生物柴油是由可再生的動植物油脂與短鏈醇（甲醇或乙醇）經(jīng)轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)制得的脂肪酸酯（甲酯或乙酯）。作為一種無毒、可降解和可再生的替代燃料，生物柴油已受到越來越多的關(guān)注，并被認(rèn)為是石化柴油的優(yōu)良替代品。

生物柴油的制備

目前生物柴油主要的制備方法是化學(xué)法，即通過酸堿催化劑催化甲醇和甘油三酯酯交換生產(chǎn)脂肪酸甲酯。由于化學(xué)方法存在能耗高、工藝復(fù)雜、甘油回收困難以及產(chǎn)生較多廢水污染環(huán)境等問題，因此近年來更傾向于采用反應(yīng)條件溫和、專一性強、環(huán)境友好的生物催化法。然而生物酶技術(shù)制備生物柴油目前仍處于瓶頸階段，這主要是因為甲醇對酶的毒性以及副產(chǎn)物甘油吸附在酶的表面，很大程度上降低了酶的活性及穩(wěn)定性，致使酶促合成生物柴油的生產(chǎn)成本過高。

為了解決以上問題，許多研究學(xué)者對酶促生物柴油的反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行了研究探索。最近，叔丁醇作為酶促生物柴油的反應(yīng)介質(zhì)引起了廣泛的關(guān)注，這主要是因為：①叔丁醇具有3個甲基，支鏈程度高，因而酶在這種有機溶劑中可以保持催化活性；②叔丁醇可以同時溶解甲醇和甘油，使整個反應(yīng)體系處于均相，從而可以減少甲醇及甘油對酶活性的負(fù)面影響。

叔戊醇的優(yōu)勢

與叔丁醇相比，叔戊醇不但具有以上相同的特點，而且叔戊醇的極性（lgP=1.5）小于叔丁醇（lgP=0.8），因而從疏水酶學(xué)的角度分析，叔戊醇可以更大程度地保持或提高酶的活性，然而到目前為止，以叔戊醇作為反應(yīng)介質(zhì)制備生物柴油的研究報道較少。

結(jié)論

通過系列研究，相關(guān)人員得到以下結(jié)論。

1.確定了脂肪酶Novozym435在叔戊醇反應(yīng)體系中催化大豆油制備生物柴油的反應(yīng)條件為：醇油摩爾比為3，脂肪酶添加量為2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），叔戊醇用量為1倍大豆油體積，反應(yīng)溫度40?C，反應(yīng)時間15h，系統(tǒng)含水量2%，生物柴油產(chǎn)率可達(dá)到97%。

2.以叔戊醇作為反應(yīng)介質(zhì)的反應(yīng)體系中，脂肪酶Novozym435可有效催化大豆油轉(zhuǎn)化為生物柴油，與傳統(tǒng)的酶法制備，叔戊醇作為反應(yīng)介質(zhì)，甲醇的毒性及副產(chǎn)物甘油對酶活的抑制得到了很好的改善。

3.在叔戊醇反應(yīng)介質(zhì)的體系中，脂肪酶表現(xiàn)出很好的操作穩(wěn)定性，反應(yīng)進(jìn)行160批次后，仍然保持很高的生物柴油產(chǎn)率，為酶催化制備生物柴油的工業(yè)化提供了理論的基礎(chǔ)。