Page 163 - 《精细化工》2021年第10期

第 10 期 王舒舒，等: 响应面优化褶皱假丝酵母脂肪酶催化合成木质甾醇油酸酯 ·2093·

模型范围内。木质甾醇油酸酯的相关系数较高（R 2 表 3 木质甾醇油酸酯合成工艺转化率回归方程的方差
为 1.94），表明经验模型对实验结果有一定的调整， 分析
Table 3 Variance analysis of regression equation for conversion
证实了该模型适合在实验设计选择的区间内进行预
rate of lignosterol oleate synthesis process
测。模型的 P 值为<0.0001，而失拟项的 F 值为 2.99，
方差来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值 显著性
纯误差均方值为 0.76，说明 CRL 催化木质甾醇油酸
模型 755.78 14 53.98 27.81 < 0.0001 极显著
酯合成的模型与实际情况拟合程度比较好，证实了
A 51.49 1 51.49 26.52 0.0001 极显著
该模型适合在实验设计选择的区间内进行预测。由
B 22.34 1 22.34 11.51 0.0044 极显著
方差分析结果可以看出，AC 的交互作用显著、AD
C 283.75 1 283.75 146.17 < 0.0001 极显著
的交互作用显著、CD 的交互作用显著，相应曲面图
D 88.58 1 88.58 45.63 < 0.0001 极显著
见图 7~12。
AB 4.08 1 4.08 2.10 0.1691 不显著

表 2 CRL 催化木质甾醇油酸酯合成响应面实验设计及 AC 13.81 1 13.81 7.12 0.0184 极显著
结果 AD 7.18 1 7.18 3.70 0.0751 极显著
Table 2 Response surface experiment design and results of BC 0.17 1 0.17 0.09 0.7690 不显著
CRL catalyzed synthesis of lignosterol oleate
BD 0.81 1 0.81 0.42 0.5290 不显著
实验 A-脂肪酶 B-n（油酸）∶ C-反应 D-反应 转化
CD 14.52 1 14.52 7.48 0.0161 极显著
序号 用量/% n（木质甾醇） 温度/℃ 时间/h 率/%
1 11 3.5 40 24 78.7 A 2 31.00 1 31.00 15.97 0.0013 极显著
2 11 3 45 24 85.56 B 2 21.65 1 21.65 11.15 0.0049 极显著
3 11 3.5 45 20 86.56 C 2 254.06 1 254.06 130.88 < 0.0001 极显著
4 9 3 45 24 79.24 D 2 0.078 1 0.08 0.04 0.8443 不显著
5 9 4 45 24 84.74 残差 27.18 14 1.94
6 10 3.5 50 28 89.16
失拟项 24.91 11 2.26 2.99 0.1992 不显著
7 10 4 45 28 89.48
8 10 3.5 45 24 88.43 纯误差 2.27 3 0.76
9 9 3.5 40 24 72.12 总误差 782.95 28
注：P<0.05 表示差异显著。
10 10 3.5 45 24 88.12

11 11 3.5 50 24 82.75
12 10 3 40 24 72.98
13 9 3.5 45 28 86.94
14 9 3.5 50 24 83.60
15 10 3.5 50 20 85.57
16 10 3 45 20 84.17
17 11 3.5 45 28 89.80
18 10 3.5 45 24 88.35
19 9 3.5 45 24 85.18
20 10 3 45 28 86.26
21 10 3 50 24 83.58
22 10 4 45 20 85.59 图 7 酶添加量与底物物质的量比交互作用对木质甾醇
23 11 4 45 24 87.02 转化率影响的响应面图
24 10 3.5 45 24 86.58 Fig. 7 Response surface of effect of enzyme dosage and
substrate molar ratio interaction on the conversion
25 10 3.5 40 28 82.56 rate of lignosterol
26 10 3.5 40 20 71.35
27 9 3.5 45 20 78.34 2.4.2 最优工艺条件的确定及其验证和放大实验
28 10 4 50 24 86.37 根据 CRL 催化木质甾醇油酸酯合成的实验结
29 10 4 40 24 74.95 果和回归方程各项的方差分析，由响应面分析法优
化出催化合成的最佳工艺条件：酶添加量为木质甾
注：利用软件 Design expert 对表 2 数据进行多元回归拟合，
得到转化率（Y）对以上四因素的三次多元回归模型为：Y/%=– 醇质量的 9.93%，油酸与木质甾醇的物质的量比为
1222.83+79.10×A+66.07×B+29.72×C+7.19×D–2.02×AB–0.37×AC–0.33× 3.76∶1，反应温度为 46 ℃，反应时间为 28 h，转
2
2
AD+0.08×BC+0.22×BD–0.10×CD–2.26×A –7.47×B –0.26×C 2
2
+0.05×D 。 化率为 91.69%。