Открытый доступ
Только для подписчиков
БИОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ ГЕТЕРОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕЭТЕРИФИКАЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ В БИОДИЗЕЛЬ
Аннотация
Проведены исследования гетерогенного биокаталитического процесса переэтерификации растительных масел в этиловые эфиры жирных кислот с участием этанола или этилацетата и биокатализаторов, приготовленных путем включения в ксерогель диоксида кремния клеточных лизатов рекомбинантного штамма rE.сoli/lip, продуцирующего термостабильную липазу из Thermo-myces lanuginosus. Процесс переэтерификации растительного масла проводили как в периодическом режиме в реакторе смешения, так и в непрерывном режиме в реакторе с неподвижным слоем приготовленного биокатализатора. Показано, что этил-ацетат является оптимальным ацилирующим реагентом в ре-акции переэтрификации триглицеридов растительного масла в этиловые эфиры жирных кислот. В отличие от этанола этот реагент не инактивирует биокатализатор необратимо. Время полуинактивации биокатализаторов в изученных условиях составило 720 ч при 40 °С.
Об авторах
Г. А. Коваленко
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
д-р хим. наук, проф., ведущий науч. сотрудник Института катализа СО РАН, руководитель группы биокатализа. Тел.: (383) 326-97-43
Л. В. Перминова
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия
канд. хим. наук, науч. сотрудник того же института. Тел.: (383) 326-97-43
Россия
канд. хим. наук, науч. сотрудник того же института. Тел.: (383) 326-97-43
А. Б. Беклемишев
Институт биохимии СО РАМН, г. Новосибирск
Россия
д-р биол. наук, проф., зав. лабораторией генной инженерии Института биохимии СО РАМН. Тел.: (383) 306-44-71
Россия
д-р биол. наук, проф., зав. лабораторией генной инженерии Института биохимии СО РАМН. Тел.: (383) 306-44-71
Е. Ю. Яковлева
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник Института катализа СО РАН. Тел.: (383) 326-97-69
М. Б. Пыхтина
Институт биохимии СО РАМН, г. Новосибирск
Россия
науч. сотрудник Института биохимии СО РАМН. Тел.: (383) 306-44-71
Россия
науч. сотрудник Института биохимии СО РАМН. Тел.: (383) 306-44-71
Список литературы
1. Росс М.Ю., Стребков Д.С. Биодизельное топливо из водо-рослей. М., 2008. С. 88—162.
2. Девянин С.Н., Марков В.А., Семенов В.Г. Растительные масла и топлива на их основе для дизельных двигателей. М., 2008.
3. Федоренко В.Ф., Колчинский Ю.Л., Шилова Е.П. Состояние и развитие производства биотоплива. М.: ФГНУ «Росин-формагротех», 2007. С. 79—118.
4. Инновационные технологии производства биотоплива второго поколения. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. С. 68.
5. Аникеев В.И., Степанов Д.А., Ермакова А. // Ж. физ. хим. 2011. Т. 85. № 8. С. 1449.
6. Аникеев В.И., Яковлева Е.Ю. // Ж. физ. хим. 2012. Т. 86. № 11. С. 1766.
7. Ming Li, Yan Zheng, Yixin Chen, Xifeng Zhu // Bioresource Technology. 2014. Vol. 154. Р. 345.
8. Christensen M.W., Andersen L., Husum T.L., Kirk O. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2003. Vol. 105. Р. 318.
9. Ипатова Л.Г., Кочеткова А.А., Нечаев А.П., Тутельян В.А. Жировые продукты для здорового питания. М.: ДеЛи принт, 2009.
10. Fukuda H., Hama S., Tamalampudi S., Noda H. // Trends in Biotechnology. 2008. Vol. 26 No.12. P. 668.
11. Bajaj A., Lohan P., Jha P.N., Mehrotra R. // J. Mol. Catal. B: En-zym. 2010. Vol. 62. P. 9.
12. Stoytcheva M., Montero G., Toscano L., Gochev V., Valdez B. // Biodiesel — Feedstocks and Processing Technologies. 2011. P. 397.
13. DiCosimo R., McAuliffe J., Poulose A.J., Bohlmann G. // Chem. Soc. Rev. 2013.
14. Zi Jin, Shuang-Yan Han, Li Zhang, Sui-Ping Zheng, Yong Wang, Ying Lin // Bioresource Technology. 2013. Vol. 130. P. 102.
15. Hama S., Numata T., Tamalampudi S., Yoshida A., Noda H., Kon-do A., Fukuda H. // J. Mol. Catal. B: Enzymatic. 2009. Vol. 58. P. 93.
16. Hama S., Tamalampudi S., Fukumizu T., Miura K., Yamaji H., Kondo A., Fukuda H. // J. Biosci. Bioeng. 2006. Vol. 101. P. 328.
17. Oda M., Kaieda M., Hama S., Yamaji H., Kondo A., Izumoto E., Fukuda H. // Biochem. Eng. J. 2005. Vol. 23. P. 45.
18. Chen J.-P., Lin G.-H. // Appl. Biochem. Biotechnol. 2010. Vol. 161. P. 181.
19. Sun T., Du W., Liu D. // Biofuels, Bioproducts & Biorefining. 2009. Vol. 3. P. 633.
20. Li W., Du W., Liu D., Yao Y. // Biochem. Eng. J. 2008. Vol. 41. P. 111. Li W., Du W., Liu D. // J. Mol. Catal. B: Enzym. 2007. Vol. 45. P. 122.
21. Ban K., Hama S., Nishizuka K., Kaieda M., Matsumoto T., Kon-do A., Noda H., Fukuda H. // J. Mol. Catal. B: Enzym. 2002. Vol. 17. P. 157.
22. Ban K., Kaieda M., Matsumoto T., Kondo A., Fukuda H. //Bio-chem. Eng. J. 2001. Vol. 8. P. 39.
23. Ying, M., Chen G. // Appl. Biochem. Biotechnol. 2007. Vol. 137— 140. P. 793.
24. Abildskov J., van Leeuwen M.B., Boeriu C.G., van den Broek L.A.M. //
25. J. Mol. Catal. B: Enzym. 2013. Vol. 85— 86. P. 200— 213.
26. Shihong Liu, Kaili Nie, Xin Zhang, Meng Wang, Li Deng, Xianchun Ye, Fang Wang, Tianwei Tan // J. Mol. Catal. B: Enzym. 2014. Vol. 99. P. 43.
27. Hernandez-Martin E., Otero C. // Bioresource Technol. 2008. Vol. 99 (2). P. 277—286.
28. Wei Du, Yuanyuan Xu, Dehua Liu, Jing Zeng // J. Mol. Catal. B: Enzym. 2004. Vol. 30. P. 125.
29. Foresti M.L., Pedernera M., Bucala V., Ferreira M.L. // Enzyme Microb. Technol. 2007. Vol. 41. P. 62—70.
30. Marty A., Chulalaksananukul W., Willemot R.M., Condoret J.S. // Biotechnol. Bioeng. 1992. Vol. 39. P. 273—280.
31. Osorio N.M., Dubreucq E., da Fonseca M.M.R., Ferreira-Dias S. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2009. Vol. 111. P. 358—367.
32. Там же. P. 120—134.
33. Perez V.H., Miranda E.A., Valenca G.P. // Appl. Biochem. Bio-technol. 2007. Vol. 136(1). P. 23—37.
34. Peter J.H. // Enzyme Microbial Technol. 1994. Vol. 16. P. 178—206.
35. Basri M. Kassim M.A., Mohamad R., Ariff A.B. // J. Mol. Catalysis B: Enzym. 2013. Vol. 85— 86. P. 214— 219.
36. Коваленко Г.А., Перминова Л.В., Беклемишев А.Б., Ткаченко В.И. // Биотехнология. 2013. № 6. С. 35—50.
37. Osorio N.M., Ribeiro M.H., da Fonseca M.M.R., Ferreira-Dias S. // J. Mol. Catalysis B: Enzym. 2008. Vol. 52—53. P. 58—66.
38. Carvalho N.B., de Oliveira Silva M.A., Fricks A.T., Franceschi E., Dariva C., Zanin G.M., Lima A.S., Soares C.M.F // J. Mol. Catal. B: Enzym. 2014. Vol. 56. P. 130—135.
39. Weitkamp P., Weber N., Vosmann K. // J. Agricul. Food Chem. 2008. Vol. 56(13). P. 5083—5090.
40. Criado M., Hernandez-Martin E., Otero C. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2007. Vol. 109(5). P. 474—485.
41. Kim I.-H., Lee S.-M., Lee B.-M., Park H.-K., Kim J.-Y., Kwon K.-I., Kim J.-W., Lee J.-S., Kim Y.-H. // J. Agricul. Food Chem. 2008. Vol. 56(14). P. 5942—5946.
42. Ibrahim N.A., Guo Z., Xu X. // J. Am. Oil Chem. Soc. 2008. Vol. 85(1). P. 37—45.
43. Lopez-Hernandez A., Otero C., Hernandez-Martin E., Garcia H.S., Hill C.G., Jr. // Eur. J. Lipid Sc. Technol. 2007. Vol. 109(12). P. 1147—1159.
44. Osorio N.M., da Fonseca M.M.R., Ferreira-Dias S. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2006. Vol. 108(7). P. 545—553.
45. Osorio N.M., Gusmao J.H., da Fonseca M.M., Ferreira-Dias S. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2005. Vol. 107(7—8). P. 455—463.
46. Мошников В.А., Таиров Ю.М., Хамов Т.В., Шилова О.А. Золь-гель технология микро- и нанокомпозитов. СПб.: Лань, 2013. 314 С.
47. Kovalenko G.A., Beklemishev A.B., Perminova L.V., Mamaev A.L., Rudina N.A., Moseenkov S.I., Kuznetsov V.L. // J. Mol. Catal. B: Enzym. 2013. Vol. 98. P. 78—86.
Рецензия
Для цитирования:
Коваленко Г.А., Перминова Л.В., Беклемишев А.Б., Яковлева Е.Ю., Пыхтина М.Б. БИОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ ГЕТЕРОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕЭТЕРИФИКАЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ В БИОДИЗЕЛЬ. Катализ в промышленности. 2014;(6):71-79.
For citation:
Kovalenko G.A., Perminova L.V., Beklemishev A.B., Yakovleva E.Yu., Pykhtina M.B. BIOCATALYTIC HETEROGENEOUS PROCESSES OF INTERESTERIFICATION OF VEGETABLE OILS INTO BIODIESEL. Kataliz v promyshlennosti. 2014;(6):71-79. (In Russ.)
Просмотров: 632
Послать статью по эл. почте 