Ензимно-каталитична дегумизация на слънчогледово масло за
Документи
Ензимно-каталитична дегумизация на слънчогледово масло за увеличаване на
От Машиностроителния факултет
от Университета на Хелмут Шмит/Университета на Федералните въоръжени сили в Хамбург
за да получи степента на докторски инженер
Устен изпитен ден: 18 декември 2015 г.
Първи рецензент: проф. Д-р-инж. Бернд Нимайер
Университет на Хелмут Шмит/Университет на Федералните въоръжени сили в Хамбург
Втори рецензент: проф. Д-р обратно нат. Андреас Виершем
Университет „Фридрих-Александър“ Ерланген-Нюрнберг
Благодарности Тази работа е извършена в професорската професия по технологично инженерство, особено отделяне на материали, на факултета
за машиностроене в Университета на Хелмут Шмит/Университета на Федералните въоръжени сили Хамбург им
Като част от работата ми като научен сътрудник от април 2012 г. до март 2015 г.
Моите специални благодарности са на проф. Д-р инж. Bernd Niemeyer за осигуряването на този вълнуващ
Тема, доброто сътрудничество и постоянните професионални съвети. Благодаря и на проф. Д-р. обратно нат.
Андреас Виершем за поемането на втория доклад.
Моите колеги д-р-инж. Хосе Фернандес, д-р инж. Благодаря на Даниела Хербст и Йохан Пуерта за
разговорите и многобройните дискусии, които винаги дават нови и критични перспективи за моята
Предоставена работа и по този начин допринесе значително за напредъка на разследванията. За енергичните
Искам специално да благодаря на Татяна Дистел за подкрепата в лабораторията, както и на студентите
Асистенти Салим Ердал, Сабрина Фьорстер и Александра Хинш.
Колежът на Clariant Produkte GmbH Dr. Улрих Солинг, д-р Kirstin Suck, Dr. Андреа Стеге,
Марион Росбауер и Карин Оберприлер благодарят много за професионалните съвети и
Обмен на идеи при разработване на методи и практическо изпълнение, както и за
Предоставяне на капацитет за анализ като част от проекта P38.
Бих искал да благодаря на Кристиан Людер от Университета на Готфрид Вилхелм Лайбниц в Хановер за това
експериментите с in-situ видео микроскоп.
И накрая, бих искал да благодаря на родителите си, които ме подкрепят по всяко време и винаги към мен
Следните публикации са произлезли от тази работа:
U. Sohling, K. Suck, P. Jonczyk, F. Sander, S. Beutel, T. Scheper, A. Thiefes, U. Schuldt, C. Aldenhoven, G. Egri, L. Dähne, A. Fiethen, H. Kuhn, O. Wenzel, H. Temme, B. Niemeyer, P. Bubenheim, A. Liese, 2015, Неорганични адсорбенти в ензимни процеси: адсорбция на субстрати, реакционни продукти, ензими, модификация на повърхността и ензимно обездвижване, в: L. Hilterhaus, A. Liese, U. Ketting, G. Antranikian (eds.), Приложна биокатализа - от фундаментална наука до индустриални приложения, VCH-Wiley, Weinheim, FRG, вероятно 2016.
Статии в реферирани списания:
O. Wenzel, J. Fernández, U. Sohling, B. Niemeyer, 2015, Количествено определяне на естествените гликолипиди от маслени семена чрез високоефективна тънкослойна хроматография (HPTLC), Journal of American Oil Chemists 'Society, 92, 633 -644.
O. Wenzel, B. Niemeyer, 2014, Количествено определяне на естествените гликолипиди в растителни масла чрез високоефективна тънкослойна хроматография (P), 21-ви международен конгрес по химическо и технологично инженерство CHISA 2014 Прага, 17-та конференция за интеграция на процеси, моделиране и Оптимизация за енергоспестяване и намаляване на замърсяването PRES 2014, 23.-27. Август 2014 г., Прага, Чехия, раздел: Симпозиум за напредъка в химическата технология и биотехнологиите, сериен номер 151.
U. Sohling, A. Weckbecker, A. Thiefes, S. Beutel, C. Aldenhoven, C. Leggewie, A. Fiethen, J.-C. Antony, K. Suck, H. Kuhn, L. Dähne, A. Liese, L. Herring, B. Niemeyer, O. Wenzel, P. Bubenheim, S. Schreiber, T. Scheper, U. Schuldt, 2015, Biokatalysis 2021: Съвместен проект - Нови концепции за ензимни реакции, базирани на имобилизирани ензими (V), Deutsche Biotechnologietage 2015, 22.-23. Април 2015 г., Кьолн, лекция 22 април 2015 г.
2 Теоретични основи 2.1 Слънчогледово масло - произход и състав 2.2 Екстракция на масло от семето 2.3 Растително масло рафиниране a) Обезвреждане b) Неутрализация (химично отстраняване на FFA) c) Избелване d) Дезодориране и физическо отстраняване на свободни мастни киселини 2.4 Ензимно обезцветяване 2.5 Ензимна катализа на интерфейсите
3 Материал и методи 3.1 Оборудване и химикали 3.1.1 Търговско оборудване и химикали 3.1.2 Устройство за изпитване на "дегумиране на масло" 3.1.3 Видео микроскоп на място 3.2 Методи 3.2.1 Дегумиране на масло 3.2.2 Външни анализи а) Оптична атомна емисионна спектроскопия с индуктивно свързана Плазма (ICP-AES) b) Определяне на свободни мастни киселини (FFA) c) Титруване по Karl Fischer (KF-Ttration) 3.2.3 Видео микроскопия на място 3.2.4 Модификации на ензим-пептид a) Конюгация на ензим и пептид b) Определяне на дейност
3.2.5 Повърхностно и повърхностно напрежение а) Метод на пръстена
b) Метод на плоча c) Междуфазно напрежение d) Определяне на плътността 3.2.6 Анализ на гликолипид (GL анализ) a) Фракциониране b) Високопроизводителна тънкослойна хроматография
4 Резултати и дискусия 4.1 Обезболяване на маслото а) Оптимизация на системата б) Сравнение на различните подходи за обезмасляване на маслото
4.2 Характеризиране на процесите по време на дегумиране а) Киселинно дегумиране b) Ензимно дегумиране 4.3 Ензимно-пептидни модификации a) Ензимна активност b) Повърхностно напрежение c) Дегумиране на масло
4.4 Анализ на гликолипид (GL анализ) a) Метод на разделяне b) Оптимизиране на дериватизацията и откриването c) Калибриране d) Анализ на проби от маслена утайка e) Използване на HPTLC за откриване на ензимна активност
5 Резюме и Outlook
Предварителни бележки Тази настояща работа е създадена чрез финансиране на клъстер „BIOKATALYSE2021“ чрез
Федерално министерство на образованието и научните изследвания. Професорството за технологично инженерство, особено.
Разделянето на веществата участва в Университета на Хелмут Шмит/Университета на Федералните въоръжени сили в Хамбург
тук в консорциума на проект P38 „Нови концепции за реакция за ензимни реакции
основата на имобилизираните ензими ”. В контекста на този проект, свързан със съдържанието
Съществува паралелно тясно сътрудничество с Clariant Produkte (Deutschland) GmbH в Moosburg.
Надграждайки върху дългогодишния опит в обезболяването на растителни масла, авторът
до известна степен използва вътрешния капацитет за анализ на Clariant GmbH. За поддържане на
Следователно търговската тайна на някои места се дължи на твърде подробно описание на индивида
Списък на съкращенията A Аланин
ADC2 Автоматично развиваща се камера 2
ASG ацилиран стерил глюкозид
Критична агрегирана концентрация на CAC
Cer или CerOH цереброзид
EDC 1-етил-3- (3-диметиламинопропил) карбодиимид хидрохлорид
HPLC високоефективна течна хроматография
HPTLC високоефективна тънкослойна хроматография
ICP-OES атомна емисионна спектроскопия с индуктивно свързана плазма
kDa Kilo-Dalton 1 Da 1.66054 ∙ 10 kg L левцин
Изрязване на молекулярното тегло на MWCO
NHP нехидратируеми фосфатиди (нехидратируеми фосфолипиди)