Kanola yağından hidrotalsite tutuklanmış lipaz ile biyodizel üretimi
Biodiesel production from canola by immobilized lipase on hydrotalcite
Yazar: HAVVA MELDA AKBİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NURCAN KAPUCU
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Enerji = Energy ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Biyodizel = Biodiesel ; Kanola yağı = Canola oil ; Lipaz = Lipase

Özet:
Bu çalışmada hidrotalsite tutuklanmış lipaz enzimi ile çözücüsüz ortamda kanola yağından biyodizel üretimi amaçlanmıştır. Lipazlar (Lipozyme TL Thermomyces lanuginosa, Candida antarctica, Rhizomucor miehei) desteğe tutuklanarak katalizör olarak kullanılmıştır. Bir destek malzemesi olarak Mg-Al hidrotalsit, üre hidrolizi ve yanma yöntemleri ile sentezlenmiştir. Tampon pH'ı, sıcaklık, enzim miktarı, tutuklama süresi gibi parametrelerin tutuklama üzerine etkileri incelenmiştir. Katalizör, Lipozyme TL 100L'nin üre hidroliz yöntemi ile hazırlanan Mg-Al hidrotalsite tutuklanması ile elde edilmiştir. Tutuklama koşulları; pH 8,5 tris HCl tampon, 37 0C ve 50 µl enzim/0.01 g hidrotalsittir. 24 saat sonunda tutuklama verimi % 90, tutuklanan enzim miktarı 82 mg protein/g destek, hidrolitik aktivite 9 U/g destektir. Daha sonra su içeriği, sıcaklık, enzim miktarı, yağ/metanol mol oranı, tek basamaklı ve üç basamaklı metanol ekleme ve farklı sıklıklarda metanol ekleme gibi parametrelerin metil ester dönüşümüne etkisi incelenmiştir. Yüzey cevap yöntemi ile optimum koşullar belirlenmiştir. % 100 metil ester dönüşümüne ulaşılmıştır. Koşullar; 25 0C , 1/4 yağ/metanol mol oranı, % 3 katalizör , % 0,8 su ve 24 saattir. RSM sonucu elde edilen metil ester dönüşümü ise % 96,4'tür ve tepkime koşulları 35 0C, 24 saat, % 5,25 enzim, 1/5 yağ/metanol mol oranı, % 5 sudur. Sonuç olarak oda sıcaklığında yüksek metil ester dönüşümü (% 100) elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Biyodizel, Hidrotalsit, Kanola Yağı, Lipaz.

Abstract:
In this study, biodiesel production from canola oil by lipase immobilized on hydrotalcite without any solvent is aimed.. Lipases (Lipozyme TL Thermomyces lanuginosa, Candida antarctica, Rhizomucor miehei) were used as a catalyst by immobilized on a support. Mg-Al hydrotalcite as a support material were synthesized by urea and combustion methods. The parameters affecting immobilization such as buffer pH, temperature, amount of enzyme, time of immobilization were investigated. The catalyst were obtained by immobilizing of Lipozyme TL 100L on Mg-Al hydrotalcite prepared by the method of urea hydrolysis. The immobilization conditions were pH 8,5 tris HCl buffer, 37 0C and 50 µl enzyme/0.01 g hydrotalcite. Immobilization efficiency was % 90, the amount of immobilized enzyme was 82 mg protein/g support, hydrolytic activity was 9 U/g support at the end of 24 hour. Afterwards, the effects of parameters such as conversion of metyl ester such as water content, temprature, amount of enzyme, oil/methanol mol ratio, adding a methanol in a different way and addig of methanol in different frequencies were investigated. The optimum conditions were determined by response surface methodology. % 100 conversion of methyl ester was reached. The conditions are 25 0C, 1/4 oil/methanol mol ratio, % 3 catalyst,% 0,8 water and 24 hours. Conversion of methyl ester obtained by the RSM is % 96,4 and the reaction conditions are 35 0C, 24 hour, % 5,25 enzyme, 1/5 oil/methanol mol ratio, % 5 water. As a result, high methyl ester conversion was obtained at room temperature.Key Words: Biodiesel, Hydrotalcite, Canola Oil, Lipase.