Ultrasonically dipromosikan daur ulang plastik enzimatik

Polyethylene terephthalate (PET) adalah sumber limbah besar yang datang sebagian besar dari air bekas dan botol minuman. Sampai saat ini, daur ulang hewan peliharaan menghasilkan plastik berkualitas rendah. Sebuah enzim mutan baru menjanjikan degradasi PET menjadi bahan baku murni, yang dapat digunakan untuk plastik berkualitas tinggi baru. Ultrasonically dipromosikan enzim menunjukkan efisiensi yang lebih tinggi, mempercepat daur ulang enzimatik plastik dan meningkatkan kapasitas proses.

Ultrasonikasi untuk daur ulang plastik enzimatik

Intensitas tinggi, ultrasonication frekuensi rendah terkenal karena dampaknya pada reaksi enzimatik. Sonikasi dapat digunakan untuk kedua, aktivasi dan inaktivasi enzim. Sonikasi terkontrol pada amplitudo rendah ke menengah mengaktifkan enzim dan mempromosikan perpindahan massa antara enzim dan substrat, yang menghasilkan aktivitas katalitik meningkat enzim.
Sonication perubahan karakteristik enzim sehingga mempromosikan aktivitas enzim. Ultrasonik substrat pretreatment mempercepat reaksi enzimatik.
Pencampuran ultrasonik mempromosikan perpindahan massa antara enzim dan substrat plastik, sehingga enzim dapat menembus dan menurunkan lelehan PET kristal yang sangat. Sebagai teknologi hemat energi dan mudah dioperasikan, sonikasi membantu untuk mendaur ulang biaya-efektif PET dan ramah lingkungan.

Ultrasonic dispersi enzim dan substrat

Shear yang dihasilkan secara ultrasonik dan turbulensi mikro sangat terkenal untuk efisiensi tinggi mereka ketika datang ke aplikasi Dispersing. Dispersi yang diinduksi secara ultrasonik dari agregat enzim serta agglomerat substrat meningkatkan aktivitas katalitik enzimatik sejak pemecahan agregat molekul dan agglomerates meningkatkan area permukaan aktif antara enzim dan substrat untuk reaksi.

Ultrasonically dipromosikan Cutinase enzim

Sonikasi telah menunjukkan hasil yang baik dalam aktivasi enzim utinase Thc_Cut1 dalam hal aktivitas hidrolisis PET nya. Penurunan enzimatik ultrasonically ditingkatkan dari PET mengakibatkan peningkatan 6,6-lipat dari produk penurunan yang dilepaskan dibandingkan dengan PET yang tidak diobati. Peningkatan persentase kristal (28%) dalam bubuk PET dan film menghasilkan hasil hidrolisis yang lebih rendah, yang dapat berhubungan dengan permukaan yang diturunkan avaialbility. (cf. Nikolaivits et al. 2018)

Tentang daur ulang plastik enzimatik

The hydrolyse enzim daun-cabang kompos cutinase (LLC) terjadi di alam dan memotong ikatan antara dua blok bangunan polyethylene terephthalate (PET), Terephthalate dan etilen glikol. Namun, efektivitas enzim secara keseluruhan dan sensitivitas panas adalah faktor pembatas reaksi, yang mengurangi efisiensi proses secara signifikan. Enzim daun-cabang kompos cutinase mulai menurun pada suhu 65 ° c, sedangkan proses degradasi PET memerlukan temperatur 72 ° c atau lebih tinggi, suhu di mana PET mulai mencair. PET Molten adalah faktor proses penting karena meleleh menawarkan luas permukaan yang lebih tinggi di mana enzim dapat bekerja pada.
Reasearchers telah kembali direkayasa secara alami daun-cabang kompos cutinase enzim dan asam amino berubah pada situs yang mengikat. Hal ini mengakibatkan enzim mutan yang menunjukkan peningkatan aktivitas oleh 10.000 kali dalam melanggar PET Obligasi (dibandingkan dengan asli LLC enzim) dan secara signifikan meningkatkan panas-stabilitas. Ini berarti enzim mutan baru tidak memecah di 72 ° c, suhu di mana PET mulai mencair.
Ultrasonik Dispersing dan aktivasi permukaan mempromosikan reaksi katalitik yang digerakkan secara enzimatik. Parameter sonication spesifik seperti amplitudo ultrasonik, waktu, suhu dan tekanan dapat tepat disetel ke jenis enzim untuk meningkatkan aktivitas katalitik. Parameter pengolahan ultrasonik dan efeknya pada enzim tergantung pada jenis enzim tertentu, asam amino komposisi dan struktur konformational. Dengan demikian, setiap jenis enzim memiliki kondisi proses optimal di mana aktivasi enzim optimal tercapai.

Prosesor ultrasonik berkinerja tinggi untuk reaksi enzymatic

Hielscher Ultrasonics sudah lama berpengalaman dalam merancang, manufaktur dan mendistribusikan kinerja tinggi ultrasonicators untuk aplikasi daya di laboratorium dan industri. Pengetahuan dan pengalaman kami dalam pengolahan ultrasonik yang canggih adalah bagian dari penawaran kami menyediakan pelanggan kami.
Kami memandu pelanggan kami dari konsultasi pertama melalui pengujian kelayakan dan pengoptimalan proses hingga pemasangan akhir dan pengoperasian sistem ultrasonik Anda.
Perangkat ultrasonik tepat dikontrol kami memungkinkan untuk mempengaruhi aktivitas enzim, kinetika, sifat termodinamika serta suhu pengolahan.
Portofolio prosesor ultrasonik kami yang kuat dan andal mencakup rangkaian lengkap dari perangkat Lab genggam kompak hingga prosesor Bench-Top dan sepenuhnya Industrial. Dari 200 watt ke atas, semua perangkat ultrasonik dilengkapi dengan layar sentuh digital, perangkat lunak cerdas, kontrol browser remote dan protocolling data otomatis pada SD-Card terpadu. Mode siklus sonikasi individual disesuaikan (Pulse mode) memungkinkan untuk mengatur dan mengontrol paparan enzim (periode waktu dan istirahat) untuk pengobatan ultrasonik. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk 24/7 operasi pada tugas berat dan dalam lingkungan menuntut.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: