Ферментная инженерия
Открытый доступ

Абстрактный

Эффективность ферментативной переэтерификации бифталола с использованием экспериментального фермента Ns88001 с метанолом и гексаном

С. Кумар, А. Э. Гали, М. С. Брукс, С. М. Бадж и Д. Дэйв

 Изучена эффективность ферментативной переэтерификации животного жира с использованием экспериментального ферментного катализатора NS88001. Оценено влияние молярного соотношения масло: спирт (1:1, 1:2, 1:3, 1:4 и 1:5), температуры реакции (35, 40, 45 и 50 °C) и времени реакции (4, 8, 12 и 16 ч) на выход конверсии биодизеля. В качестве растворителя использовался н-гексан. Самый высокий выход конверсии биодизеля был получен при молярном соотношении масло: спирт 1:4, времени реакции 16 ч и температуре реакции 45 °C. Скорость конверсии эфиров жирных кислот увеличивалась с увеличением времени реакции. Реакция протекает медленно в начале из-за начального смешивания и диспергирования спирта в масле и активации фермента. После диспергирования спирта фермент быстро взаимодействовал с эфирами жирных кислот. Увеличение времени реакции с 4 до 16 ч увеличило выход конверсии биодизеля на 13,05–71,94% в зависимости от температуры реакции и молярного соотношения масло: спирт. Увеличение молярного соотношения масло: спирт с 1:1 до 1:4 увеличило выход конверсии биодизеля на 32,68–82,11%, в то время как увеличение молярного соотношения масло: спирт с 1:4 до 1:5 снизило выход конверсии биодизеля на 5,43–34,27% в зависимости от времени реакции и температуры реакции. Увеличение молярного соотношения масло: спирт способствует реакции между ферментом и субстратом. Взаимодействие между поверхностью полимера фермента и субстратом, по-видимому, зависит от температуры реакции из-за водородных связей и ионных взаимодействий, которые играют важную роль в поддержании термостабильности липазы в системе. Увеличение температуры реакции с 40 до 45°C увеличило выход конверсии биодизеля на 3,64–58,78%. Более высокая температура от 45 до 50°C денатурировала специфическую структуру ферментов и привела к снижению выхода конверсии биодизеля на 4,3-32,47%. Использование н-гексана в реакции помогло стабилизировать фермент и минимизировать токсичность спирта. Активность экспериментального ферментного катализатора (NS88001) в присутствии н-гексана немного снизилась после 10 циклов. Однако активность фермента быстро снижалась, когда число циклов увеличивалось выше 10, и полностью прекращалась после 50 циклов.