固定化脂肪酶Candida sp 99-125催化合成己酸乙酯

关键词：已酸 乙鹭
脂肪酶 硅胶 正已烷 文献标识码ＩＡ
中豳分类号ｌＴＱ４６９ Ｑ２ ５ ４２ ２ 。７ Ｔ ２． ｚ ２
己酸 乙酯 作为一种 羧酸酯类 香精，主 要用于 白涌 、食醋和糖 果等 的调 香川。 Ｆ前 己酸 乙酯主要是 在无 １ 机催化 剂作用下采用化 学法合成 ，也有少量 是从天 然植物 中分 离提取 。 用化学法合 成 己酸 乙酯 时容 易产 采 生副产 物 ，因此化 学法合 成的 己酸 乙酯在食 品工业上 的应用受 到限制 】 ；从天 然产物 中提取 己酸 乙酯， 产量低 ，价格 昂贵 ，其工业应 用也受 到限￥ １。酶法合成 己酸 乙酯 由于具有 反应条件温 和、转 化率高 、副 ］ １】 ６
瓶放入摇床 中，于 同等条件 一反应 ，定时取样测 定己酸转化率 。 Ｆ
１ 己酸转 化率测 定 ． ３
反应…定 时问后 ，取 １０ 的样 品，加 ３ｍＬ的蒸馏水 稀释 ，以 １ 酞为指示剂 ，以 ００２５ｍ ｌ ０ ％酚 ．１ ｏ／ Ｌ
收藕日期：２ １／２０ ；修订日期：２ １．８１ ００１－７ ／ ０ １ ．５ ０
稀释 来降低其对酶 的抑制 作用。＿ 工作采用加入溶剂 的方 式来 降低 乙醇的抑制作 用 。在反应过程 巾，反应 本
的平衡 点并不是 由催化 反应本身决定 ，而是 由反应 的底物 、产物和溶剂 ｊ者间 的相互 作用所决定 ，合适的
溶剂 可促进 反应 平衡点 向更有利于产物 的方 向移动 ，同时 由于脂肪酶特殊 的 “ 盖子 ”结构，需要特 定的极 性环境才 能打开 ， 凶此 ， 选择合适 的溶剂十分必要 。 本工作考察 了几种极性 不同的有机溶剂对 反应的影响 ， 结 果见表 １ 山表可知 ，酶 在非极性溶剂 中的催化效果较好 。当极性大于 ４ ０时 ，己酸转化率基 本为 ０ 。 ． ２ 。 这 是因为溶剂极性越大 ，其夺取 酶分子表面必需水 的能力越 强，从而 导致酶活力 下降。但 在极性相差不大
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化 学 反应 Ｊ程 与 －艺 ： Ｔ
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的ＮＯ ａ Ｈ标准溶液滴 定，根据滴 定结果计算 己酸的转化率 。
２结果 与讨论
２１反应介质 的影响 ．
在 己酸 乙酯 的合成 中，底物Fra Baidu bibliotek乙醇对酶具有 一定的抑制作用 ， 可采用 流加 乙醇或加入适 当的溶剂将 乙醇
固定化脂肪酶 Ｃ ｎ ｉ ９１５ ａ ｄ ａ ｐ９ ．２ 催化合成 己酸 乙酯 ｄｓ
马 娅 ，刘军峰 ，邓 利，王 芳 ，谭天伟
（ 北京化工大学生命科学与技术学院 北京市生物加工过程重点实验 室，北京 １０２ ） ００ ９
摘要。采用实验室自制的脂肪酶 Ｃ ｎ ｉ ｐ９－２ ａｄｄ ｓ ９ １５在有机溶剂中催化合成 己酸乙酯 ，考察了有机溶剂种类、加酶 ａ
量 、酸 醇 物 质 的量 之 比 、 已酸浓 度 、反 应 时 问和 温 度等 对 己 酸转 化 率 的影 响 。结 果 表 明 ：以 ５ｍＬ正 己烷 为 溶 剂 的 反应 体 系 中 ，酶 ０１３ｇ 已酸 浓度 ０３ｍｏ／ ． ， ２ ＿ ｌ Ｌ。醇酸 物 质 的罱 之 比 １ ，硅 胶 ０６ｇ ． ６ ． ，于 ４ ０℃在 转速 为 １０ｒ ｉ ５ ｒｎ的 ／ ａ 摇 床 中 反应 ８ ， 己酸 转 化 率 可高 达 ９．％ 在 上 述条 件 下 ，酶 使 用 ３次 后 ， 己酸 转 化 率仍 能达 到 ７ ． ｈ ６Ｏ ５Ｏ ％以上 。
第２ ７卷第 ４期
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化 学反应 工 程 与工 艺
Ｃｈ ｍｉａ ａ ｔ ｎＥｎ ｉｅ ｒ ｇａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｃｌ Ｒｅ ｃｉ ｇ ｎ ｅ ｉ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｎ
、０ ７ Ｎ Ｏ４ ，ｌ２ ．
Ａｕ ． ０１ ｇ２ １
文章编号 ：１０ － ７３ （ ０ １ Ｏ —０ ６一＿ ０ １ ６ １ ２ １ ） ４ ３ ９＿ ５ ０
作者 简介 ；马 娅 （９６） １８ 一，女 ，硕士研 究生 ；邓 利 （９ １） １７一，男 ，副 教授 ，通讯 联 系人 。Ｅｍａｌ ｅｇｉ ｉｂ ｔ ｄ ｎ － ｉｄｎ ｌ ： ＠ｍａ ｕ ｔ ｕｃ ｌ ｅ
．
基金项 目ｌ国家 “ ６ ”项 目 （０９ Ａ ３ ２２ ０９ Ａ ２ ２７ ８３ ２０ Ａ ０Ｚ ３ ：２０ Ａ ０Ｚ ０ ）
产 物少 等优 ， ７ｌ ￣１Ｓ ，，从而 得 到广 泛 的研 究 。用 于 己酸 乙酯合 成 的酶 种类 很 多 ，如根 霉Ｚ １ 脂 肪酶［ ， Ｍ．０ ９ １
Ｐｅｄ ｍ ｎｓｓ 脂肪酶ｌ】 ｓｕｏ ｏａ ｐ ｍ，嗜热 酯酶Ａ Ｅ ５７¨等。本工作 以 己酸和 乙醇为底物 ，考察反应条件对 吸附 Ｐ １４［
周定在 纺织品上 的Ｃ ｎ ｉａｓ ９１５ ￣ ａ ｄｄ ９ ．２ ）ｌ ｐ Ｊ肪酶在有机 溶剂体系 中催 化合成 己酸 乙酯性能 的影响。
ｌ实验部分
１１固定化脂肪 酶制备及酶 活测 定 ．
Ｃ ｎ ｉａ ｐ９ ．２ 来 源于实验 室制备 的发酵液 ，采 用 自行开发 的吸附方法将 酶固定 于织物 膜上ｌ ａ ｄ ９ １５ ｄｓ Ｉ 。 采用橄榄 油乳化法 【】 ｌ测定酶 活。 ３ 酶活单位 的定义 ： 脂肪酶在４ ０℃， Ｈ值８０ ｐ ．条件下 水解橄榄油乳化 液， 每分钟 产生１ ． ｌ ｍｏ的脂肪酸 所耗的酶量 定义为１ ｐ 个脂肪酶活 力单位 ，对酶 布则 以每 克酶布 载有 的脂肪酶 活力单位 数 （ ／）表 示 。测得每 克酶布 的酶活 为７４ ２Ｕ，本 实验所用 的酶为 同一批 酶 ，酶活一致 。 Ｕｇ ６ １ 己酸 乙酯合成 ． ２ 将 一定量 的 己酸 、乙醇和 ５ ｍＬ溶 剂加 入到 ５ ０ ｍＬ的具塞锥 形瓶 中，先把锥形瓶 放入摇床 中于一 定温 度和 １０ｒ ｎ条件下振 荡 １ ｎ ５ ｍｉ ／ ０ｍｉ，使反应底物 混合均匀 ，再取 ｝ 加入适量 的酶布和 吸水剂硅胶 ，将 锥形 十 ｛