Presentacin de PowerPoint

Natalia Stefania Medina Molano

Juan Sebastian Roa Pinto

Jose Luis Valderrama Torres

Biodiesel a partir de

CATLISIS ENZIMTICA

BIOPROCESOS

2015

ENZIMAS

Molculas proteicas que son consideradas los grandes catalizadores del organismo.

Estas no modifican el equilibrio de la reaccin.

EnzimaFuenteAplicacinAmilasaBacillus subtilisAsperyllus ory zaePenicillium roquefortiDesapestado de textiles, licuefaccin de almidn produccin de glucosa.PenicinilasainvertasaBacillus subtilisAspergillus oryzaeSaccharomyces cerevisiaeAspergillus nigerDegradacin de penicilinaIndustria de la confiteraPectinasaproteasaTrichoderma sp.Aspergillus nigerClostridium sp.Clarificacin de vinos y jugos de fruta.Suavizante, auxiliar en la digestin.

Al igual que otros catalizadores, las enzimas reducen la energa libre del estado de transicin; es decir, estabilizan el estado de transicin de la reaccin catalizada. Lo que hace que las enzimas sean catalizadores tan eficientes en su especificidad de fijacin de sustrato, combinada con la disposicin de los grupos catalticos.

CATALISIS ENZIMATICA

Por que las enzimas son catalizadores mas eficaces que los catalizadores artificiales?

ESPECIFICIDAD

ESPECIFICIDAD GEOMETRICA

La inmovilizacin de enzimas es un proceso en el que se confina o localiza a la enzima en una regin definida del espacio, para dar lugar a formas insolubles que retienen su actividad cataltica que pueden ser reutilizadas repetidamente.

INMOVILIZACION ENZIMATICA

VENTAJAS DE LA INMOVILIZACION DESVENTAJAS DE LA INMOVILIZACION El aumento de la estabilidad de la enzima.La alteracin de la conformacin de la enzima respecto de su estado nativo.La posible reutilizacin del derivado, por lo que disminuyen los costos del proceso.La gran heterogeneidad del sistema enzima-soporte donde pueden existir distintas fracciones de protenas inmovilizadas con un diferente nmero de uniones al soporte.No hay cambios de especificidad enzimtica.Siempre suele haber una perdida de actividad de la enzima durante la inmovilizacin.

Enzimas inmovilizadas

Catalizador heterogneo

pH

Cada enzima tiene su pH ptimo de Actuacin.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CATALISIS ENZIMATICA

TEMPERATURA

Tensin o distorsin en el enlace susceptible de la molcula de sustrato

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CATALISIS ENZIMATICA

CONCENTRACION DE SUSTRATO

Una enzima funciona de manera ms eficiente cuando la concentracin de sustrato esta en exceso en relacin a la concentracin de enzima.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CATALISIS ENZIMATICA

INHIBICION

Molculas diferentes del sustrato pueden unirse al enzima reduciendo total o parcialmente su actividad cataltica. Estas molculas reciben el nombre de inhibidores.

INHIBICION NO COMPETITIVA

INHIBICION COMPETITIVA

VENTAJAS

Alto poder cataltico; se logra un aumento de hasta (109 a 1012) en la rapidez sobre la actividad no enzimtica.

En tanto que las enzimas individuales tienen una alta especificidad por su substrato, las enzimas, como un todo, tienen un intervalo amplio de actividad.

Las reacciones se pueden realizar en condiciones moderadas de pH, temperatura y presin.

Se puede crear un centro quiral dentro de un centro proquiral.

PROCESO

BIODIESEL APARTIR DE ACEITE DE MICROALGAS

Obtencin de Biodiesel a partir de aceite de microalgas

QUE ES ?

Es referente a toda la materia orgnica que proviene de las plantas,rboles y desechos de animales que pueden ser convertidos en energa proceso el cual es realizado por microorganismos.

Consumo

energtico

Las principales ventajas ambientales de biocombustibles

Cerrar el ciclo de carbono

Utilizar CO2y luz

Producir la materia prima de partida

Todas las algas son iguales?

las algas son organismos fotosintticos que, como las plantas terrestres y algunas bacterias fotosintticas, utilizan la energa del sol paracrear materia orgnica a partir del CO2 atmosfrico y del agua.

Produccin de biodiesel a partir de aceite de microalga, obtenido por catlisis enzimtica

Nuevas formas

de cultivo

Proceso de produccin

microalgas

Para preservar la actividad de las enzimas (Novozym 435 y Lipozyme TLIM), se reduce el metanol a una relacin molar 1:1 respecto a aceite y se trabaja con proporciones elevadas

de acetato de metilo

Se ha determinado que es especialmente relevante la necesidad de utilizar las dos enzimas conjuntamente para lograr la mejor actividad. Tambin se obtiene mejor rendimiento (80% en 24 horas) cuanto mayor es el exceso de agentes metilantes y en el intervalo 40-50 C

La microalga Chlorella Protothecoides es capaz de producir hasta un 40-50% de su peso seco de un aceite con una composicin muy rica en cidos oleico, linoleico y esterico, muy similar al del aceite de oliva de la variedad arbequina

El estudio se hace en dos sistemas de produccin alternativos. Primero, en exceso de acetato de metilo, que actuara, adems de como reactivo, como disolvente, y luego, en presencia de CO2SC como codisolvente

Materiales y metodologa

cido grasoAceite de oliva (variedad arbequina)[30]Aceite deChlorella Protothecoides[31]Palmtico (C16:0)14,10 1,1012,94Palmitoleico (C16:1)1,77 0,57Margrico (C17:0)0,11 0,03Margaroleico (C17:1)0,26 0,04Esterico (C18:0)1,74 0,182,76Oleico (C18:1)68,90 3,3060,84Linoleico (C18:2)11,60 1,8017,28Linolnico (C18:3)0,61 0,070,00Araqudico (C20:0)0,37 0,02Gadoleico (C20:1)0,31 0,02-Behnico (C22:0)0,12 0,01Lignocrico (C24:0)0,03 0,000,00

Composicin de los aceites de la microalga Chlorella Protothecoides y de oliva variedad arbequina

Reactivos

El aceite de inters es el producido por la microalgaChlorella Protothecoides.Sin embargo, dada su enorme similitud con el aceite de oliva variedad arbequina (Tabla 2), este se utiliza como aceite modelo en los experimentos[30, 31]. Como agentes metilantes se usan acetato de metilo (pureza del 99%), de Acros Organics, y metanol, procedente de la casa Sigma- Aldrich, (pureza del 99,9%).

Catalizador

Segn la literatura consultada, de los tres tipos de enzimas ms utilizadas (Novozym 435, Lipozyme TL IM y Lipozyme RM IM), se consiguen velocidades mayores cuando se trabaja con Novozym 435. Como contrapartida, el rendimiento a FAMEs es menor. Por tanto, se propone utilizar una mezcla de enzimas, amablemente donadas por Novozymes A/S: Novozym 435 y Lipozyme TL IM, aprovechando as las ventajas de cada una de ellas.

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GRACIAS POR SU ATENCIN!

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