Published June 17, 2011
| Version v1
Publication
Open
Immobilized Rhizopus oryzaelipase catalyzed synthesis of palm stearin and cetyl alcohol wax esters: Optimization by Response Surface Methodology
- 1. University of Sfax
Description
Waxes are esters of long-chain fatty acids and long-chain alcohols. Their principal natural sources are animals (sperm whale oil) and vegetables (jojoba) which are expensive and not easily available. Wax esters synthesized by enzymatic transesterification, using palm stearin as raw material, can be considered as an alternative to natural ones.Palm stearin is a solid fraction obtained by fractionation of palm oil. Palm stearin was esterified with cetyl alcohol to produce a mixture of wax esters. A non-commercial immobilized lipase from Rhizopus oryzae was used as biocatalyst. Response surface methodology was employed to determine the effects of the temperature (30-50 °C), the enzyme concentration (33.34-300 IU/mL), the alcohol/palm stearin molar ratio (3-7 mol/mol) and the substrate concentration (0.06-0.34 g/mL) on the conversion yield of palm stearin. Under optimal conditions (temperature, 30 °C; enzyme concentration, 300 IU/mL; molar ratio 3 and substrate concentration 0.21 g/mL) a high conversion yield of 98.52% was reached within a reaction time of 2 h.Response surface methodology was successfully applied to determine the optimum operational conditions for synthesis of palm stearin based wax esters. This study may provide useful tools to develop economical and efficient processes for the synthesis of wax esters.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الشمع هو استرات من الأحماض الدهنية طويلة السلسلة والكحوليات طويلة السلسلة. مصادرها الطبيعية الرئيسية هي الحيوانات (زيت حوت العنبر) والخضروات (الجوجوبا) باهظة الثمن ولا يمكن الحصول عليها بسهولة. يمكن اعتبار استرات الشمع التي يتم تصنيعها عن طريق التحويل الأنزيمي، باستخدام ستيارين النخيل كمادة خام، كبديل لتلك الطبيعية. ستيارين النخيل هو جزء صلب يتم الحصول عليه عن طريق تجزئة زيت النخيل. تم أسترة ستيارين النخيل مع كحول السيتيل لإنتاج خليط من استرات الشمع. تم استخدام ليباز غير تجاري مثبت من Rhizopus oryzae كمحفز حيوي. تم استخدام منهجية سطح الاستجابة لتحديد تأثيرات درجة الحرارة (30-50 درجة مئوية)، وتركيز الإنزيم (33.34-300 وحدة دولية/مل)، ونسبة الكحول/ستيارين النخيل المولي (3-7 مول/مول) وتركيز الركيزة (0.06-0.34 جم/مل) على ناتج تحويل ستيارين النخيل. في ظل الظروف المثلى (درجة الحرارة، 30 درجة مئوية ؛ تركيز الإنزيم، 300 وحدة دولية/مل ؛ النسبة المولية 3 وتركيز الركيزة 0.21 جم/مل)، تم الوصول إلى عائد تحويل مرتفع بنسبة 98.52 ٪ في غضون زمن تفاعل قدره 2 ساعة. تم تطبيق منهجية سطح الاستجابة بنجاح لتحديد الظروف التشغيلية المثلى لتخليق استرات الشمع القائمة على النخيل. قد توفر هذه الدراسة أدوات مفيدة لتطوير عمليات اقتصادية وفعالة لتخليق استرات الشمع.Translated Description (French)
Les cires sont des esters d'acides gras à longue chaîne et d'alcools à longue chaîne. Leurs principales sources naturelles sont les animaux (huile de cachalot) et les légumes (jojoba) qui sont chers et difficilement disponibles. Les esters de cire synthétisés par transestérification enzymatique, en utilisant la stéarine de palme comme matière première, peuvent être considérés comme une alternative aux esters naturels. La stéarine de palme est une fraction solide obtenue par fractionnement de l'huile de palme. La stéarine de palme a été estérifiée avec de l'alcool cétylique pour produire un mélange d'esters de cire. Une lipase immobilisée non commerciale de Rhizopus oryzae a été utilisée comme biocatalyseur. Une méthodologie de surface de réponse a été utilisée pour déterminer les effets de la température (30-50 °C), de la concentration en enzyme (33,34-300 UI/mL), du rapport molaire alcool/stéarine de palme (3-7 mol/mol) et de la concentration en substrat (0,06-0,34 g/mL) sur le rendement de conversion de la stéarine de palme. Dans des conditions optimales (température, 30 °C ; concentration enzymatique, 300 UI/mL ; rapport molaire 3 et concentration en substrat 0,21 g/mL), un rendement de conversion élevé de 98,52 % a été atteint dans un temps de réaction de 2 h. Une méthodologie de surface de réponse a été appliquée avec succès pour déterminer les conditions opérationnelles optimales pour la synthèse d'esters de cire à base de stéarine de palme. Cette étude peut fournir des outils utiles pour développer des procédés économiques et efficaces pour la synthèse d'esters de cire.Translated Description (Spanish)
Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga y alcoholes de cadena larga. Sus principales fuentes naturales son los animales (aceite de cachalote) y las verduras (jojoba), que son caras y no están fácilmente disponibles. Los ésteres de cera sintetizados por transesterificación enzimática, utilizando estearina de palma como materia prima, pueden considerarse como una alternativa a los naturales. La estearina de palma es una fracción sólida obtenida por fraccionamiento del aceite de palma. La estearina de palma se esterificó con alcohol cetílico para producir una mezcla de ésteres de cera. Se utilizó una lipasa inmovilizada no comercial de Rhizopus oryzae como biocatalizador. Se empleó la metodología de superficie de respuesta para determinar los efectos de la temperatura (30-50 °C), la concentración de enzima (33.34-300 UI/mL), la relación molar alcohol/estearina de palma (3-7 mol/mol) y la concentración de sustrato (0.06-0.34 g/mL) en el rendimiento de conversión de estearina de palma. En condiciones óptimas (temperatura, 30 °C; concentración de enzima, 300 UI/ml; relación molar 3 y concentración de sustrato 0,21 g/ml) se alcanzó un alto rendimiento de conversión del 98,52% en un tiempo de reacción de 2 h. Se aplicó con éxito la metodología de superficie de respuesta para determinar las condiciones operativas óptimas para la síntesis de ésteres de cera a base de estearina de palma. Este estudio puede proporcionar herramientas útiles para desarrollar procesos económicos y eficientes para la síntesis de ésteres de cera.Files
1472-6750-11-68.pdf
Files
(2.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b03e5466715ce552d76d48b186aca330
|
2.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تخليق محفز للريزوبوس أوريزيليباز المثبت لاسترات شمع ستيارين النخيل والكحول السيتيل: التحسين عن طريق منهجية سطح الاستجابة
- Translated title (French)
- Synthèse catalysée par Rhizopus oryzaelipase immobilisée d'esters de cire de stéarine de palme et d'alcool cétylique : optimisation par la méthodologie de surface de réponse
- Translated title (Spanish)
- Síntesis catalizada por Rhizopus oryzaelipase inmovilizada de estearina de palma y ésteres de cera de alcohol cetílico: optimización por metodología de superficie de respuesta
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2096017002
- DOI
- 10.1186/1472-6750-11-68
References
- https://openalex.org/W1557591406
- https://openalex.org/W1966481473
- https://openalex.org/W1969827127
- https://openalex.org/W1983099438
- https://openalex.org/W1985972077
- https://openalex.org/W1993525737
- https://openalex.org/W2017952219
- https://openalex.org/W2040519443
- https://openalex.org/W2042840613
- https://openalex.org/W2046193885
- https://openalex.org/W2048962894
- https://openalex.org/W2050082300
- https://openalex.org/W2055180382
- https://openalex.org/W2056287272
- https://openalex.org/W2057716846
- https://openalex.org/W2082072294
- https://openalex.org/W2086160565
- https://openalex.org/W2088337309
- https://openalex.org/W2088438221
- https://openalex.org/W2094505809
- https://openalex.org/W210208634
- https://openalex.org/W4241559069