La tesi que es presenta a continuació està encarada, en termes generals, en la utilització d’una lipasa recombinant de Rhizopus oryzae (rROL) expressada en un llevat metilotròfic (Picchia pastoris) i immobilitzada en un suport de polimetacrilat, per a la síntesi enzimàtica de biodièsel. La característica més important d’aquest enzim és la seva regió-especificitat, que permet catalitzar l’alcohòlisi dels enllaços èsters sn-1 i sn-3 del triglicèrid en dos alquil-èsters d’àcid gras (biodièsel). La utilització de la rROL esdevé un punt clau per al procés ja que no es forma glicerol, sinó 2-monoglicèrid, un producte de valor afegit._x000D_ La primera part de la tesi està enfocada en l’avaluació d’una nova matèria primera com a substrat per a la producció de biodièsel. L’oli d’orujo (o de pinyolada) és un oli vegetal que pot ser representatiu d’olis amb alt contingut en àcids grassos lliures, com la majoria d’olis de rebuig. Així doncs, es realitzen estudis preliminars per conèixer el rol d’aquests àcids grassos en termes de velocitat inicial de reacció i estabilitat de la rROL. D’altra banda, es procedeix a la immobilització de l’enzim per enllaç covalent per tal d’assegurar-ne l’estabilitat i reutilització._x000D_ Després, l’èmfasi es posa sobretot en la millora de la reacció en vials de 10 mL. Per tal de millorar la velocitat inicial de reacció i l’estabilitat de l’enzim, es realitzen proves a diferents temperatures i activitat inicial d’aigua. També es compara la forma d’addicionar els dos acceptors d’acil més utilitzats actualment, el metanol i l’etanol, en reaccions d’un, cinc i deu polsos. Després, es compara l’estabilitat i es calculen les productivitats per tal de trobar el més adequat._x000D_ Seguidament es duu a terme el canvi d’escala del procés a través d’un reactor de 50 mL reproduint els experiments anteriors. Estudis posteriors permeten calcular la vida mitja de l’enzim en les diferents reaccions, com també les productivitats. Finalment, s’addiciona de forma semi-continua, per mitjà d’una micro-bureta automatitzada, l’acceptor d’acil amb el que s’obtenen els millors resultats._x000D_ L’últim capítol es basa en la simulació d’un procés industrial per a la síntesi enzimàtica de biodièsel amb els resultats prèviament obtinguts. Es planteja un procés per a la producció i la purificació tant del biodièsel com del subproducte, 2-monoglicèrid i s’utilitza un software específic (SuperPro Designer®) per al desenvolupament del projecte. Se n’estudia la viabilitat i els canvis suggerits per aconseguir la seva rendibilitat.
Enzymatic synthesis of biodiesel from high free fatty acid feedstock using a recombinant Rhizopus oryzae lipase
Bonet Ragel, K. (Autor/a). 17 may 2018
Tesis doctoral