Pseudomonas cepacia lipase immobilized onto expandable polystyrene beads for biodiesel production

ไลเพสของ Pseudomonas cepacia ตรึงรูปบนเม็ดพอลิสไตรีนชนิดขยายตัวได้เพื่อการผลิตไบโอดีเซล

Name: Jittranuch Jirapathomkul

keyword: Lipase

; Polystyrene

; mmobilized enzymes

Abstract: In previous results of our research group, the lipase from Pseudomonas cepacia was immobilized onto polyglutaraldehyde-styrene copolymer coated expandable polystyrene beads (PGlu-STY/EPS) with only one particle size. There was a report that the maximum enzymatic reaction rate was at a higher level by using lipase-immobilizing with smaller particle size. To improve the efficiency of lipase-immobilized catalyst for biodiesel production, the smaller particle sizes of PGlu-STY/EPS beads were prepared by varying coating temperature and the beads prepared however were unsuitable for immobilization of the lipase. Thus two sizes of expandable polystyrene bead (EPS) consisting of EPS bead grade 291L, with size of 1.00-1.60 mm, and EPS bead grade 321F, with size of 0.63-1.12 mm, were used for coating with PGlu-STY copolymer and the lipase-immobilized catalysts were then evaluated their lipase activity and efficiency for biodiesel production from soybean oil. During coating process, it was found that PGlu-STY/EPS beads not only could be prepared by using soluble polyglutaraldehyde as described in the literature but also the whole suspension of polyglutaraldehyde generated from the same original concentration of the glutaraldehyde. Using the whole suspension of polyglutaraldehyde gave the higher percentage of coating PGlu-STY on both sizes of EPS beads than that of soluble polyglutaraldehyde. In both sizes of EPS beads, the lipase-immobilized catalysts that was prepared by using the soluble polyglutaraldehyde provides higher activity than that was prepared by using the whole suspension of polyglutaraldehyde and the activity of lipase immobilized on 321FEPS bead was higher than 291LEPS bead. The efficiency of those immobilized catalysts for biodiesel production from soybean oil was notably low. Nevertheless, the addition of water to the reaction could significantly improve production of biodiesel. Furthermore, the lipase-immobilizing with small size which was prepared by using the soluble and the whole polyglutaraldehyde has better efficiency than the bigger one.

Abstract: จากงานวิจัยของกลุ่มวิจัยที่ผ่านมาได้ทำการตรึงไลเพสของ Pseudomonas cepacia บนเม็ดพอลิสไตรีนที่เคลือบด้วยพอลิกลูตารัลดีไฮด์-สไตรีนโคพอลิเมอร์ ซึ่งมีเพียงขนาดเดียว มีการรายงานว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงสุดของเอนไซม์มีค่าสูงขึ้นเมื่อไลเพสถูกตรึงบนตัวค้ำจุนที่มีขนาดอนุภาคเล็กลง เพื่อเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ตรึงรูปสำหรับผลิตไบโอดีเซล ดังนั้น เม็ดพอลิสไตรีนที่เคลือบด้วยพอลิกลูตารัลดีไฮด์-สไตรีนที่มีขนาดเล็กกว่าจึงถูกเตรียมขึ้น โดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิการเคลือบ อย่างไรก็ตาม เม็ดพอลิสไตรีนที่ถูกเตรียมขึ้นนั้นยังไม่เหมาะสมสำหรับการตรึงไลเพส ดังนั้น เม็ดพอลิสไตรีนชนิดขยายตัวได้ 2 ขนาด ประกอบด้วย เม็ดพอลิสไตรีนชนิดขยายตัวได้เกรด 291 แอล ขนาด 1.00 ถึง 1.60 มิลลิเมตร และเม็ดพอลิสไตรีนชนิดขยายตัวได้เกรด 321 เอฟ ขนาด 0.63 ถึง 1.12 มิลลิเมตร จึงถูกนำมาใช้สำหรับการเคลือบพอลิกลูตารัลดีไฮด์-สไตรีนโคพอลิเมอร์ จากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ตรึงรูปที่เตรียมได้ ถูกนำไปประเมินค่ากิจกรรมเอนไซม์ตรึงรูปและประสิทธิภาพสำหรับผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันถั่วเหลือง ในระหว่างกระบวนการเคลือบ พบว่า เม็ดพอลิสไตรีนชนิดขยายตัวได้ที่เคลือบด้วยพอลิกลูตารัลดีไฮด์-สไตรีน ไม่เพียงแต่เตรียมได้จากการใช้พอลิกลูตารัลดีไฮด์ชนิดสารละลายตามที่เปิดเผยในงานวิจัยต่างๆ แต่ยังเตรียมได้จากการใช้สารแขวนตะกอนพอลิกลูตารัลดีไฮด์ทั้งหมดทั้งที่อยู่ในสภาพสารละลายและไม่ละลาย ซึ่งเตรียมจากสารละลายกลูตารัลดีไฮด์ที่ความเข้มข้นนั้นๆ การใช้สารแขวนตะกอนพอลิกลูตารัลดีไฮด์ทั้งหมดทั้งที่อยู่ในสภาพสารละลายและไม่ละลายในทั้ง 2 ขนาดของเม็ดพอลิสไตรีนชนิดขยายตัวได้ให้เปอร์เซ็นต์การเคลือบติดของพอลิกลูตารัลดีไฮด์-สไตรีนมากกว่าการใช้พอลิกลูตารัลดีไฮด์ชนิดสารละลาย สำหรับกิจกรรมของเอนไซม์ตรึงรูป พบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ตรึงรูปทั้ง 2 ขนาดที่เตรียมขึ้นจากการใช้พอลิกลูตารัลดีไฮด์ชนิดสารละลายให้ค่ากิจกรรมของเอนไซม์ตรึงรูปมากกว่าที่เตรียมจากการใช้สารแขวนตะกอนพอลิกลูตารัลดีไฮด์ทั้งหมดทั้งที่อยู่ในสภาพสารละลายและไม่ละลาย และกิจกรรมของเอนไซม์ที่ตรึงรูปบนเม็ดพอลิสไตรีนชนิดขยายตัวได้เกรด 321 เอฟ ให้ค่ากิจกรรมสูงกว่าเม็ดพอลิสไตรีนชนิดขยายตัวได้เกรด 291 แอล สำหรับประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ตรึงรูปที่เตรียมได้ในการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันถั่วเหลือง พบว่า มีประสิทธิภาพต่ำมาก แต่เมื่อมีการเติมน้ำลงไปในปฏิกิริยากลับพบว่า สามารถช่วยเพิ่มการผลิตไบโอดีเซลขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ ตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ตรึงรูปขนาดเล็กที่เตรียมจากการใช้พอลิกลูตารัลดีไฮด์ทั้ง 2 ชนิด มีประสิทธิภาพดีกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ตรึงรูปขนาดใหญ่

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Surachai Pornpakakul

Role: advisor

Created: 2015

Modified: 2020-07-16

Issued: 2020-07-16

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/60927

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Petrochemistry and Polymer Science

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5571938223.pdf	4.65 MB

ใช้เวลา

0.025177 วินาที