Журнал основ возобновляемой энергии и приложений
Открытый доступ

Абстрактный

Производство биодезсила из животного жира путем ферментативной переэтерификации с использованием ферментного катализатора Ns88001 с метанолом в системе без растворителя

Кумар С., Гали А.Е. и Брукс М.С.

Изучена эффективность ферментативной переэтерификации животного жира с использованием экспериментального ферментного катализатора NS88001 без растворителя. Оценивалось 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 биодизеля. Самый высокий выход биодизеля был получен при молярном соотношении 1:4. Реакции не наблюдались при молярном соотношении 1:1 и 1:2 (масло:спирт), а увеличение молярного соотношения масло:спирт выше 1:4 снижало выход конверсии биодизеля. Скорость конверсии эфиров жирных кислот увеличивалась с увеличением времени реакции. Реакция протекала медленно в начале, а затем быстро увеличивалась из-за начального смешивания и диспергирования спирта в масляном субстрате и активации фермента. После диспергирования спирта фермент быстро взаимодействовал с эфирами жирных кислот, давая максимальный выход конверсии. Увеличение времени реакции с 4 до 16 ч увеличило выход конверсии биодизеля на 114,95-65,59%. Взаимодействия между полимерной поверхностью фермента и субстратом, по-видимому, зависят от температуры реакции из-за водородных связей и ионных взаимодействий, которые играют важную роль в поддержании термостабильности липазы в системе. Оптимальная температура реакции для экспериментального ферментного катализатора (NS88001) в системе без растворителя составила 45°C. Увеличение температуры реакции с 40 до 45°C увеличило выход конверсии биодизеля, в то время как более высокие температуры выше 45°C денатурировали специфическую структуру ферментов и привели к снижению образования метиловых эфиров. Активность экспериментального ферментного катализатора NS88001 в присутствии метанола без растворителя при оптимальных условиях (температура реакции 45°С, мольное соотношение масло:спирт 1:4 и время реакции 16 ч) оставалась относительно постоянной в течение 10 циклов, а затем постепенно снижалась, достигая нуля после 50 циклов.