| Summary: | Jojoba yağı, kozmetikte cilt koruyucu ürünlerde ve şampuanlarda yumuşatıcı, gıda sanayiinde katkı maddesi ve yüksek hızda çalışan makinelerde ise yağlayıcı olarak kullanılan bir vaks ester karışımıdır. Oleyik asitin oleyil alkol ile esterleşme ürünü olan oleyil oleat, jojoba yağının sentetik analoğudur. Bu çalışmada oleyil oleat, hem atmosferik koşullarda hem de süperkritik (SC) CO2 ortamında, tutuklanmış lipazlar kullanılarak üretilmiştir. Lipozyme RM IM (Mucor miehei, anyon değiştirici reçineye tutuklanmış) ve Novozym 435 (Candida antarctica, akrilik reçineye tutuklanmış) projede kullanılan enzimlerdir. Projenin ilk aşamasında, atmosferik koşullarda, sıcaklık ve karıştırma hızı kontrollu reaktörlerde, çözücüsüz ortam kullanılarak kesikli sistemde her iki enzim ile oleyil oleatın üretimine, asit/alkol mol oranı (1/7.5 – 6.65/1), enzim miktarı (%2-10 w/w substrat karışımı), sıcaklık (30-60 oC), karıştırma hızı (100-250 rpm) ve tepkime süresinin (0-24 saat) etkileri incelenmiştir. Titrasyon ile belirlenen oleyik asit derişiminin GC analizi ile de doğrulanması, oleyil alkol ve oleyil oleat derişimlerinin de GC ile belirlenmesi için yöntem geliştirilmiştir. Her iki enzim için de enzim/substrat kütle oranının %5 olması yeterli olmuş; başlangıç tepkime hızı, oleyil oleat derişimi ve dönüşüm değerleri, Mol asit/Mol alkol = 1.33/1 değerinin üzerinde azalmış, 31.5 mmol ester /g enzim değerinde maksimum derişim ( dönüşüm ile) elde edilmiştir. Sıcaklık ile başlangıç tepkime hızı artmış;. Lipozyme RM IM için 150 rpm, Novozym 435 için ise 200 rpm karıştırma hızı yeterli olmuştur. Lipozyme RM IM kullanılarak yapılan deneylerde tepkime ile oluşan suyun ortamdan uzaklaştırılması ile dönüşüm ’den ’ye yükselmiştir. Novozyme 435 ile elde edilen başlangıç tepkime hızlarının daha yüksek olması nedeniyle çalışmanın ileri aşamalarında bu enzim kullanılmıştır. Atmosferik koşullardaki oleyil oleat üretimine, asit/alkol mol oranı (0.67-2.00), enzim miktarı (%2-10 w/w substratlar), tepkime sıcaklığı (40-60 oC), tepkime süresinin (30-90 dak) etkisi Cevap Yüzey Yöntemi ile incelenmiştir. Optimum koşullar, asit / alkol mol oranı 1.37, enzim miktarı % 7 w/w substratlar, tepkime sıcaklığı 51 oC ve tepkime süresi 75 dak olarak belirlenmiştir. Model eşitliğinden tahmin edilen oleyil oleat derişimi (737 g/L) optimum koşullarda yapılan deney ile elde edilen değer ile (734 g/L) oldukça uyumludur. Projenin son aşamasında, süperkritik koşullarda (CO2 için T32 oC, P73 atm) işletilen, sıcaklık ve substrat+CO2 akış hızının kontrol edildiği dolgulu kolonda yapılan deneylerde, oleyil oleat üretiminde, ürün oluşumu ve dönüşüm üzerine sıcaklık, basınç, substrat / CO2 (%, v/v) oranı, toplam akış hızı (CO2 akış hızı+substrat akış hızı) ya da kalma süresi (substratın kolonda kalma süresi), enzim miktarı ve yatışkın koşula ulaşmak için işletim kararlılığının etkileri incelenmiştir. 50 oC sıcaklık ve 100 atm uygun işletim koşulları olarak belirlenmiş; CO2 akımı içinde hacimce ve daha düşük miktarda substrat karışımı olması durumunda işletim daha kararlı olmuş ve 'ın üzerinde dönüşüm elde edilmiş; substrat miktarının ’un üzerinde olması durumunda ise dönüşüm ve ürün derişimi işletim süresinin artmasıyla düşmüştür Kalma süresinin iki kat artmasıyla verimlilik iki kat azalmıştır. Enzim miktarının 4 kat azaltılması ile verimlilik değeri (21 mmol / g enzim / h) 3.8 kat artmıştır. Ayrıca farklı koşullarda SC-CO2 ortamında bekletilen her iki enzimin aktivitesi atmosferik koşullarda incelenmiş; başlangıç hızında biraz düşme olmasına karşın enzimin kararlı ve aktif olduğu gözlenmiştir.
|
|---|