Polietilen tereftalat (PET) je ogromen vir odpadkov, ki prihajajo večinoma iz rabljenih steklenic vode in pijač. Do nedavnega je recikliranje PET povzročilo nizko kakovost plastike. Novi mutantni encim obljublja razgradnjo PET v neokrnjeno surovino, ki se lahko uporablja za nove visokokakovostne plastike. Ultrazvočno povišan encimi kažejo večjo učinkovitost, pospešeno encimsko recikliranje plastike in povečanje procesnih zmogljivosti.

Ultrasonication za encimsko recikliranje plastike

Visoka intenzivnost, nizke frekvence ultrasonication je dobro znan po svojih učinkih na encimskih reakcij. Ultrazvoka se lahko uporablja za oboje, aktiviranje in inaktivacijo encimov. Nadzorovano ultrazvočno razbijanje pri nizkih do srednjih amplitude aktivira encime in pospešuje množični prenos med encimi in substratom, kar ima za posledico povečano katalitsko aktivnost encimov.
Ultrazvoka spremembe encimov značilnosti s čimer se spodbuja encimsko aktivnost. Ultrazvočni substrat predobdelava pospešuje encimskih reakcij.
Ultrasonic mešanje spodbujati množični prenos med encimi in plastični substrat, tako da lahko encim prodrejo in razgradijo taline zelo kristalinično PET. Kot energetsko učinkovit in enostaven za uporabo tehnologije, ultrazvoka pomaga reciklirati PET stroškovno učinkovito in okolju prijazno.

Ultrazvočna disperzija encima in substrata

Ultrasonically ustvarila strižne in mikro turbulenc so dobro znani po svojih visoko učinkovitost, ko gre za razprševanje aplikacij. Ultrazvočno inducirana disperzija encimskih agregatov, kot tudi iz substrata aglomerati izboljšuje encimsko katalitično aktivnost, saj razčlenitev molekularnih agregatov in aglomeratov povečuje aktivno površino med encimi in substrat za reakcijo.

Ultrasonically spodbujati Cutinase encim

Ultrazvoka je pokazala dobre rezultate pri aktivaciji encima utinase Thc_Cut1 v zvezi s svojo dejavnost PET hidrolize. Ultrazvočno okrepljeno encimsko razgradnjo PET povzročilo 6,6-kratno povečanje sproščenih razgradnih produktov v primerjavi z nezdravljenimi PET. Povečanje kristalnega odstotka (28%) v PET prašek in filmi so povzročili nižjo hidrolizo donos, ki bi lahko bila povezana z zmanjšano površino avaialbility. (prim. Nikolaivits et al. 2018)

O encimsko recikliranje plastike

Hidrolizirajo encim Leaf-podružnica kompost cutinase (LLC) se pojavlja v naravi in kosi obveznic med dvema gradnikov polietilentereftalata (pet), tereftalata in etilenglikol. Vendar pa je encim splošno učinkovitost in njegovo toplotno občutljivost so reakcije omejevanje dejavnikov, ki zmanjšujejo učinkovitost procesa bistveno. Leaf-podružnica kompost cutinase encim začne razgradijo pri 65 ° c, medtem ko PET degradacijski procesi zahtevajo temperature 72 ° c ali več, temperatura, pri kateri PET začne taline. Staljeno PET je pomemben faktor procesa, saj taline ponuja višjo površino, kjer lahko encim dela na.
Reasearchers so ponovno inženirstva naravno prisotnih Leaf-podružnica kompost cutinase encim in spremenjene aminokisline na svojih zavezujočih straneh. To je povzročilo mutant encim, ki kaže povečano aktivnost, ki ga 10.000-krat v breaking PET obveznic (v primerjavi z native LLC encim) in bistveno izboljšano toplotno stabilnost. To pomeni, da se novi mutantni encim ne razlomi pri 72 ° c, pri temperaturi, pri kateri se PET začne topiti.
Ultrazvočni razprševanje in površinsko aktiviranje spodbuja encimsko usmerjenih katalitične reakcije. Posebne parametre ultrazvoka, kot so ultrazvočni amplitudo, čas, temperatura in tlak lahko natančno naravnani na encim tipa povečati svojo katalitsko aktivnost. Ultrazvočni parametri predelave in njihove učinke na encime odvisna od posebnega encima tipa, njegove aminokisline sestavo in konformacijsko strukturo. S tem ima vsaka vrsta encima optimalne procesne pogoje, pod katerimi je dosežena optimalna encimska aktivacija.

Visoko zmogljivih ultrazvočnih procesorjev za Encimatske reakcije

Hielscher Ultrazvočna je dolgoletno izkušeni pri načrtovanju, proizvodnji in distribucijo visoko zmogljivih ultrasonicators za uporabo energije v laboratoriju in industriji. Naše znanje in izkušnje v prefinjeni ultrazvočni obdelavi je del ponudbe nudimo našim strankam.
Naše stranke vodimo od prvega posvetovanja o testiranju izvedljivosti in optimizaciji procesov do končne namestitve in delovanja vašega ultrazvočnega sistema.
Naša natančno nadzorovati ultrazvočne naprave omogočajo, da vplivajo na encimsko aktivnost, kinetiko, termodinamične lastnosti, kot tudi predelave temperature.
Naš portfelj močnih in zanesljivih ultrazvočnih procesorjev zajema celoten razpon od kompaktnih ročni laboratorij naprave za klop-top in v celoti industrijskih procesorjev. Od 200 vatov navzgor, vse ultrazvočne naprave so opremljeni z digitalnim zaslonom na dotik, inteligentna programska oprema, daljinsko upravljanje brskalnika in avtomatski podatki protocolling na integrirano kartico SD. Individualno nastavljiv način sonifikacijo cikel (Puls mode) omogoča, da določi in nadzor encima izpostavljenosti (čas in počitek obdobij) za ultrazvočno zdravljenje. Robustnost Hielscher je Ultrazvočna oprema omogoča 24/7 delovanje na težka in v zahtevnih okoljih.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators: