Ultrasonik targ'ib qilingan enzimatik plastmassani qayta ishlash
Polietilen tereftalat (PET) asosan ishlatilgan suv va ichimliklar idishlaridan chiqadigan katta chiqindilar manbai hisoblanadi. Yaqin vaqtgacha PETni qayta ishlash natijasida past sifatli plastmassalar paydo bo'ldi. Yangi mutant fermenti PETning yangi yuqori sifatli plastmassalar uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan toza xom ashyoga aylanishini va'da qiladi. Ultrasonik targ'ib qilingan fermentlar yuqori samaradorlikni ko'rsatadi, plastmassaning fermentativ qayta ishlanishini tezlashtiradi va jarayon imkoniyatlarini oshiradi.
Enzimatik plastmassani qayta ishlash uchun ultratovush
Yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovushli enzimatik reaktsiyalarga ta'siri bilan yaxshi ma'lum. Sonikatsiya fermentlarni faollashtirish va inaktivatsiya qilish uchun ham ishlatilishi mumkin. Past va o'rta amplitudalarda boshqariladigan sonikatsiya fermentlarni faollashtiradi va fermentlar va substrat o'rtasida massa almashinuvini ta'minlaydi, bu esa fermentlarning katalitik faolligini oshiradi.
Sonikatsiya ferment xususiyatlarini o'zgartiradi va shu bilan ferment faolligini oshiradi. Ultrasonik substratni oldindan davolash fermentativ reaktsiyalarni tezlashtiradi.
Ultrasonik aralashtirish fermentlar va plastik substrat o'rtasida massa almashinuvini ta'minladi, shuning uchun ferment yuqori kristalli PET eritmasiga kirib, parchalanishi mumkin. Energiyani tejaydigan va oson ishlaydigan texnologiya sifatida sonikatsiya PETni tejamkor va ekologik jihatdan qayta ishlashga yordam beradi.
Enzimatik reaktsiyalarni kuchaytirish uchun sonikator tizimi
Ferment va substratning ultratovush dispersiyasi
Ultrasonik tarzda ishlab chiqarilgan kesish va mikro-turbulentlik dasturlarni tarqatishda ularning yuqori samaradorligi bilan mashhur. Ferment agregatlarining, shuningdek, substrat aglomeratlarining ultratovushli dispersiyasi fermentativ katalitik faollikni yaxshilaydi, chunki molekulyar agregatlar va aglomeratlarning parchalanishi reaktsiya uchun fermentlar va substrat o'rtasidagi faol sirt maydonini oshiradi.
Ultrasonik targ'ib qilingan kutinaza fermenti
Sonication PET gidroliz faolligi bo'yicha utinaz Thc_Cut1 fermentini faollashtirishda yaxshi natijalarni ko'rsatdi. PETning ultratovushli enzimatik degradatsiyasi tozalanmagan PETga nisbatan chiqarilgan degradatsiya mahsulotlarining 6,6 baravar oshishiga olib keldi. PET kukunlari va plyonkalardagi kristall ulushning (28%) oshishi gidroliz hosildorligini pasayishiga olib keldi, bu esa sirt mavjudligining pasayishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. (Qarang: Nikolaivits va boshq. 2018)
- ferment faolligini oshiradi
- ferment reaktsiyalarini tezlashtiradi
- to‘liqroq reaksiyalarga olib keladi
Plastmassani fermentativ qayta ishlash haqida
Barg-novdali kompost kutinaza gidroliz fermenti (MChJ) tabiatda uchraydi va polietilen tereftalat (PET), tereftalat va etilen glikolning ikkita qurilish bloklari orasidagi aloqalarni kesadi. Biroq, fermentning umumiy samaradorligi va uning issiqlikka sezgirligi reaktsiyani cheklovchi omillar bo'lib, jarayon samaradorligini sezilarli darajada kamaytiradi. Barg shoxli kompost kutinaza fermenti 65 ° C da parchalana boshlaydi, PET degradatsiyasi jarayonlari esa 72 ° C yoki undan yuqori haroratni talab qiladi, PET eriy boshlaydi. Eritilgan PET muhim jarayon omilidir, chunki eritma ferment ishlashi mumkin bo'lgan yuqori sirt maydonini taklif qiladi.
Tadqiqotchilar tabiiy ravishda hosil bo'lgan barg-novdali kompost kutinaza fermentini qayta ishlab chiqdilar va uning bog'lanish joylarida aminokislotalarni o'zgartirdilar. Bu mutant fermentga olib keldi, u PET bog'larini (mahalliy MChJ fermenti bilan solishtirganda) uzishda faollikni 10 000 baravar oshirdi va issiqlik barqarorligi sezilarli darajada yaxshilandi. Bu shuni anglatadiki, yangi mutant fermenti 72 ° C da, PET eriy boshlaydigan haroratda parchalanmaydi.
Ultrasonik dispersiya va sirt faollashuvi enzimatik ravishda boshqariladigan katalitik reaktsiyaga yordam beradi. Ultrasonik amplituda, vaqt, harorat va bosim kabi o'ziga xos sonikatsiya parametrlari uning katalitik faolligini oshirish uchun ferment turiga aniq sozlanishi mumkin. Ultrasonik ishlov berish parametrlari va ularning fermentlarga ta'siri o'ziga xos ferment turiga, uning aminokislota tarkibiga va konformatsion tuzilishga bog'liq. Shunday qilib, har bir ferment turi optimal jarayon sharoitlariga ega bo'lib, ularda optimal ferment faollashuviga erishiladi.
- Ko'tarilgan massa uzatish
- Tezlik konstantasini oshirdi
- Katalitik samaradorlikni oshirish
- Fermentlarning shirin nuqtasini qondirish uchun aniq nazorat qilinadi
- Risksiz sinov
- Lineer miqyosli
- Tejamkor
- xavfsiz va ishlatish uchun oddiy
- past texnik xizmat ko'rsatish
- Tez daromadli daromad
- ekologik toza
8 kVt ultratovushli tank (4x UIP2000hdT) va qo'zg'atuvchi
Enzimatik reaktsiyalar uchun yuqori samarali ultratovushli protsessorlar
Hielscher Ultrasonics uzoq vaqt davomida laboratoriya va sanoatda quvvat qo'llash uchun yuqori samarali ultrasonikatorlarni loyihalash, ishlab chiqarish va tarqatish bo'yicha tajribaga ega. Murakkab ultratovushli ishlov berish bo'yicha bilim va tajribamiz mijozlarimizga taqdim etayotgan taklifimizning bir qismidir.
Biz mijozlarimizga texnik-iqtisodiy sinov va jarayonni optimallashtirish bo'yicha birinchi maslahatlashuvdan tortib, ultratovush tizimingizni yakuniy o'rnatish va ishlatishgacha yo'naltiramiz.
Bizning aniq boshqariladigan ultratovush qurilmalarimiz ferment faolligiga, kinetikaga, termodinamik xususiyatlarga, shuningdek ishlov berish haroratiga ta'sir qilish imkonini beradi.
Bizning kuchli va ishonchli ultratovushli protsessorlar portfelimiz ixcham qo'lda ushlab turiladigan laboratoriya qurilmasidan dastgoh usti va to'liq sanoat protsessorlarigacha bo'lgan to'liq assortimentni qamrab oladi. 200 vattdan yuqori bo'lgan barcha ultratovush qurilmalari raqamli sensorli displey, aqlli dasturiy ta'minot, brauzerni masofadan boshqarish va o'rnatilgan SD-kartada ma'lumotlarni avtomatik protokollash bilan jihozlangan. Alohida sozlanishi sonikatsiya sikli rejimi (puls rejimi) ultratovush bilan davolash uchun ferment ta'sirini (vaqt va dam olish davrlari) o'rnatish va nazorat qilish imkonini beradi. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi og'ir yuklarda va talabchan muhitda 24/7 ishlash imkonini beradi.
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Yuqori quvvatli ultratovushli gomogenizatorlardan laboratoriya uchun uchuvchi va sanoat masshtab.
Adabiyot / Adabiyotlar
- 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.
Bilishga arziydigan faktlar
Akustik kavitatsiya kuchlari
Past chastotali, yuqori intensiv ultratovush (taxminan 20 – 50kHz) jismoniy, mexanik va kimyoviy ta'sirlarni keltirib chiqaradigan akustik / ultratovushli kavitatsiyani keltirib chiqaradi. Akustik kavitatsiyaning ta'siri suyuqlikka qo'shilgan ultratovush to'lqinlarining bosimining o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan daqiqali vakuum pufakchalarining shakllanishi, o'sishi va keyinchalik kuchli qulashi sifatida kuzatilishi mumkin. Kavitatsiya pufakchalarining portlashi paytida kichik bo'shliq va qisqa muddat bilan chegaralangan issiq nuqtalar paydo bo'ladi. Mahalliy ravishda paydo bo'ladigan issiq nuqtalar kamida 5000 K qizdirish, 1200 bargacha bo'lgan bosim va millisekundlarda yuzaga keladigan yuqori harorat va bosim farqlari bilan tavsiflanadi. Suyuqlikning tomchilari va zarralari 208 m/s gacha tezlikda suyuqlik oqimiga tezlashadi.
Fermentlarni ultratovush bilan davolash akustik kavitatsiya va uning gidrodinamik kesish kuchlariga asoslangan