طراحی و بهینه سازی تولید بیودیزل از روغن سبوس برنج به روش ترانس استریفیکاسیون با استفاده ازآنزیم لیپاز
Abstract
امروزه به دلیل کاهش منابع سوخت های فسیلی و اثرات مخرب این نوع سوخت ها بر محیط زیست، محققان به فکر جایگزین کردن آن می باشند. در سالهای اخیر، سوخت بیودیزل به علت تجدید پذیری و خاصیت آلایندگی کمتر، مناسب ترین جایگزین سوخت دیزل محسوب می گردد. منابع اولیه تولید بیودیزل شامل ضایعات چوبی، تفاله های محصولات کشاورزی، نیشکر، جلبک و روغن های گیاهی و حیوانی می باشند. روغن سبوس برنج یک روغن گیاهی است که به مقدار زیاد در کشورهای زیر کشت برنج موجود است. هدف از مطالعه حاضر طراحی و بهینه سازی تولید بیودیزل از روغن سبوس برنج به روش ترانس استریفیکاسیون با استفاده از آنزیم لیپاز می باشد. در این مطالعه آزمایشگاهی ابتدا از آنزیم لیپاز آزاد و لیپاز نووزیم 435 تثبیت شده بر روی نانوکیتوسان، محلول های آنزیمی تهیه و به 2 روش از جمله روش استفاده از سوبسترای پارانیتروفنیل پالمیتات (pnpp) تعیین فعالیت شدند و با اندازه گیری پروتئین تام موجود در محلول آنزیمی به روش برادفورد، فعالیت مخصوص آنزیم تعیین شد. سپس آنزیم های لیپاز آزاد و تثبیت شده بعنوان کاتالیزور در واکنش ترانس استریفیکاسیون بکار رفتند. برای تولید بیودیزل ابتدا شرایط مطلوب واکنش ترانس استریفیکاسیون بررسی گردید و در نهایت مخلوط واکنشی حاوی روغن سبوس برنج 9% وزنی، آنزیم آزاد یا تثبیت شده به نسبت مولی 3:1 با متانول و نسبت 2:1 حجمی حلال ترت بوتانول در دمای co40 به مدت 72 ساعت در 300 دور بر دقیقه بعنوان شرایط بهینه تعیین شد. بعد از اتمام واکنش، تایید تولید متیل استر (بیودیزل) ابتدا به شیوه کیفی به روش کروماتوگرافی لایه نازک (tlc) انجام شد و سپس آنالیز نهایی و کمی نمونه های بیودیزل با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی(gc) بعمل آمد. بالاترین بازده تولید بیودیزل با استفاده از آنزیم لیپاز نووزیم ??? تثبیت شده بر روی نانوکیتوسان به مقدار??% بدست آمد. استفاده از آنزیم لیپاز آزاد سیگما، میزان بازدهی برابر با %12 را نشان داد. میزان بالاتر بازده لیپاز نووزیم ??? در مقایسه با لیپاز آزاد سیگما می تواند به دلیل پایداری بیشترآنزیم و حفظ فعالیت انزیمی بالاتر دراثرعملیات تثبیت باشد.