生物柴油是从动植物油脂制备的脂肪酸单烷基酯。作为一种无毒、可生物降解和可再生的替代燃料，它已受到越来越多的关注。生物柴油的合成方法有很多，主要分为四种：液相反应、固液相反应、高温高压反应、脂肪酶催化反应。脂肪酶法合成生物柴油有着其它合成方法不可比拟的优点。该法条件温和，醇用量小、无污染排放。另外，用脂肪酶作为催化剂制备生物柴油，反应过程不受原料中水和游离酸的影响。脂肪酶是一种作用于油水界面上的水解酶，其底物油脂在水中不易分散，需借助于有机溶剂才能溶解，而酶暴露在有机溶液中容易失活。现有二种方法可避免酶直接暴露于有机溶液中：一是采用反胶束的方法，二是酶的化学修饰。脂肪酶的化学修饰不仅可以确定酶的功能基团，使底物和酶更容易发生接触，从而提高反应速度，而且在提高酶的稳定性，延长酶失活的半衰期，提高催化活性，甚至创造新的催化功能等方面都有重要意义。 本文主要利用气相色谱作为检测手段，研究生物酶催化合成生物柴油过程中的最优化条件，探讨双底物酶催化酯交换反应的动力学机理，并对猪胰脂肪酶进行表面活性剂修饰，研究化学修饰对酶的催化性能的影响。主要分为以下三部分： 第一部分内容是讨论醇油比、有机溶剂种类、有机溶剂体积、反应温度、酶种类、酶用量等条件对合成生物柴油的影响，并选取一个合适的反应条件作为本实验研究的催化生物柴油的体系。实验结果表明，当醇油比为3.25：1，有机溶剂选用叔丁醇，并使其与油的体积比为0.8：1，反应温度40℃～45℃，使用Novozym435催化，并使其与油的质量百分比为2％时，测得的生物柴油的产率最高。 第二部分内容是在适当的反应条件下，研究双底物酶催化酯交换反应动力学性质。通过推导出来的反应速率方程，用Origin软件拟合实验曲线得到了相应的动力学常数，并结合Arrhenius公式得到相关的热力学常数。实验结果表明，有机相酶催化酯交换反应过程分两步进行，第一步反应是甘油三酸酯与脂肪酶形成酰基化酶复合物，其活化能大于第二步反应，即酰基化酶与甲醇的反应。并且，随着温度的升高反应速率随之增大，但增大的幅度逐渐减小，即温度越高，反应速率对温度越不敏感，其主要原因是甘油三酸酯与脂肪酶形成酰基化酶复合物过程和酰基化酶与甲醇反应过程的活化能均较小，所以提高温度对反应速率的影响不是很大。 第三部分内容是采用吐温80作为修饰剂，甲醛作为偶联剂，在不同的pH条件下，对猪胰脂肪酶进行化学修饰，然后改变温度条件，考察化学修饰前后的猪胰脂肪酶对大豆油及甲醇的酯交换反应的催化效果。实验结果表明，化学修饰的最佳pH条件为7.0;经过化学修饰的猪胰脂肪酶比未修饰酶的催化效率明显提高;当催化反应的温度为45℃时，生物柴油的产率最高。