Ứng dụng của enzyme lipase trong sản xuất biodiesel

Ứng dụng lipase trong công nghiệp Công nghiệp thuộc da, dệt, giấy Công nghiệp hóa chất Công nghệ hóa sinh dược và y tế Công nghệ mỹ phẩm và nước hoa Biosens or Công nghệ sản xuất biodies

ỨNG DỤNG CỦA ENZYME LIPASE TRONG SẢN XUẤT

BIODIESEL GVHD: TS Đỗ Biên Cương

Enzyme lipase là gì?

Lipase là một enzyme thiết yếu

cho quá trình tiêu hóa các chất

béo (lipit) trong thực phẩm và chất

béo trong quá trình chuyển hóa

của cơ thể

Là một enzym do tụy sản xuất,

giúp chuyển hóa mỡ và triglycerid

thành glycerol và acid béo

Lipase do tuyến tụy sản xuất, có

tác dụng trong quá trình tiêu hóa

thức ăn

Vai trò

Duy trì nồng độ E tuyến tụy ở mức tối ưu đối với người lớn tuổi

Cải thiện triệu

chứng bệnh Celiac

Cải thiện các triệu chứng thường gặp của chứng khó

tiêu

Cải thiện mức dinh dưỡng tổng

thể ở người bị xơ

nang

Tăng cường chức năng miễn dịch

Tăng cường hấp thu vitamin và khoáng chất từ thực phẩm

Hỗ trợ tiêu hóa chất béo và kiểm soát cân nặng

Ứng dụng lipase trong công nghiệp

Công nghiệp thuộc da, dệt,

giấy

Công nghiệp hóa chất

Công nghệ hóa sinh dược và y

tế Công nghệ mỹ

phẩm và nước

hoa

Biosens

or

Công nghệ sản xuất biodiesel Công nghệ

chất tẩy rửa

Biodiesel là gì?

là một loại nhiên liệu sinh học dễ cháy, được làm từ dầu hữu cơ, chẳng hạn như dầu thực vật Nó được xem như là sự

thay thế thân thiện với môi trường hơn

là dầu mỏ

được biết đến từ những năm 1890, có liên quan đến sử dụng dầu đậu phộng cho động cơ diesel ở Hội chợ triển lãm Paris

Biodiesel được sản xuất bằng cách este hóa axit

béo hoặc chuyển hóa dầu và chất béo bằng rượu ngắn mạch (thường là methanol)

Khi sinh khối kết hợp này được chuyển thành nhiên liệu dạng lỏng, nó có thể được sử dụng để đáp ứng những nhu cầu năng lượng khác nhau, cạnh tranh với các nguồn năng lượng truyền thống khác như xăng, dầu thô…

Đặc điểm của dầu diesel sinh học

Độ nhớt và nhiệt độ nóng chảy

thấp

Độ nhớt động học ở 40 °C từ 3,0 đến 6,0

mm2/s

Hàm lượng este tối thiểu 96,5%

Chỉ số axit tối đa 0,50 mgKOH/g

Tối đa hàm lượng glycerol tự do là 0,02% trọng

lượng, tổng giá trị glycerol tối đa là 0,50% trọng

lượng

Hàm lượng monoacylglycerol, diacylglycerol và

triacylglycerol tối đa tương ứng là 0,7, 0,2, 0,2%

trọng lượng

Ưu điểm của dầu diesel sinh học

Nguồn

nhiên liệu

tái tạo

Giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Tính bôi trơn tốt

do có oxi

An toàn trong bảo quản và vận chuyển

Thúc đẩy phát triển nền nông nghiệp

Dùng tốt

ở những

vùng có

khí hậu

mát mẻ

Ít phổ biến đến người sử dụng

Ăn mòn chi tiết và tạo cặn

Quá trình chuyển hóa (este hóa), dầu diesel sinh học

được sản xuất bằng cách chuyển đổi acylglycerol và axit béo tự do thành các axit béo alkyl este (FAAE) bằng cách

sử dụng rượu mạch ngắn (như methanol)

Quá trình este hóa

 Các este alkyl axit béo hình thành (dầu diesel sinh

học) có độ nhớt và điểm đông đặc thấp hơn dầu/mỡ tiền chất

 Dầu mỡ phải được cần được kiểm tra thành phần để chọn được chất xúc tác tốt nhất để tổng hợp biodiesel hiệu quả

 Sự di chuyển của nhóm acyl với rượu mạch ngắn là

một quá trình tích lũy thời gian, do đó chất xúc tác

hoặc điều kiện trước đó được yêu cầu hình thành alkyl este nhanh hơn

 Các chất xúc tác hóa học bao gồm chủ yếu là axit

(H2SO4, BF3, H3PO4) và bazo (KOH, NaOH) được sử dụng công nghiệp trong sản xuất dầu diesel sinh học

 Chất xúc tác hóa học có những nhược điểm khác biệt xúc tác diesel sinh học

 Các chất xúc tác hóa học bao gồm chủ yếu là axit

(H2SO4, BF3, H3PO4) và bazo (KOH, NaOH) được sử dụng công nghiệp trong sản xuất dầu diesel sinh học

 Chất xúc tác hóa học có những nhược điểm khác biệt xúc tác diesel sinh học như năng suất cao, thời gian phản ứng ngắn…

 Lipase được lựa chọn làm chất xúc tác thay

thế chất xúc tác hóa học

Chất xúc tác

 Chất nền sử dụng là Glycerol, axit béo tự do,

monoglyceride, phospholipid và các thành phần khác

trong dầu/mỡ

 Lipase có thể được phân loại thành 3 loại được dựa trên

tính đặc hiệu đó là lipase đặc hiệu sn-1,3; đặc hiệu sn-2

và lipase không đặc hiệu

 Lipase đặc hiệu sn-1,3 thủy phân các liên kết este ở vị trí R1 và R3 của triglyceride

 Glycerol được lấy ra bằng cách lắng trọng lực sau mỗi

bước thực hiện vì glycerol có thể lắng trên bề mặt lipase

cố định làm giảm hiệu suất xúc tác

 Các lipase đặc hiệu sn-2 xúc tác cho các liên kết 2-ester

ở vị trí trung gian trong triglyceride trong khi các lipase không đặc hiệu thì không đặc hiệu

Chất xúc tác lipase

Tại sao lại lựa chọn lipase làm chất

xúc tác?

 Điều kiện phản ứng nhẹ môi trường thân thiện

 Độc tính với môi trường thấp

 Tính đặc hiệu cơ chất thấp, ổn định trong môi trường không chứa nước

 Tính chọn lọc sản phẩm thấp

 Hay sử dụng dạng lỏng hơn vì chi phí công thức enzyme thấp

Tạo ra glycerol có chất lượng dược phẩm

 Hoạt tính xúc tác cao

Hạn chế khi sử dụng lipase

làm chất xúc tác sinh học

Độ ổn định của lipase và khả năng tái sử dụng trong sản xuất diesel sinh học còn hạn chế

(chậm hơn và hiệu suất thấp hơn)

Chỉ có thể hoạt động trong môi trường

nhẹ

Tốn chi phí sản xuất, tốn thời gian

Chi phí cho xúc tác sinh học cao

Tài liệu tham khảo

Thank for

watc

hing

Thanks

for

watchin g