Wiley жаңартылатын энергия
Микробалдырларды өңдеу, экстракциялау және айыру
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
85ed3add3d2c01aa56fd50434f088231 original.4943233
| 7.8 Микробалдырларды өңдеу, экстракциялау және айыру
Микробалдырлар жасушалық қабырға химиясы, судың көп мөлшері және олардың жасушаларының аз мөлшері сияқты бірнеше қатынаста дәстүрлі биомассаның бастапқы шикізатынан ерекшеленеді. Бұл айырмашылықтар ерекше экстракция техникасының маңыздылығын атап көрсетеді. Биомассаны/биоотынды экстракциялау үшін механикалық, химиялық және ферменттік әдістер қолданылады. Биодизель өндірісі липидтердің жасушаішілік орналасқан жерінен босатылуын талап етеді, бұл органикалық еріткіштердің көп мөлшерін пайдалануды болдырмау үшін ең тиімді және үнемді тәсілмен жасалуы тиіс. Бұл, мысалы, ДНҚ және хлорофилл сияқты басқа жанама өнімдерді айтарлықтай қалпына келтірмей, сұйық биоотынның көлемін барынша арттыруы тиіс [4]. Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, ең алдымен жасушалардың ыдырауын қолдану керек, себебі микробалдырлардың көпшілігі күшті жасушалық қабырғаға ие. Сығындының жалпы шығуы көбінесе жасушалардың бұзылу дәрежесі мен сапасына байланысты. Бірнеше әдістерді қолдануға болады және таңдау микробалдырлар мен нысаналы алмасу өнімінің (-дерінің) қабырғасына байланысты. Олар механикалық әсерге (мысалы, жасушалық гомогенизаторлар, бисерлік диірмендер, ультрадыбыс, автоклавтау және тозаңдаумен кептіру) немесе механикалық емес әрекетке (мысалы, 117 мұздату, органикалық еріткіштермен экстракция, осмостық есеңгіреу және қышқыл негізіндегі реакциялар немесе ферментті реакциялар) негізделген. [20]. Жасушалық құрылым биомолекулаларға қол жеткізу үшін елеулі кедергі болып табылады, ал биомассаны кез келген әрі қарай өңдеу алдында механикалық тұрғыда бұзылуы тиіс. Олардың ішінде ең көп таралғаны: (i) мұздату және еріту [41, 42], (ii) сұйық азотта мұздату кезінде жасушаларды ұсақтау [43], (iii) кейіннен ұсақтаумен молекулалық кептіру, (iv) сығымдау (экспеллердің көмегімен), (v) ультрадыбыстық өңдеу, (vi) шарлар мен (vii) гомогенизаторлар. Химиялық әдістер мыналарды қамтиды: (i) Гександы еріткіштің әдісі [44], (ii) Сокслет экстракциясы (гексан/петролей эфирі) [45], (iii) еріткіштердің екі жүйесі [46], (iv) аса шектен асқан флюидтік экстракция (метанол немесе CO2) [47], (v) жоғары қысым кезінде еріткішпен жедел экстракциялау, (vi) аса шектен асқан су экстракциясы [48, 49], (vii) сығу (құрамында су бар екі фазалық жүйе және т. б.) және (VIII) трансэстерификация [51]. Ферментативті экстракция целлюлоза және ксиланаза сияқты ферменттерді жасушалық қабырғаларды бұзу үшін қолданады, бұл фракцияны жеңілдетеді. Алайда, осы экстракция үдерісіне жұмсалатын шығындар қазіргі уақытта бұл үдерісті тиімсіз етеді. Осмостық есеңгіреу – бұл ерітіндідегі жасушалардың үзілуіне әкелуі мүмкін осмостық қысымның кенеттен өзгеруі. Осмостық есеңгіреу жасушалық құрам бөліктерінің босауына әкеледі. Липидтер жасушаларының бұзылуынан кейін жасушалық дебристен шығарылуы тиіс. Бұл үдеріс құрамында моно -, ди - және триацилглицеринді құрам бөліктері бар қалпына келетін бейтарап липидтерді ұлғайту және жабыспайтын материалдардың бірлескен экстракциясын азайту үшін липидтермен байланысты болуы тиіс. Биомассада, негізінен, органикалық еріткіштерді пайдалана отырып, қатты денені сұйықтықпен бөліп алу қолданылады, өйткені ол елеулі тозуды болдырмау үшін жылдам және айтарлықтай тиімді. Бірнеше еріткіштерді, мысалы, гександы, этанолды (судағы көлемі бойынша 96%) немесе олардың қоспасын қолдануға болады. Сондай-ақ, ультрадыбыстық, микротолқынды және аса шектен тыс көміртегі диоксидінің экстракциясы сияқты экстракцияның бірқатар балама әдістері назар аудартты [19, 52]. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|