样中用选择培养基分离产脂肪酶的微生物菌种，在进行初筛与复筛。得到高脂肪酶活力单位的微生物菌种。多孔多胺化壳聚糖微球载体的合成配制一定浓度的壳聚糖乙酸溶液，加入混合碱液(乙醇-Na0H-CH3C00Na)中，制备得到多孔壳聚糖磁性微球，静置、洗净、恒温干燥，然后在水和交联剂ECH存在的条件下，80°C恒温水浴加热，进行交联。再在分子中引入了烷基氯，实现交联，生成交联多孔壳聚糖微球，最后再与胺化剂TEPA多胺化反应发生，即得多孔多胺化壳聚糖微球(P-C-CTS)。将P-C-CTS分别置于一定浓度的CuS04或NiS04溶液中，即得多孔多胺化壳聚糖金属配合物微球载体(P-C-CTS-CiuP-C-CTS-Ni)。多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶全细胞的制备将P-C-CTS-Cu、P-C-CTS-Ni各两份在自制的脂肪酶全细胞溶解中浸泡，其中一份使用紫外光进行短时间的照射，一定时间后后取出即得 P-C-CTS-Cu-CelI、P-C-CTS-Ni-Cell, P-C-CTS-Cu-CellUV,P-C-CTS-Ni-Cel1UV。多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐饮废油为生物柴油的参数研究以餐饮废油和甲醇为底物，P-C-CTS-Cu-CelI、P-C-CTS-Ni-Cell, P-C-CTS-Cu-CellUV,P-C-CTS-Ni-CellUV为催化剂，分别催化酯化反应制取生物柴油，采用气相色谱对产品进行定性分析。附图说明图I、固定化细胞生物柴油工艺流程图具体实施例方式I、固定化细胞生物柴油含有菌种筛选、多孔多胺化壳聚糖微球载体的合成、多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶全细胞的制备、多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐饮废油为生物柴油的参数研究四个步骤。2、菌种筛选首先采用简便快速的平板检测法，通过观察培养基上生长的菌落直径和其水解圈直径的大小，进行初筛。再用液体培养，采用滴定法测定酶活性，进行复筛筛选出2 3株优良菌株。用稀释分离法，从采集的土样中用选择培养基分离产脂肪酶的微·生物菌种。①初筛将分离得到的菌种接种到平板检测培养基上，定温定时培养后，观察所长菌落周围有无微红色水解圈，水解圈直径愈大，表示该菌株产脂肪酶能力愈强，将其中水解圈直径与菌落直径差值较大者挑选出来进行复筛。②复筛将初筛挑选出来的菌株接入复筛培养基(学生食堂废油脂，NiS04,CuS04, (NH4) S04, KH2P04, MgS04，大豆粉，葡萄糖，CaC03，一定比例混合，经高速乳化后灭菌)中，在摇床上定温定时培养后，取发酵液用滴定法测定酶活性，将产酶能力较高的菌株挑选出来供进一步实验。3、多孔多胺化壳聚糖微球载体的合成首先配制一定浓度的壳聚糖乙酸溶液，然后边搅拌边加入一定量致孔剂乙醇，混合均匀后，使用注射剂将上述壳聚糖乙酸溶液逐滴加入混合碱液(乙醇-Na0H-CH3C00Na)中，制备得到多孔壳聚糖磁性微球，静置24h后，用蒸馏水洗净，50°C恒温干燥。然后在水和交联剂ECH存在的条件下，80°C恒温水浴加热，进行交联。利用环氧氯丙烷与多孔壳聚糖磁性微球表面的C6-0H和-NH2发生亲核取代反应，分子中引入了烷基氯，烷基氯与另一分子或同一分子中另一结构单元的C6-0H和-NH2发生反应，实现交联，生成交联多孔壳聚糖微球，最后在胺化剂TEPA和水存在下，60°C恒温水浴加热，多胺化反应发生，通过四乙烯五胺取代交联多孔壳聚糖微球中的烷基氯，使分子中引入大量的活性胺基，即得多孔多胺化壳聚糖微球(P-C-CTS)。将P-C-CTS分别置于一定浓度的CuS04或NiS04溶液中，震荡吸附一定时间，取出，即得多孔多胺化壳聚糖金属配合物微球载体(P-C-CTS-Cu、P-C-CTS-Ni)。4、多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶全细胞的制备将P-C-CTS-Cu、P-C-CTS-Ni各两份在自制的脂肪酶全细胞溶解中浸泡，其中一份使用紫外光进行短时间的照射，一定时间后后取出即得 P-C-CTS-Cu-CelI、P-C-CTS-Ni-Cell, P-C-CTS-Cu-CellUV,P-C-CTS-Ni-Cel 1UV。对这四种催化剂的微观结构进行(SEM、TEM、0M、AFM)表征和酶活性能测试。使用FTIR、XPS等仪器分析手段，研究固定化前后载体表面和脂肪酶的活性基团的变化和反应情况；测定固化前后的脂肪酶活，对比研究多孔多胺化壳聚糖金属配合物载体、紫外照射等对酶活的影响。5、多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐饮废油为生物柴油的参数研究以餐饮废油和甲醇为底物，P-C-CTS-Cu-CelI、P-C-CTS-Ni-Cell, P-C-CTS-Cu-CellUV,P-C-CTS-Ni-CellUV为催化剂，分别催化酯化反应制取生物柴油，采用气相色谱对产品进行定性分析。在实验过程中，考察醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间及不同溶剂对产品产率的影响，获得最优反应参数和反应动力学。·权利要求1.固定化细胞生物柴油，其特点在于含有菌种筛选，多孔多胺化壳聚糖微球载体的合成，多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶全细胞的制备，多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐饮废油为生物柴油的参数研究四个步骤。2.根据权利要求书I固定化细胞生物柴油，其特点在于菌种筛选先从采集的土样中用选择培养基分离产脂肪酶的微生物菌种，在进行初筛与复筛。得到高脂肪酶活力单位的微生物菌种。3.根据权利要求书I固定化细胞生物柴油，其特点在于多孔多胺化壳聚糖微球载体的合成配制一定浓度的壳聚糖乙酸溶液，加入混合碱液(乙醇-NaOH-CH3COONa)中，制备得到多孔壳聚糖磁性微球，静置、洗净、恒温干燥，然后在水和交联剂ECH存在的条件下，80°C恒温水浴加热，进行交联。再在分子中引入了烷基氯，实现交联，生成交联多孔壳聚糖微球，最后再与胺化剂TEPA多胺化反本文档来自技高网...

【技术保护点】
固定化细胞生物柴油，其特点在于：含有菌种筛选，多孔多胺化壳聚糖微球载体的合成，多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶全细胞的制备，多孔多胺化壳聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐饮废油为生物柴油的参数研究四个步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王家壬，王丽媛，赵会兰，郭成铁，黄连路，王维烨，
申请(专利权)人：天津聚贤技术研发中心，
类型：发明
国别省市：