Ultrazvučno promoviran enzimski plastične recikliranje
Polietilentereftalat (PET) je veliki izvor otpada koji dolazi uglavnom iz korištenih boca za vodu i piće. Donedavno je recikliranje PET-a rezultiralo niskokvalitetnom plastikom. Novi mutantski enzim obećava razgradnju PET u netaknutu sirovinu, koja se može koristiti za novu visokokvalitetnu plastiku. Ultrazvučno promoviraenzimi pokazuju veću učinkovitost, ubrzavanje enzimskog recikliranja plastike i povećanje procesnih kapaciteta.
Ultrasonication za enzimsko recikliranje plastike
Visokintenzitet, niske frekvencije ultrazvukom je dobro poznat po svojim učincima na enzimske reakcije. Sonication se može koristiti za oba, aktivacija i inaktivacija enzima. Kontrolirana sonikacija pri niskim do srednjim amplitudama aktivira enzime i potiče prijenos mase između enzima i supstrata, što rezultira povećanom katalitičkom aktivnošću enzima.
Sonication mijenja enzimske karakteristike čime se promiče aktivnost enzima. Ultrazvučni supstrat predobrada ubrzava enzimske reakcije.
Ultrazvučno miješanje promovira prijenos mase između enzima i plastične podloge, tako da enzim može prodrijeti i degradirati taljenje visoko kristalni PET. Kao energetski učinkovita i jednostavna tehnologija, sonication pomaže reciklirati PET isplativo i ekološki prihvatljivo.
Ultrazvučno disperzija enzima i supstrata
Ultrazvučno generirani smicanja i mikro-turbulencija su poznati po svojoj visokoj učinkovitosti kada je u pitanju raspršivanje aplikacija. Ultrazvučno inducirana disperzija enzima agregata, kao i supstrata aglomerati poboljšava enzimsku katalitičku aktivnost jer razgradnja molekularnih agregata i aglomerata povećava aktivnu površinu između enzima i supstrata za reakciju.
Ultrazvučno promovira enzim cutinase
Sonication je pokazao dobre rezultate u aktivaciji enzima utinaze Thc_Cut1 u odnosu na njegovu AKTIVNOST PET hidrolize. Ultrazvučno poboljšana enzimska razgradnja PET rezultirala je 6,6-strukim povećanjem otpuštenih proizvoda razgradnje u usporedbi s neliječenim PET-om. Povećanje kristalnog postotka (28%) u PET prahu i filmovima rezultirala je nižim prinosima hidrolize, što bi moglo biti povezano sa smanjenom dostupnošću površine. (usp.
- poboljšava aktivnost enzima
- ubrzava reakcije enzima
- rezultira potpunijim reakcijama
O enzimskom recikliranju plastike
Hidrolizira enzim lisnata kompost kompost cutinaza (LLC) javlja se u prirodi i smanjuje veze između dva građevna bloka polietilentereftalata (PET), tereftalata i etilen glikola. Međutim, ukupna učinkovitost enzima i njegova osjetljivost na toplinu su faktori ograničavanja reakcije, koji značajno smanjuju učinkovitost procesa. Enzim komposta s lisnatim granapočinje se raspadati na 65°C, dok procesi razgradnje PET-a zahtijevaju temperature od 72°C ili više, temperaturu na kojoj se PET počinje topiti. Rastopljeni PET je važan faktor procesa jer taljenje nudi višu površinu na kojoj enzim može raditi.
Reasearchers su re-projektirana prirodno pojavljuje list-grana kompost cutinase enzima i promijenio aminokiseline na svojim mjestima vezanja. To je rezultiralo mutantskim enzimom koji pokazuje povećanu aktivnost za 10.000 puta u prekidu PET veza (u usporedbi s izvornim ENZIMOM LLC) i značajno poboljšanom stabilnosti topline. To znači da se novi mutantski enzim ne raspada na 72°C, temperatura na kojoj se PET počinje topiti.
Ultrazvučno raspršivanje i površinska aktivacija potiče enzimski pogonjene katalitičke reakcije. Specifični parametri ultrazvukom kao što su ultrazvučna amplituda, vrijeme, temperatura i tlak mogu se točno podesiti na vrstu enzima kako bi se povećala njegova katalitička aktivnost. Ultrazvučni parametri obrade i njihovi učinci na enzime ovise o specifičnom tipu enzima, sastavu aminokiselina i konformacijskoj strukturi. Time svaki tip enzima ima optimalne uvjete procesa pod kojima se postiže optimalna aktivacija enzima.
- povećao prijenos mase
- Povećana konstanta brzine
- Povećana katalitička učinkovitost
- Precizno se može kontrolirati kako bi se zadovoljile enzimske slatke točke
- Ispitivanje bez rizika
- Linearno skalabilno
- isplativ
- Siguran i jednostavan za rukovanje
- Slabo održavanje
- Brzi povrat ulaganja
- ekološki prihvatljivo

Spremnik s 8kW ultrasonicators (4x UIP2000hdT) i agitator
High-Performance Ultrazvučni procesori za enzimske reakcije
Hielscher Ultrasonics je dugo vremena doživjela u projektiranju, proizvodnji i distribuciji visokih performansi ultrasonicators za napajanje aplikacija u laboratoriju i industriji. Naše znanje i iskustvo u sofisticiranoj ultrazvučnoj obradi dio je ponude koju pružamo našim klijentima.
Vodimo naše klijente od prvog savjetovanja o testiranju izvedivosti i optimizaciji procesa do konačne instalacije i rada vašeg ultrazvučnog sustava.
Naši precizno kontrolirati ultrazvučni uređaji omogućuju da utječu na aktivnost enzima, kinetika, termodinamička svojstva, kao i temperaturu obrade.
Naš portfelj snažnih i pouzdanih ultrazvučnih procesora pokriva cijeli raspon od kompaktnog ručnog laboratorijskog uređaja do klupa-top i potpuno industrijskih procesora. Od 200 W prema gore, svi ultrazvučni uređaji opremljeni su digitalnim dodirnim zaslonom, inteligentnim softverom, daljinskom kontrolom preglednika i automatskim protokolom podataka na integriranoj SD-kartici. Individualno podesiv način sonication ciklus (puls način rada) omogućuje postavljanje i kontrolu izloženosti enzima (vrijeme i vrijeme odmora) ultrazvučnom tretmanu. Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad u teškim uvjetima i u zahtjevnim okruženjima.
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:
Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
---|---|---|
1 do 500 mL | 10 do 200 mL / min | UP100H |
10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP2000hdT |
10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000hdT |
N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Visoke snage ultrazvučni homogenizatori iz Laboratorija do Pilot i industrijski razmjera.
Književnost / Reference
- V. Tournier, C. M. Topham, A. Gilles, B. David, C. Folgoas, E. Moya-Leclair, E. Kamionka, M.-L. Desrousseaux, H. Texier, S. Gavalda, M. Cot, E. Guémard, M. Dalibey, J. Nomme, G. Cioci, S. Barbe, M. Chateau, I. André, S. Duquesne, A. Marty (2020): An engineered PET depolymerase to break down and recycle plastic bottles. Nature 580(7802): 216-219.
- Efstratios Nikolaivits, Maria Kanelli, Maria Dimarogona, Evangelos Topakas (2018): A Middle-Aged Enzyme Still in Its Prime: Recent Advances in the Field of Cutinases. Catalysts 2018, 8, 612.
- Pellis, A.; Gamerith, C.; Ghazaryan, G.; Ortner, A.; Herrero Acero, E.; Guebitz, G.M. (2016): Ultrasound-enhanced enzymatic hydrolysis of poly(ethylene terephthalate). Bioresour. Technol. 218, 2016. 1298–1302.
- Meliza Lindsay Rojas; Júlia Hellmeister Trevilin; Pedro Esteves Duarte Augusto (2016): The ultrasound technology for modifying enzyme activity. Scientia Agropecuaria 7 /2, 2016. 145–150.
- Shamraja S. Nadar; Virendra K. Rathod (2017): Ultrasound assisted intensification of enzyme activity and its properties: a mini-review. World J Microbiol Biotechnol 2017, 33:170.
Činjenice koje vrijedi znati
Akustične kavitacije snage
Ultrazvuka visokog intenziteta visokog intenziteta (oko 20 – 50kHz) uzrokuje akustičnu / ultrazvučnu kavitaciju koja proizvodi fizičke, mehaničke i kemijske učinke. Učinci akustične kavitacije mogu se promatrati kao formiranje, rast i naknadni nasilni kolaps minutnih vakuumskih mjehurića, koji se javljaju zbog fluktuacija tlaka ultrazvučnih valova spojenih u tekućinu. Tijekom implozije kavitacije mjehurića, pojavljuju se takozvane vruće točke, koje su ograničene na mali prostor i kratko trajanje. Te lokalno točke vrućih mjesta karakteriziraju intenzivno zagrijavanje od najmanje 5000 K, tlakovi do 1200 bara te visoke temperaturne i tlačne diferencijalne boje koje se javljaju unutar milisekundi. Kapljice i čestice tekućine ubrzavaju se u tekuće mlaznice s brzinama do 208m/s.