تخليق إيثيل الزبدات عن طريق اقتران استخلاص الأسترة في مرق الزبدات
أثيل بوتيرات هو عديم اللون وسائل شفاف مع رائحة الأناناس ويستخدم على نطاق واسع في نكهة والمواد الغذائية والكيمياء والطب ، الصناعات والطاقة. في السنوات الأخيرة، وذلك بسبب تذبذب حاد في الأسعار العالمية للبترول، والتلوث البيئي الخطير الناجم عن و الصناعة الكيميائية التقليدية ، وطبيعة غير قابلة للتجديد موارد النفط والوقود الحيوي، وخاصة التخمر الميكروبي، اجتذبت اهتماما واسعا في إنتاج الإيثانول و البيوتانول. بالإضافة إلى الإيثانول، استرات هي أيضا فعالة البنزين المضافة مختلطة، ويتوقع أن تكون بديلا د للوقود الأحفوري ... خلات الإيثيل، إيثيل بروبيونات ،و ethyl butyrate هما وقودان مناسبان لمحركات الاحتراق الانضغاطي المتجانس (الاشتعال بالضغط المتجانس ، HCCI). يحتوي الزبدات على قيمة وأداء طاقة مماثلة للبيوتانول البيولوجي وهو متفوق على الإيثانول البيولوجي: فهو غير قابل للذوبان في الماء بشكل أساسي وله مزايا تسخين بخار منخفض ونقطة وميض عالية مقارنة بالإيثانول.
يمكن الحصول على الزبدات عن طريق أسترة حمض الزبد والكحول الناتج عن التخمر الميكروبي للركيزة الرخيصة ، وهو أسهل في الإنتاج من البيوتانول البيولوجي. لذلك ، من المتوقع أن يصبح الزبدات نوعًا جديدًا من الطاقة الحيوية. في الوقت الحاضر ، تم إجراء عدد كبير من الدراسات لإنتاج حمض الزبد والإيثانول عن طريق التخمير باستخدام ركائز رخيصة (السليلوز أو الكتلة الحيوية نصف السليلوز). على بعد خطوة واحدة بسيطة ومنخفضة الطاقة ، يمكن أن تنشأ وطريقة التكلفة المنخفضة لللesterif ذ حمض زبدي الطبيعي والايثانول التي تنتجها تخمير في إطار العمل من المحفز الطبيعي - الليباز إلى الزبدات توليف إيثيل لتلبية الطلب في السوق الحالي للكوارث الطبيعية التوابل والوقود الحيوي السائل.
في الوقت الحاضر، والإنتاج الصناعي من الزبدات إيثيل بشكل رئيسي عن طريق التخليق الكيميائي، ولكن في التوليف الأنزيمي من الزبدات إيثيل هو غير ناضج. تم اقتراح طريقة حاصلة على براءة اختراع لإنتاج الإسترات - - يتم استخلاص الأحماض العضوية الناتجة عن التخمير في مذيب الاستخلاص ، ثم تحويلها مباشرة إلى إسترات مع الكحول تحت تأثير المحفز ، بحيث يتم التخمير والاستخراج ،وتقترن الأسترة معًا. أخيرًا ، يُفصل الإستر العضوي عن المستخلص بالتبخير في عمود التقطير ، بحيث يتم تجديد مذيب الاستخلاص وإعادة تدويره لعملية الاستخلاص. يمكن أيضًا جمع الكحوليات غير المتفاعلة في هذه العملية. توفر براءة الاختراع عملية إنتاج على نطاق واسع باستخدام استرات الليباز العضوية الاصطناعية ، مما يجعل الإسترات الاصطناعية الأنزيمية أكثر قيمة صناعية ، ولكن لم يتم الإبلاغ عن استخدام هذه الطريقة لإنتاج إيثيل الزبدات. من بينها ، كان ناتج حمض الزبد 301.0 جم / لتر. في دراسة اقتران تخمير واستخلاص حمض الزبد تم استخدام غشاء ليفي مجوف للاستخراج. FBB (مفاعل حيوي ذو طبقة ألياف) اقتران التخمير الثابت لإنتاج حمض الزبد ، مستخلص Alamine336 (10 V / V). زيت الكحول سام للخلايا الحرة المعلقة وغير سام لخلايا FBB المعطلة. إن مفتاح استخلاص اقتران أسترة واحد هو المذيب العضوي المناسب كمستخلص والعمل كمذيب رد فعل لتفاعل الأسترة. يتم تنفيذ تفاعل الأسترة مباشرة في مرحلة الاستخراج لتحقيق اقتران الاستخراج.
أجريت دراسات على استخلاص مرق تخمير حمض الزبد وأسترة حمض الزبد المحفز بالليباز المباشر مع الإيثانول في مرحلة الاستخلاص ،
تم استخلاص مرق تخمير الزبدات. يتحد زوجان الأسترة لتكوين إيثيل الزبدات أظهرت الدراسة أن عامل الاستخراج TOA. الهكسان الحلقي يمكن استخراج فعالية حامض زبدي من و مرق التخمير، ويمكن استخدامه لالزبدات توليف إيثيل قبل الأسترة الأنزيمية. يزداد تركيز TOA ، ويزداد أيضًا معامل الفصل ومحصول استخلاص الزبدات ، وينخفض مردود الأسترة لإيثيل الزبدات ؛ تركيز TOA مناسبة من 0.4 مول / لتر، وفي الوقت الاستخراج، ونسبة التركيز المولي من TOA إلى حامض زبدي في لكان مرق التخمير 2: 3. لتحسين العوامل الرئيسية التي تؤثر على الأسترة ، فإن الشرط الأمثل هو أن تكون درجة حرارة التفاعل 40 ، إضافة الإنزيم L ، 8 النسبة المولية للألكيد هي 2: 1 ، إضافة 40 جم ، المنخل الجزيئي L. باستخدام ظروف التحسين المذكورة أعلاه ، Novozym435 محفز تمت موازنة تخليق إيثيل الزبدات في مرحلة الاستخلاص لمدة 5 ساعات ، علاوة على ذلك ، لم يتم تنفيذ التفاعل 96 ساعة في اتجاه التفاعل العكسي —— تفاعل التحلل المائي ؛ كرر Novozym435 ست مرات في النظام ، ولم ينخفض معدل الأسترة بشكل ملحوظ ، وحافظ على ما بين 85.40٪ و 87.83٪ ؛ 100 مل من الزبدات المخمرة عن طريق الاستخلاص ، كان إيثيل الزبدات 0.65 مول / مرأ. بالنسبة إلى الزبدات وهكذا ، فإن عملية استخراج إيثيل الزبدات من مرق تخمير الزبدات باستخدام اقتران إستر واحد لتكوين إيثيل الزبدات لها قيمة تطبيق صناعي.
