Блог

Масло для кишечника смесь растительных масел с прополисом


Масло для кишечника 250 мл

 

Масло для кишечника

 

За человеческую жизнь через кишечник проходит до 100 тонн пищи. Уже к 50–60 годам в кишечнике может накапливается 10–15 кг каловых отложений – источников токсинов, ядов, паразитов. Известно, что для избавления от многих заболеваний достаточно очистить кишечник. О том, что кишечник загрязнен свидетельствуют частые запоры, нарушения обмена веществ, сахарный диабет, аллергии, излишний или недостаточный вес, болезни фильтрующих органов: почек и печени, болезни слуха и зрения, кожи, волос, ногтей, системные заболевания, начиная от артрита и заканчивая раком.

С помощью клизм можно отчистить только 20 см. кишечника, при этом нарушается его микрофлора. Самостоятельной полной очистке кишечника и восстановлению его работы поможет «Масло для кишечника».

 

«Масло для кишечника» изготовлено из специально подобранных компонентов: семян льна, горчицы, тыквы и экстракта прополиса.

 

Тыквенное масло является источником природных антибиотиков и антиоксидантов, улучшает функции эндокринной системы, восстанавливает обмен веществ и гормональный фон организма. Выводит и токсины из организма, выраженный антипаразитарный эффект. Защищает организм от инфекционных, аллергических и онкологических заболеваний.

Горчичное масло оказывает благоприятное действие на пищеварение и укрепление иммунитета, повышает эффективность работы печени, обладает бактерицидным действием.

Во время приема горчичного масла происходит постепенное очищение кишечника и печени, активная стимуляция пищеварительного процесса, повышение активности поджелудочной железы.

Экстракт прополиса оказывает положительный эффект в лечении воспалительных процессов в пищеварительной системе, подавляет активность большинства микроорганизмов, выводит из организма чужеродные клетки, при этом прополис оставляет местную микрофлору организма нетронутой Именно поэтому его применение не сказывается на микрофлоре кишечника и не приводит к дисбактериозу, как, например, при приеме антибиотиков. 

Льняное масло способствует ускорению биохимических реакций в организме, что способствует нормализации массы тела. Улучшает моторику желудочно-кишечного тракта, обладает мягким обволакивающим действием, способствует размягчению каловых масс, способствует регенерации тканей, улучшает состояние кожи и волос.

Применение: для нормализации массы тела и щадящей очистки кишечника, при запорах, при диабете, нарушении обмена веществ, для профилактики онкологии, для лечения острого и хронического гастрита, изжоги.

Полезно при таких заболеваниях как желчекаменная болезнь, различных заболеваниях печени, холецистите, дискинезии желчевыводящих путей.

Оказывающих противовоспалительное и ранозаживляющее действие на слизистые оболочки кишечника и желудка

Кулинария: «Масло длякишечника» не подвергать тепловому воздействию и использовать для заправки салатов, винегретов, вареных овощей, гарниров, каш, соусов и подливок.

В лечебно-профилактических целях употреблять 1,5 ст. л. в день.

Для наилучшего результата: необходимо применять в течение 1-3 месяцев.

На курс необходимо 6-8 бутылок!

 

 

Оливковое, кокосовое, рапсовое и растительное масло

Если вы купите что-то по ссылке на этой странице, мы можем заработать небольшую комиссию. Как это работает.

Полезные масла - важная часть любой диеты. Есть много видов масла на выбор, так какие из них лучше всего подходят для приготовления пищи, питания и пользы для здоровья?

Пищевые жиры играют важную роль в организме. Жиры, содержащиеся в пище, помогают организму усваивать витамины A, D, E и K. Они также необходимы для работы мозга и нервной системы.

Руководство по питанию для американцев на 2015–2020 гг. Рекомендует добавлять в рацион полезные масла, чтобы поддерживать здоровую массу тела и снизить риск сердечных заболеваний.

Существует множество различных масел на выбор, например оливковое, кокосовое, каноловое и растительные. Каждое из этих масел имеет разные характеристики.

В этой статье мы рассмотрим свойства оливкового масла, кокосового масла, масла канолы и растительного масла для питания и приготовления пищи, а также любые побочные эффекты и их общую пользу для здоровья.

В следующей таблице Министерства сельского хозяйства США сравнивается пищевая ценность 1 столовой ложки (столовая ложка) или 15 миллилитров (мл) оливкового масла по сравнению с кокосовым маслом, маслом канолы и растительным маслом в граммах (г).

Масла не содержат белков или углеводов и не являются значительным источником витаминов и минералов. Ни одно из этих масел не содержит трансжиров, которые вредны для здоровья человека.

Масла очень калорийны и являются хорошим источником энергии.

Оливковое, кокосовое, рапсовое и растительное масла содержат одинаковое количество калорий на столовую ложку.

Оливковое масло первого отжима, 1 столовая ложка Органическое кокосовое масло первого отжима, 1 столовая ложка 100% чистое рапсовое масло, 1 столовая ложка 100% чистое растительное масло, 1 столовая ложка
Калорийность 120 120 120 120
Всего жиров 14 г 14 г 14 г 14 г
Насыщенные жирные кислоты 2 г 13 г 1 г 2 г
Мононенасыщенные жирные кислоты 10 г 1 г 8 г 3 г
Полиненасыщенные жирные кислоты 1.5 г 0 г 4 г 8 г

Наиболее существенным различием между каждым из этих четырех масел является их жирный профиль:

  • Оливковое масло первого холодного отжима содержит наибольшее количество мононенасыщенных жиров.
  • Органическое кокосовое масло первого отжима содержит самый высокий уровень насыщенных жиров.
  • Чистое растительное масло содержит наибольшее количество полиненасыщенных жирных кислот на столовую ложку.

В отчете Американской кардиологической ассоциации (AHA) говорится, что ненасыщенные жиры, в том числе мононасыщенные и полиненасыщенные, могут снизить риск сердечных заболеваний, если люди предпочитают есть их вместо насыщенных и трансжиров.

Исследования связывают насыщенные жиры с более высоким уровнем холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в крови. Холестерин ЛПНП, который врачи также называют плохим холестерином, является значительным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Среди исследователей ведутся споры о том, могут ли люди рассматривать кокосовое масло как полезное дополнение к своему рациону.

Поделиться на Pinterest Некоторые источники утверждают, что кокосовое масло - это полезный жир, который приносит пользу здоровью сердца.

Многие люди считают, что кокосовое масло - это полезный жир, который приносит пользу здоровью сердца.Эти заявления о пользе для здоровья вызвали споры в научном сообществе из-за очень высокого уровня насыщенных жирных кислот, содержащихся в кокосовом масле.

Некоторые коммерческие веб-сайты говорят, что кокосовое масло ведет себя иначе, чем другие масла, содержащие высокий уровень насыщенных жиров. Они утверждают, что кокосовое масло имеет те же свойства, что и триглицериды со средней длиной цепи.

Эти жирные кислоты со средней длиной цепи полезны для здоровья, потому что организм переваривает и поглощает их быстрее, чем жирные кислоты с длинной цепью.Это делает их лучшим источником энергии, чем длинноцепочечные триглицериды.

Однако кокосовое масло содержит в основном лауриновую кислоту, которая действует как длинноцепочечный триглицерид и не обладает такими же полезными свойствами, как триглицериды со средней длиной цепи.

Данные свидетельствуют о том, что замена кокосового масла маслами, которые содержат более высокий уровень ненасыщенных жиров, может снизить факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний.

В двух исследованиях влияния кокосового масла на растительное, исследователи обнаружили, что кокосовое масло повышает уровень холестерина ЛПНП по сравнению с сафлоровым маслом и оливковым маслом.

Другое исследование 2018 года показывает, что кокосовое масло повышает уровень холестерина ЛПВП, который врачи называют хорошим холестерином, по сравнению с маслом и оливковым маслом.

Тем не менее, в свете проведенных на сегодняшний день исследований, AHA не рекомендует людям употреблять насыщенные жиры, такие как кокосовое масло. Чтобы узнать истинное влияние кокосового масла на здоровье, необходимы дальнейшие исследования.

Узнайте больше о потенциальных преимуществах и противоречиях вокруг кокосового масла здесь.

Оливковое масло имеет более благоприятный профиль жирных кислот.Оливковое масло имеет очень высокий уровень мононенасыщенных жиров.

Оливковое масло в основном содержит олеиновую кислоту с меньшими количествами линолевой кислоты и пальмитиновой кислоты.

В клиническом исследовании, известном как PREDIMED, исследователи наблюдали более низкий уровень сердечно-сосудистых проблем, включая сердечный приступ, инсульт и смерть от сердечных заболеваний, у людей, соблюдающих средиземноморскую диету с оливковым маслом первого отжима или орехами, в отличие от контрольная диета.

Пока оливковое масло не нагревается, его антиоксидантные свойства выше, чем у витамина Е.Антиоксидантные эффекты могут обеспечить защиту от окислительного стресса в организме человека. Снижение этого типа биологического стресса может замедлить или предотвратить рост или развитие опухолевых клеток.

Приготовление пищи на оливковом масле

Оливковое масло остается стабильным, даже когда люди нагревают его до высоких температур из-за этих антиоксидантов.

Кроме того, при длительном нагревании до высокой температуры оливковое масло первого холодного отжима выделяет меньшее количество вредных соединений по сравнению с рапсовым и растительным маслами.Это связано с тем, что высокие уровни мононенасыщенных жиров более стабильны при высокой температуре.

Масло канолы также имеет низкий уровень насыщенных жирных кислот и высокий уровень ненасыщенных жиров.

Группа исследователей из Департамента науки о продуктах питания и наук о питании человека в Манитобе, Канада, рассмотрела доказательства пользы масла канолы для здоровья.

Их результаты показывают, что люди, соблюдающие диеты, основанные на масле канолы, имели более низкий уровень общего холестерина по сравнению с теми, кто придерживался типичной западной диеты с высоким содержанием насыщенных жирных кислот.

Исследователи предполагают, что масло канолы может снизить уровень холестерина ЛПНП в среднем на 17 процентов, когда они сравнили его с типичной западной диетой.

Приготовление пищи с маслом канолы

Когда люди подвергают масло канолы воздействию высоких температур в течение длительного времени, происходит химическая реакция, которая выделяет потенциально вредные соединения.

Чтобы безопасно использовать масло канолы, люди могут использовать его для быстрого обжаривания овощей, мяса или заменителей мяса, следя за тем, чтобы масло не было слишком горячим.

Производители производят растительное масло из масличных, бобовых, орехов или мякоти некоторых фруктов.

Растительное масло содержит самый высокий уровень полиненасыщенных жиров по сравнению с оливковым, кокосовым и каноловым маслом.

Частично гидрогенизированные растительные масла содержат трансжиры. Трансжиры - это ненасыщенные жирные кислоты с разной химической структурой. Клинические испытания постоянно сообщают о неблагоприятном влиянии трансжиров на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Транс-жиры содержатся в различных обработанных пищевых продуктах, таких как маргарин, выпечка и жареные во фритюре продукты.Из-за опасностей, которые специалисты по здоровью связывают с употреблением трансжиров, производители должны указывать содержание трансжиров на этикетках пищевых продуктов.

Растительное масло в кулинарии

Как и масло канолы, растительные масла нестабильны, когда люди используют их при высоких температурах.

Растительные масла имеют низкий уровень антиоксидантов и могут выделять потенциально вредные соединения при нагревании. Исследователи связали эти соединения с различными формами рака, болезнью Альцгеймера и Паркинсона.

Поскольку свойства каждого масла различны, каждое масло имеет свое уникальное применение в кулинарии.

При обжаривании можно использовать оливковое, кокосовое, рапсовое и растительное масло. Кокосовое масло хорошо подходит для выпечки. Люди могут использовать растительное масло для жарки и приготовления майонеза, заправок для салатов и соусов.

Оливковое масло первого холодного отжима имеет самый универсальный вкус по сравнению с другими маслами. В зависимости от оливок он может быть травяным, перечным или фруктовым. Люди могут использовать оливковое масло первого холодного отжима в винегретах и ​​в качестве завершающей мороси для готового блюда.

.

Заменитель растительного масла: 6 альтернатив растительному маслу

Что такое растительное масло?

Растительное масло - это этикетка, используемая для описания ряда масел, полученных из растений, включая оливковое масло, подсолнечное масло, масло канолы, соевое масло и т. Д. Однако вы также найдете бутылки с «растительным маслом» на полки вашего местного супермаркета. Этот продукт представляет собой смесь различных растительных масел, часто преимущественно масла канолы, подсолнечного масла и соевого масла.У него легкий тонкий вкус, поэтому его часто используют в выпечке в качестве увлажнителя.

Полезно ли растительное масло?

Разные растительные масла имеют разную оценку здоровья. Растительные масла, как правило, являются здоровыми источниками жира, но некоторые эксперты подчеркнули озабоченность по поводу большого количества полиненасыщенных жиров омега-6, содержащихся в некоторых растительных маслах (таких как масло канолы, подсолнечное масло, кунжутное масло и масло из рисовых отрубей), и их влияние на здоровье человека. . Оливковое масло часто называют лучшим выбором для здоровья, так как оно содержит много омега-3 и мало омега-6.Остерегайтесь гидрогенизированных растительных масел, которые часто содержатся в обработанных пищевых продуктах и ​​еде на вынос. Они невероятно вредны для здоровья, поскольку содержат трансжиры, которые, как было установлено, способствуют ожирению, высокому кровяному давлению, сердечным заболеваниям и диабету 2 типа.

Какие лучшие заменители растительного масла?

Существует ряд альтернатив растительному маслу: одни лучше всего подходят для выпечки тортов, кексов и пирожных, другие лучше подходят для жарки.Главное, что нужно учитывать при выборе заменителя растительного масла - это аромат - овощ имеет очень мягкий вкус, и вы не хотите, чтобы масло, которым вы его заменяете, подавляло блюдо.

1. Рапсовое масло

canola oil

Getty Images

Растительное масло, которое вы найдете на полках магазинов, обычно состоит из большого количества масла канолы, поэтому использование масла канолы вместо него имеет смысл.Масло канолы практически не имеет запаха, поэтому вы не заметите разницы в приготовлении пищи. Масло канолы получают из семян рапса и содержит приличное количество мононенасыщенных жиров, полиненасыщенных жиров и более низкий уровень насыщенных жиров по сравнению с другими маслами. Однако он часто подвергается интенсивной обработке, что означает меньшее количество питательных веществ в целом.

2. Масло подсолнечное

sunflower oil

Getty Images

Подсолнечное масло также является основным ингредиентом большинства растительных масел, поэтому оно может быть подходящей заменой без запаха в любом рецепте.Подсолнечное масло богато витамином Е, однако оно содержит много жирных кислот омега-6, которые, как считается, вызывают воспаление в организме.

3. Оливковое масло первого холодного отжима

olive oil

Getty Images

Оливковое масло первого холодного отжима, возможно, является самой полезной заменой растительного масла, поскольку оно богато хорошими жирами и мощными антиоксидантами. Однако у него сильный вкус, поэтому он не идеален для выпечки.Лучше всего использовать для жарки на слабом или среднем огне и заправок.

4. Кокосовое масло

coconut oil

Getty Images

Кокосовое масло лучше всего использовать в качестве альтернативы растительному маслу в рецептах с легким кокосовым ароматом, например, кексов, тортов, печенья и пирожных. Он также отлично подходит для жарки, поскольку имеет высокую температуру копчения. До сих пор нет единого мнения о пользе кокосового масла для здоровья - некоторые эксперты утверждают, что это бесполезно, в то время как другие предполагают, что оно может помочь снизить уровень холестерина в крови.

5. Масло сливочное

butter

Getty Images

Сливочное масло является отличным заменителем растительного масла, особенно при выпечке тортов, кексов, печенья и пирожных. Его можно заменить соотношением один к одному, и это создаст хрустящие и ароматные блюда.

6. Масло авокадо

avocado oil

Getty Images

Масло авокадо является отличным и полезным заменителем растительного масла.Он нерафинированный, с высоким содержанием полезных жиров, витамина Е и имеет более высокую температуру дымления, что означает, что он хорошо подходит для жарки. Он также имеет слабый вкус, поэтому вы не заметите переключения. К сожалению, это обычно немного дороже.

7. Яблочное пюре

applesauce

Getty Images

Если в рецепте выпечки в качестве увлажняющего агента требуется растительное масло, вместо него можно использовать яблочное пюре.Он хорошо подходит для тортов, маффинов, печенья и пирожных. Используйте три четверти чашки на одну чашку и немного уменьшите количество сахара, которое вы используете, поскольку яблочное пюре принесет немного сладости.

Вам также может понравиться:

Это лучшие заменители арахисового масла

5 лучших заменителей кокосового масла

Как определить хорошее оливковое масло первого холодного отжима

.

Масло канолы по сравнению с растительным маслом: более здоровый вариант приготовления

Обзор

Большинство из нас ежедневно использует какое-либо масло во время приготовления пищи. Вы знаете, какие виды масла наиболее полезны для вас и какие из них лучше всего использовать в различных кулинарии?

Канола и растительное масло могут показаться взаимозаменяемыми, но на самом деле они обладают разными качествами, когда дело касается питания и наилучшего использования.

Рассматривая различные типы масла, помните о трех вещах:

  1. его точка копчения (температура, при которой масло начинает разрушаться, что делает его нездоровым)
  2. тип жира, который оно содержит
  3. аромат

Масло канолы можно нагревать до различных температур, и оно имеет нейтральный вкус.Это делает его любимым растительным маслом для многих. Масло канолы широко считается полезным для здоровья, поскольку в нем мало насыщенных и много мононенасыщенных жиров.

И мононенасыщенные, и полиненасыщенные жиры могут улучшить уровень холестерина и снизить риск сердечных заболеваний. Насыщенные жиры, которые чаще встречаются в продуктах животного происхождения, а также содержатся в кокосовом и пальмовом масле, повышают уровень холестерина в крови.

Лучше ограничить количество насыщенных жиров в своем рационе.

Одним из основных недостатков масла канолы является то, что оно не из натуральных растений.Это гибридное растение, и большая часть масла канолы производится из генетически модифицированных растений (также известных как ГМО).

Хотя это не обязательно делает масло вредным для здоровья, некоторые ГМО опрыскиваются химическими веществами, которые могут быть вредными для людей, в том числе для людей с повышенной чувствительностью.

Есть также некоторые разногласия по поводу того, безопасны ли сами ГМО в долгосрочной перспективе. Долгосрочных исследований безопасности пока нет, и ведется много споров о том, являются ли ГМО здоровыми или вредными.

Важно знать, содержат ли ваши продукты ГМО ингредиенты. Сделайте свой выбор с этими знаниями!

Растительное масло часто представляет собой смесь или смесь различных типов масел. Это более обычный тип масла, которое многие люди используют в повседневной кухне. Растительное масло часто является недорогим выбором, который можно использовать для всех видов готовки. Как и масло канолы, оно имеет нейтральный вкус.

Проблема с этим типом универсального масла в том, что у вас меньше шансов узнать, что именно в вашем масле.Это включает в себя то, как были выращены растения, из которых было получено масло, и как масло было обработано.

Соотношение насыщенных жиров, полиненасыщенных жиров и мононенасыщенных жиров варьируется в зависимости от того, какие масла были включены в смесь (подсолнечное, кукурузное, соевое, сафлоровое и т. Д.), Поэтому вы не сможете полностью контролировать их типы. жиров, которые вы едите.

К сожалению, кулинарные масла могут стать прогорклыми, особенно под воздействием кислорода. Когда кислород взаимодействует с соединениями в маслах, это приводит к распаду пероксидов.Это может придать кулинарным маслам неприятный запах или привкус.

Со временем кислород может способствовать большему количеству свободных радикалов. Это потенциально вредные соединения, которые могут вызывать повреждение клеток и потенциально вызывать рак. Поэтому важно позаботиться о том, где хранить растительные масла и как долго вы их храните.

Большинство кулинарных масел следует хранить в сухом прохладном месте. В частности, держите их подальше от источников тепла (над плитой или слишком близко к ней) и солнечного света (перед окном).

Оберните прозрачные стеклянные бутылки с маслом алюминиевой фольгой или другим материалом, чтобы не пропускать свет и продлить срок службы масла.

Если вы покупаете большую бутылку масла, возможно, вы захотите перелить немного масла в маленькую бутылку, чтобы использовать ее быстрее. Остальные можно хранить в холодильнике или в прохладном месте вдали от солнечных лучей.

Если вы покупаете кулинарные масла, содержащие травы и овощи (например, перец чили, чеснок, помидоры или грибы), они могут быть подвержены росту бактерий, в том числе бактерий Clostridium botulinum (которые могут вызвать ботулизм).

Масла с такой смесью следует хранить в холодильнике после открытия и использовать в течение четырех дней после открытия для максимальной свежести и вкуса.

Обычно большинство кулинарных масел портятся примерно за три месяца. Это еще один стимул для того, чтобы готовить с ними здоровую пищу.

Масло канолы и растительное масло - не единственные варианты приготовления пищи! Другие полезные для здоровья варианты жиров на растительной основе включают следующее.

Масло авокадо

Масло авокадо имеет высокую температуру дымления.Это означает, что он идеально подходит для поджаривания, подрумянивания или запекания продуктов. Масла авокадо богаты мононенасыщенными жирами, при этом полиненасыщенные жиры примерно вдвое меньше мононенасыщенных.

Масло может быть дорогостоящим, потому что для создания даже небольшого количества масла требуется много авокадо. Однако он имеет превосходный нейтральный вкус, что делает его идеальным для добавления в супы, поливания рыбы или курицы перед запеканием или смешивания с овощами для запекания.

Оливковое масло первого холодного отжима

Оливковое масло с высоким содержанием полезных для вас мононенасыщенных жиров лучше всего использовать при средних или низких температурах приготовления.

Когда вы выбираете оливковое масло первого холодного отжима хорошего качества, оно имеет отличный вкус, что делает его отличным выбором для заправки салатов.

Кокосовое масло

Хотя кокосовое масло может содержать много насыщенных жиров, оно также благотворно влияет на уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) человека. ЛПВП также известен как «хороший» холестерин человека, который снижает уровень нежелательного высокого холестерина.

Однако, поскольку кокосовое масло очень богато насыщенными жирами, большинство экспертов в области здравоохранения рекомендуют его экономно.Кокосовое масло имеет среднюю температуру дымления, поэтому лучше всего использовать его для запекания и обжаривания на медленном огне.

Масло из виноградных косточек

Масло из виноградных косточек имеет средне высокую температуру дымления, что означает, что его можно безопасно использовать для различных видов готовки.

По данным клиники Кливленда, в нем 73 процента полиненасыщенных жиров, 17 процентов мононенасыщенных жиров и 10 процентов насыщенных жиров. Это отличное универсальное масло для использования.

Имейте в виду, что это масло с высоким содержанием омега-6 жирных кислот, типа полиненасыщенных жиров, которые необходимо сбалансировать с омега-3, другим типом полиненасыщенных жиров.

Хорошей идеей будет увеличить потребление других продуктов, которые содержат в своем рационе более высокое соотношение омега-3 и омега-6 жиров, чтобы компенсировать это.

Масло MCT

Масло триглицеридов со средней длиной цепи (MCT) - низкокалорийное кулинарное масло, которое является отличным источником энергии для организма. В результате некоторые спортсмены используют масло MCT для улучшения спортивных результатов.

Однако, если человек просто решает потреблять масло MCT по столовой ложке, ему следует начать с малых доз.Слишком много еды за раз вызывает тошноту.

Кроме того, не нагревайте масло выше 150–160 градусов, чтобы не испортить вкус. Многим людям нравится масло MCT в качестве заправки для салатов (и, без сомнения, они счастливы не отслеживать температуру масла на плите).

Арахисовое масло

Арахисовое масло - ароматное масло с высоким содержанием ресвератрола, соединения, которое помогает бороться с сердечными заболеваниями и снижает риск рака. Это масло хорошо сбалансировано с точки зрения мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров.

Обладает средне-высокой температурой дыма, что делает его идеальным для жарки, запекания или приготовления блюд в духовке.

Кунжутное масло

Кунжутное масло с более сбалансированным соотношением мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров лучше всего использовать при очень слабом нагревании или совсем без него. Вы также можете использовать его в салатах и ​​блюдах без приготовления, чтобы сохранить питательные вещества.

Вы можете приобрести и другие виды масел для гурманов, например, масло ореха макадамии! Не бойтесь проявлять творческий подход.

Как видите, при выборе полезного масла одна из лучших вещей, которые вы можете сделать, - это наслаждаться разнообразными маслами, которые содержат больше мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров и меньше насыщенных жиров.

Чем больше разнообразия употребляемых жиров в вашем рационе, тем больше питательных веществ вы получаете.


Саган Морроу - внештатный писатель и редактор, а также профессиональный блогер, посвященный образу жизни, в SaganMorrow.com . Имеет опыт работы сертифицированным диетологом.

.

Биокаталитическое производство биодизеля из растительных масел

1. Введение

Алкоголиз растительных масел является важной реакцией для получения сложных алкиловых эфиров жирных кислот, которые являются отличными заменителями дизельного топлива и ценных промежуточных продуктов в олеохимии [1, 2]. Метиловые эфиры жирных кислот, смесь моноалкиловых эфиров, также известная как биодизель, получаемая из обоих растительных масел, таких как подсолнечное масло, масло канолы, соевое масло, масло ятрофы, пальмовое масло, рапсовое масло, арахисовое масло, масло семян хлопка и животные жиры, такие как говяжий жир и сало.Биодизель также можно производить из других источников, таких как отработанное масло для жарки, водоросли и смазки [3]. В последние два десятилетия производство биодизеля привлекло к себе большое внимание из-за биоразлагаемого, возобновляемого, нетоксичного, экологически чистого и социально ответственного топлива [4]. Биодизельное топливо можно производить несколькими способами: прямым использованием или смешиванием, микроэмульсией, термическим крекингом (пиролизом) и переэтерификацией, включая процессы, катализируемые кислотой, процессы, катализируемые основанием, процессы, катализируемые липазой, процессы, катализируемые неионным основанием, и процессы, катализируемые гетерогенным катализом. процессы [5, 6].Среди этих методов процесс, катализируемый щелочью, включая щелочной катализатор (обычно NaOH, КОН или метоксид натрия), был принят в промышленном масштабе из-за его высокой конверсии триглицеридов в метиловые эфиры за короткое время реакции и высокие скорости реакции. Несмотря на эти преимущества процесса химической переэтерификации, он также обладает некоторыми недостатками, такими как необходимость удаления катализатора и соли из фазы биодизеля, удаление продуктов омыления, сложность рециркуляции глицерина и их энергоемкий характер, что приводит к разработка альтернативных процессов [7-9].Алкоголиз также проводят в кислых условиях, но этот процесс требует более высоких температур реакции. Для преодоления этих недостатков в последнее время большое внимание уделяется ферментативной переэтерификации в производстве биодизельного топлива, поскольку она дает продукт высокой чистоты и обеспечивает легкое отделение от побочного продукта глицерина. Использование ферментов (липаз) в качестве катализаторов в производстве биодизельного топлива решает проблемы, присущие щелочным катализаторам. Сообщается, что ферментативные реакции нечувствительны к свободным жирным кислотам (FFA) и содержанию воды в сырье [10].К настоящему времени было сделано много попыток разработать ферментативный процесс с использованием внеклеточной или внутриклеточной липазы в качестве биокатализатора [1, 11]. Липазы (EC 3.1.1.3), также определяемые как триацилглицерин ацилгидролазы, катализируют гидролиз сложноэфирных связей в длинноцепочечных триацилглицеринах (ТАГ) с образованием свободных жирных кислот (СЖК) и глицерина. Как правило, активный центр липаз образован аминокислотными группами серина, аспарагиновой (или глутаминовой) кислоты и гистидина. Межфазная активация, которая является уникальной для класса липаз из-за ее использования при переэтерификации жиров и масел, происходит в присутствии субстрата и структуры активного центра липазы.Липазы используются в широком диапазоне областей благодаря их способности использовать все моно-, ди- и триглицериды, а также FFA, низкому ингибированию продукта, высокой активности и выходу в неводных средах, низкому времени реакции, устойчивости к температуре и алкоголю. , но высокая стоимость фермента остается препятствием для его промышленного применения [10]. Чтобы снизить стоимость процесса, фермент можно иммобилизовать на подходящем носителе и многократно использовать повторно. До сих пор для иммобилизации липаз с целью получения биодизеля использовалось множество методов и различных носителей.Они были успешно иммобилизованы на пористых частицах каолинита, частицах носителя биомассы, макропористой смоле, захваченных гелем, целите, диоксиде кремния и Eupergit C250L [12-16]. Некоторые масла до сих пор катализируются липазными ферментами. В прошлом сообщалось о катализируемом липазами производстве биодизельного топлива из соевого масла, подсолнечного масла, пальмового масла, косточкового масла, кокосового масла, масла рисовых отрубей, смеси растительных масел, жира и таллового масла, микробного масла и отработанного масла, содержащего растительные масла. десятилетия [17-25].В этой главе основное внимание будет уделено производству ферментативного биодизеля из различных растительных масел. Липазы Thermomyces lanuginosus и Candida antarctica липазы А были иммобилизованы на хлопчатобумажной ткани, которая является недорогим носителем. Переэтерификация подсолнечника, рапса и отработанного кулинарного масла метанолом и этанолом проводилась в системе непрерывного действия. Основной целью этого исследования было изучение производства биодизельного топлива из растительных масел путем ферментативной переэтерификации с иммобилизованными липазами на волокнистой матрице полиэтиленимином в биореакторе с уплотненным слоем в промышленных масштабах.

2. Ферментативная переэтерификация

В реакции переэтерификации один сложный эфир превращается в другой сложный эфир. Это превращение происходит как перенос ацильной группы. Перенос ацильной группы может происходить между одним сложным эфиром и другим сложным эфиром (переэтерификация), сложным эфиром и кислотой (ацидолиз) или сложным эфиром и спиртом (алкоголиз). В общих чертах, реакция переэтерификации между ТАГ и спиртом с образованием биодизеля представляет собой последовательность трех последовательных и обратимых реакций, в которых диацилглицерин (ДАГ) и моноацилглицерин (МАГ) образуются в качестве промежуточных продуктов.Ферментативный синтез биодизеля обычно выполняется при умеренной температуре от 20 до 60 o C. Когда процесс переэтерификации завершен, побочный продукт глицерин (нижняя фаза) просто отделяется от биотоплива (верхняя фаза) без нейтрализации или дезодорации. продукта необходимо. Однако передозировка алкоголя обеспечивает более высокий выход биодизеля [26]. Биокатализ считается тенденцией к устойчивой технологии синтеза из-за биологического происхождения катализатора, селективности и возможности повторного использования агропромышленных остатков для производства биокатализатора, что классифицирует этот метод как зеленый процесс [27].Ферментативный катализ был применен к биодизельному топливу, производство которого в промышленных масштабах началось в Китае [28]. Однако некоторые факторы, такие как тип субстрата, тип растворителя, тип спирта, содержание воды в реакционной среде, температура реакции, тип иммобилизации и концентрация липазы, влияют на конверсию ферментативной реакции переэтерификации. В литературе до сих пор использовались различные липазы для синтеза биодизельного топлива, но трудно сделать какие-либо обобщения относительно оптимальных условий реакции.Это связано с тем, что липазы, полученные из разных источников, по-разному реагируют на изменения в реакционной среде [29-39]. Стоимость химического производства биодизеля все еще ниже, чем у ферментативных процессов, однако, если принять во внимание загрязнение окружающей среды, эти затраты сопоставимы. При производстве биодизельного топлива с использованием ферментов высокая стоимость ферментов существенно влияет на рентабельность процесса. Стоимость коммерческих продуктов для промышленного использования ферментов составляет примерно 1000 $ / кг, что значительно выше, чем у щелочного катализатора (0.62 $ / кг). Биодизельное топливо дорого по сравнению с топливом на нефтяной основе, так как 60-80% стоимости связано с исходной нефтью [40]. Производство более дешевых и надежных препаратов липазы и разработка систем, обеспечивающих долгосрочное итеративное использование этих биокатализаторов, может привести к замене химических процессов ферментативными [28]. В настоящее время высокая стоимость биодизеля является самым большим препятствием для его коммерциализации. Основная причина заключается в том, что в качестве сырья используется высокоочищенное прямое растительное масло (SVO), и эту проблему можно решить, используя отработанные / отработанные растительные масла, которые намного дешевле, чем SVO.Еще одно препятствие для производства биодизеля - высокие цены на нефть. Обе проблемы могут быть решены путем использования отработанного / отработанного масла, что дает экономическую выгоду. Кроме того, оценка отработанного масла с точки зрения биодизеля может помочь решить проблему утилизации отработанного масла. Однако высокое содержание свободных жирных кислот (FFA) в сырье является основной проблемой, возникающей при использовании щелочного катализатора. С другой стороны, ферментативная переэтерификация не имеет этого ограничения и, следовательно, может использоваться с отработанным / отработанным маслом.Более того, почти все СЖК, присутствующие в отработанном / отработанном масле, могут быть преобразованы в биодизельное топливо с высоким выходом с использованием этого подхода [41].

2.1. Спирт

Различные типы акцепторов ацила, спирты, первичные короткоцепочечные спирты, такие как метанол, этанол, пропанол и бутанол, а также вторичные спирты, такие как изопропанол и 2-бутанол, сложные эфиры с прямой и разветвленной цепью, могут быть использованы при переэтерификации использование липаз в качестве катализаторов [42]. Предпосылки для выбора спирта для промышленного производства биодизеля заключаются в том, что он должен быть дешевым и в большом количестве.Из-за их цены и доступности метанол и этанол были наиболее часто используемыми спиртами для промышленного производства биодизеля. В настоящее время этим двум требованиям удовлетворяют только метанол и этанол. Этанол является возобновляемым и менее токсичным, чем метанол, но при производстве биодизеля предпочтение отдается метанолу, поскольку он менее дорог и более доступен в большинстве стран, чем этанол [30, 42]. Однако эти два спирта являются более сильными денатурирующими агентами, чем более длинные алифатические спирты, и инактивируют ферменты.Кроме того, скорость реакции переэтерификации, катализируемой липазой, обычно увеличивается с увеличением длины углеводородной цепи спирта [30]. Между тем, короткая спиртовая цепь вызывает дезактивацию липазы. Считается, что это происходит из-за того, что вокруг них отсутствует существенный водный слой, необходимый для оптимальной конформации фермента [43]. Большая часть рафинированных растительных масел может быть преобразована в метиловые эфиры жирных кислот в соответствии со стандартами биодизельного топлива путем постепенного добавления спирта для предотвращения необратимой инактивации липазы [44].Shimada et al. (1999) сообщили, что липаза из Candida antarctica (Novozym 435) в системе без растворителей необратимо дезактивировалась, когда концентрация метанола превышала уровень его растворимости. Они обнаружили, что поэтапное добавление метанола предотвращает дезактивацию липазы. Трехэтапный процесс добавления преобразовал 98,4% масла в соответствующие метиловые эфиры за 48 часов, и иммобилизованную липазу можно было повторно использовать для 50 партий [1]. Watanabe et al. (2000) исследовали влияние метанола с использованием двухэтапной стратегии на синтез биодизельного топлива.Было показано, что треть спирта, добавленного в начале реакции, вызывает медленное превращение в биодизельное топливо (время реакции 10 ч). После этого остальная часть спирта была добавлена ​​в одну стадию, и конверсия биодизеля увеличилась за счет присутствия биодизеля, поскольку его растворимость увеличилась [21]. В другом исследовании [45] были использованы две липазы из Pseudomonas fluorescens и Pseudomonas cepacia (ныне Burkholderia cepacia ), и они обеспечили 58% и 37% конверсию в присутствии молярного отношения масло / метанол 1: 8 в система без растворителей соответственно.Однако было показано, что они полностью неактивны в отношении еще шести липаз, испытанных в этих условиях. Понятно, что избыток спирта сверх стехиометрического соотношения увеличивает скорость реакции, но слишком много спирта также может дезактивировать фермент [30]. Есть также некоторые аргументы против использования избытка спирта в промышленных процессах, такие как более высокое потребление энергии, большие требования к оборудованию и необходимость обработки непрореагировавшего спирта. Чтобы предотвратить дезактивацию фермента спиртом, многие исследователи использовали органические растворители в реакционной среде, чтобы увеличить растворимость спирта и снизить его концентрацию [12, 16, 18, 46].

2.2. Содержание воды

Влияние содержания воды важно для ферментативных реакций из-за образования водородных связей, которые являются основополагающими во взаимодействиях для поддержания конформации ферментов. Вода оказывает сильное влияние на каталитическую активность и стабильность липазы. Следовательно, выход переэтерификации зависит от размера межфазной области, которая может быть увеличена путем добавления определенных количеств воды, а также от наличия границы раздела нефть-вода.Однако липазы усиливают реакцию гидролиза в водной среде, а избыток воды вызывает снижение выхода переэтерификации, способствуя реакции гидролиза [42]. Идеальное содержание воды в реакционной среде сильно варьируется в зависимости от фермента и реакционной среды, поэтому его необходимо изучать в каждом конкретном случае. Содержание воды в реакционной смеси можно определить либо по активности воды, либо по массе исходного масла. Водная активность - это отношение давления пара данной системы [38].Оптимальное содержание воды для реакции переэтерификации очень важно. Оптимальное содержание воды в реакции зависит от типа липазы и сырья, метода иммобилизации и типа растворителя [47]. Например, Kaieda et al. В 2001 году было обнаружено, что концентрации в воде, которые привели к лучшему превращению, были 8-20% для липазы Candida rugosa , 4-20% для липазы Pseudomonas fluorescens и 1-2% для липазы Pseudomonas cepacia [35]. Deng et al. (2005) изучили несколько иммобилизованных коммерчески доступных липаз и сообщили, что конверсия, полученная в результате реакции переэтерификации со всеми другими липазами ( Thermomyces lanuginosus, Rhizomucor miehei, Pseudomonas cepacia, и Pseudomonas fluorescens ), за исключением antarctica antarctica . был выше при замене безводного этанола на водный этанол (4% воды) [48].Также очень важно принять во внимание количество воды, присутствующей в реагентах и ​​даже в ферменте, чтобы разработать подходящую реакционную среду. Необходимо проводить исследования повторного использования липазы при различных концентрациях воды, поскольку вода может влиять на стабильность ферментов, что делает ее критически важной для разработки экономически целесообразного процесса [48]. Некоторые авторы предположили, что добавление воды в ферментативную реакционную среду может защитить липазы от дезактивации в присутствии короткоцепочечных спиртов [13, 19].

2.3. Использование органических растворителей

Использование органических растворителей в ферментативном синтезе биодизельного топлива улучшает взаимную растворимость гидрофобных соединений (например, ТАГ и биодизель), триглицеридов и гидрофильных соединений (например, спиртов и глицерина). Органические растворители также защищают ферменты от денатурации, вызванной высокими концентрациями спиртов [42]. Растворители также служат для снижения вязкости реакционной среды, позволяя достичь более высокой скорости диффузии и уменьшая проблемы массопереноса.Следовательно, необходимо найти подходящий растворитель, который как усиливает каталитическую активность фермента, так и сохраняет его стабильность. Таким образом, присутствие растворителя обеспечивает высокий выход и снижает ингибирование фермента спиртом [47]. Наиболее подходящие неполярные гидрофобные органические растворители, такие как н-гептан, петролейный эфир, изооктан, н-гексан и циклогексан, были использованы для ферментативного синтеза биодизельного топлива, и иммобилизованные липазы показали высокую степень эффективности в присутствии неполярных растворителей. Но при использовании гидрофобных растворителей глицерин нерастворим и остается в реакторе и адсорбируется на иммобилизованной липазе.Полярные гидрофильные органические растворители гораздо менее полезны в катализируемом ферментами производстве биодизельного топлива, поскольку они сильно взаимодействуют с основным водным микрослоем вокруг молекул фермента, влияя на его естественную структуру, тем самым приводя к денатурации [42]. В последнее время процессы переэтерификации, которая хорошо известна своей совместимостью с липазами, также проводились в менее традиционных растворителях, например в сверхкритических газах, таких как бутан (C 4 H 10 ) и диоксид углерода (CO 2 ).CO 2 также считается экологически чистым растворителем из-за его низкой токсичности, негорючести и безвредности для окружающей среды [30].

2.4. Тип биокатализа

Недавно липазы были изучены для производства биодизельного топлива в виде липаз, иммобилизованных на целых клетках. У каждого типа биокатализатора есть свои сильные и слабые стороны, когда речь идет о снижении вклада биокатализатора в конечную стоимость биодизеля. Недавние исследования были сосредоточены на улучшении характеристик катализа и стабильности фермента с целью снижения стоимости липазы в процессе конверсии биодизеля.Различные подходы были разработаны для режима применения липаз. Твердотельная ферментация, цельноклеточный биокатализатор и иммобилизованная липаза на различных носителях являются основными изучаемыми режимами. Применение твердофазной ферментации было создано для снижения затрат на производство липазы и может использоваться в качестве катализатора при периодической и непрерывной работе. Ферментация сельскохозяйственных остатков в твердом состоянии обеспечивает рентабельное производство и низкую цену по сравнению с коммерческими ферментами.Так как твердофазная ферментация позволяет избежать стадий экстракции, очистки и иммобилизации при производстве ферментов с удовлетворительными каталитическими результатами в реакции переэтерификации [27].

2.4.1. Свободный биокатализ

Микробные липазы приобрели широкое промышленное значение, и теперь они занимают около 5% мирового рынка ферментов после протеаз и карбогидраз. Липазы микробного происхождения более стабильны, чем липазы растений и животных, и доступны оптом по более низкой цене по сравнению с липазами другого происхождения.Липазы дрожжей легче обрабатывать и выращивать по сравнению с липазами бактерий. Среди дрожжевых липаз хорошее коммерческое значение приобрела Candida rugosa . Наиболее часто используемыми биокатализаторами для производства биодизельного топлива являются микробные липазы, которые продуцируются рядом видов грибов, бактерий и дрожжей [40]. Бесплатные ферменты намного дешевле иммобилизованных липаз. Их можно приобрести в водном растворе, состоящем из раствора фермента и не более чем стабилизатора для предотвращения денатурации фермента (например,грамм. глицерин или сорбитол) и консервант для подавления роста микробов (например, бензоат) [49].

2.4.2. Иммобилизованный биокатализ

Иммобилизацию липаз проводили с использованием улавливания, физической адсорбции, ионного обмена и сшивания. Носители для иммобилизации липазы включают пенополиуретан, диоксид кремния, бусины, целлюлозные нановолокна. На основе критериев выбора метода иммобилизации и носителя в зависимости от источника липазы, типа реакционной системы (водная, органический растворитель или двухфазная система) и типа биореактора (периодический, резервуар с мешалкой, мембранный реактор, колонка и поршневой поток).Литература изобилует различными микроорганизмами, продуцирующими липазу, методами иммобилизации ферментов и физическими носителями. Задача будет заключаться в выборе носителя и методики иммобилизации, которые позволят максимальную активность липазы, удерживание и стабильность на масляном субстрате. Среди методов иммобилизации метод адсорбции является самым простым и наиболее широко используемым методом иммобилизации липазы. адсорбционный метод состоит из связывания липазу на поверхности носителя иммобилизации через слабых сил, таких как ван-дер-Ваальса или гидрофобных взаимодействий.Однако основным недостатком этого метода является десорбция фермента с носителя из-за низкой прочности связи между ферментом и носителем [40].

2.4.3. Биокатализ целых клеток

В последние годы липазы с иммобилизованными целыми клетками были изучены для производства биодизельного топлива. Этот метод дешевле, так как не требует стадий очистки и выделения ферментов из ферментационного бульона. Эффективность процесса переэтерификации может быть увеличена за счет использования микробных клеток, которые продуцируют внутриклеточную липазу, в качестве биокатализаторов целых клеток [40, 46].Нитчатые грибы были идентифицированы как надежные цельноклеточные биокатализаторы для производства биодизельного топлива: среди них наиболее широко использовались Rhizopus и Aspergillus [42]. В нескольких недавних работах сообщается об использовании бактерий, дрожжей и грибов в качестве цельноклеточных биокатализаторов в процессе производства биодизеля [27].

3. Экспериментальная

3.1. Материал

Коммерческая порошковая липаза из Thermomyces lanuginosus (грибковая липаза, лиофилизированная, удельная активность 1400 Ед / мг твердого вещества) и Candida antarctica липаза А (удельная активность 2500 Ед / мг твердого вещества) были приобретены у Codexis Inc.(Пасадане, Калифорния). Подсолнечное масло и рапсовое масло поставляла местная компания; отработанное кулинарное масло (WCO) использовали после фильтрации для удаления частиц, оставшихся в масле после домашнего использования. Полиэтиленимин [PEI; (C 2 H 5 N) n ] в виде 50% (мас. / Об.) (Средняя молекулярная масса 750 000) и глутаральдегида (GA, кислый водный раствор как 25% (мас. / Об.)) Были получены от Sigma. (США) и AppliChem (Дармштадт, Германия) соответственно. Все остальные химические вещества были чистыми для аналитических реагентов и использовались без дополнительной очистки.

3.2. Методика эксперимента

3.2.1. Иммобилизация липазы

На фиг. 1 показана многослойная иммобилизация липазы T. lanuginosus на хлопчатобумажной ткани путем агрегации с полиэтиленимином (PEI). 1 мл раствора PEI (pH = 11), содержащего 2 мг PEI, добавляли к каждому 0,1 г куска хлопчатобумажной ткани. Объем раствора PEI был на уровне, достаточном для полного смачивания ткани. После адсорбции PEI добавляли 50 мг фермента (5 мл раствора фермента 10 мг / мл).При добавлении фермента к хлопку, адсорбированному PEI, образовался «молочный» мутный раствор. Колбы помещали в шейкер-инкубатор (Heidolf Unimax 1010, Германия) при 150 об / мин при комнатной температуре (25 ± 1 o C) на 5 мин. Белая мутность исчезла в течение 5 минут, и связующий раствор полностью осветлился. Осветленный связующий раствор медленно декантировали, и хлопковые ткани, покрытые ферментом PEI, погружали в холодный раствор GA (2,5% (мас. / Об.), PH = 3,5) для сшивания через 5 мин. Сшитый хлопок промывали дистиллированной водой и калий-фосфатным буфером (1 М, pH = 7).Важно отметить, что не было стадии промывки до завершения сшивки GA [25, 39]. Судя по тестам на степень иммобилизации, при этой процедуре иммобилизовалось около 80-90% фермента. Фактическая загрузка фермента была определена как 180 мг липазы T. lanuginosus на 1 г хлопковой ткани.

Рис. 1.

Процедура иммобилизации многослойной липазы PEI на фибриллах хлопчатобумажной ткани

3.2.2. Производство биодизельного топлива с помощью переэтерификации, катализируемой иммобилизованной липазой,

Производство биодизельного топлива путем ферментативной переэтерификации из различных растительных масел изучали в реакторе с насадочным слоем (рис. 2).Небольшой кусок иммобилизованной хлопчатобумажной ткани (1 г) помещали в реактор со стеклянной колонкой (диаметр 1 см x высота 12 см) с водяной рубашкой, поддерживаемой при постоянной температуре (30 o ° C). Смесь субстрата (масло и спирт) непрерывно рециркулировали через реактор с иммобилизованным ферментом с помощью перистальтического насоса со скоростью потока 50 мл / мин путем добавления спирта в три этапа. Иммобилизованные хлопчатобумажные ткани промывали трет -бутанолом перед добавлением спирта в каждую реакционную среду.Реакцию продолжали 10 ч. Образцы отбирали из колбы через соответствующие промежутки времени и анализировали на метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) и содержание глицеридов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) [50].

Рис. 2.

Схематическая диаграмма ферментативного колонного реактора, используемого в реакции переэтерификации

4. Результаты и обсуждение

4.1. Скрининг липазы

Сначала был проведен скрининг липазы, чтобы найти липазу, которая имеет наилучшую каталитическую активность при переэтерификации подсолнечного масла.Затем наиболее активную липазу использовали в дальнейших исследованиях переэтерификации. Две липазы, Thermomyces lanuginosus и Candida antarctica липаза A, были проверены на их активность переэтерификации. Результаты скрининга тестируемых липаз представлены на рисунках 3 и 4. Как видно из рисунков, среди протестированных липаз липаза T. lanuginosus показала самую высокую активность в реакции переэтерификации подсолнечного масла метанолом при 30 o С. C. antarctica липаза A показала очень низкую конверсию в реакции переэтерификации как с этанолом (44%), так и с метанолом (28%). После 10 часов реакции с липазой T. lanuginosus продукт содержал 91,3% метиловых эфиров, 2% моноглицеридов и диглицеридов и 6,7% триглицеридов (рис. 3). Однако 28% метиловых эфиров, 5% моноглицеридов и диглицеридов и 67% триглицеридов были получены с липазой A C. antarctica с использованием метанола (рис. 4).

Рисунок 3.

Иммобилизованная липаза T. lanuginosus, катализируемая переэтерификацией подсолнечного масла, соотношение метанола 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 ч (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

Рисунок 4.

Иммобилизованная липаза Candida antarctica A, катализируемая переэтерификацией подсолнечного масла, соотношение метанола и этанола 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 ч (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; FAEE: этиловый эфир жирной кислоты. сложный эфир; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

4.2. Влияние параметров реакции на переэтерификацию

4.2.1. Влияние типа спирта

Хорошо известно, что чрезмерное количество короткоцепочечных спиртов, таких как метанол, может серьезно инактивировать липазу. Однако для завершения превращения масла в соответствующие метиловые эфиры требуется не менее трех молярных эквивалентов метанола [26, 30]. Были проведены эксперименты для определения выхода метиловых или этиловых эфиров путем варьирования типа спирта с использованием липазы T. lanuginosus .Реакцию проводили, чтобы избежать инактивации ферментов, ступенчатым добавлением метанола. Молярное соотношение подсолнечного масла и спирта поддерживали постоянным в концентрации 1: 3 как для метанола, так и для этанола. Результаты суммированы на фиг. 5. Как и ожидалось, все типы спиртов привели к увеличению выхода сложных эфиров. Однако образование сложных эфиров достигало максимального уровня при использовании метанола. Конверсия биодизельного топлива составила около 91,3% метиловых эфиров и 82,8% этиловых эфиров для метанола и этанола, соответственно.

Рис. 5.

Влияние типов спирта на переэтерификацию подсолнечного масла, катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus, соотношение метанола и этанола 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 часов (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; FAEE: этиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

4.2.2. Влияние концентрации воды

Влияние содержания воды исследовали в диапазоне 0-2 г и при постоянном молярном отношении масла к метанолу с подсолнечным маслом.Реакции проводили согласно описанной ранее реакционной схеме. Результаты, представленные на фиг. 6, показали, что вода не требовалась для активации липазы T. lanuginosus . Максимальный выход сложного эфира (81%) может быть достигнут в условиях реакции без воды. Концентрация воды в реакционной смеси является характеристикой и одним из наиболее важных факторов, влияющих на скорость реакции переэтерификации, катализируемой липазой, и выход синтеза биодизельного топлива [12, 30, 32, 33].Fukuda et al. [15] сообщили, что присутствие избытка воды в реакционной смеси снижает скорость реакции переэтерификации.

Рис. 6.

Влияние содержания воды на переэтерификацию подсолнечного масла, катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus, метанол в соотношении 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 ч (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

4.2.3. Влияние температуры реакции

Были проведены эксперименты по определению влияния температуры на каталитическую активность иммобилизованного Тл.lanuginosus в реакции переэтерификации. Температуры в диапазоне 30-60 o C были исследованы с результатами, показанными на Рисунке 7. Было обнаружено, что фермент резко терял свою активность, когда температура повышалась выше 40 o C. Оптимальная температура, наблюдаемая для производства биодизельного топлива, составляла 30 o C. Исследования производства биодизельного топлива, проведенные с иммобилизованной липазой в лабораторных условиях, обычно указывали на использование температур в диапазоне 30-40 o C [20, 26, 34-37].С другой стороны, в ряде исследований использовались температуры от 40-50 до o C [5, 9]. Выходы ферментов в биодизельном топливе увеличиваются с повышением температуры, но ферменты денатурируют и снижают эффективность при большинстве температур [26].

Рис. 7.

Влияние температуры на переэтерификацию подсолнечного масла, катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus, метанол в соотношении 1: 3, время реакции 10 ч

4.2.4. Влияние типа масла

Результаты, представленные на Рисунке 8, показывают, что подсолнечное масло обеспечивает самый высокий выход метилового эфира (91.3%) в реакциях с метанолом, среди подсолнечника, канолы и отработанного кулинарного масла. Однако начальная скорость реакции была выше для масла канолы и отработанного кулинарного масла, чем для подсолнечного масла. Свободные жирные кислоты образовывали мыла с солями щелочных металлов, когда катализируемый щелочью процесс использовался для производства биодизельного топлива из отработанных кулинарных масел. Использование отработанного кулинарного масла в производстве биодизельного топлива с иммобилизованной липазой на хлопчатобумажной ткани оказалось достаточно эффективным для обеспечения значительного выхода метилового эфира. Поскольку гидрофильность носителя, используемого в процессе иммобилизации, может адсорбировать воду на хлопчатобумажной ткани в реакционной среде.Выход метилового эфира жирной кислоты из канолы и отработанного кулинарного масла составил 79,9% и 81% соответственно.

Рисунок 8.

Влияние типов масла на переэтерификацию подсолнечного масла, катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus, метанол в соотношении 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 ч (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид)

4.2.5. Эффект от промывания трет-бутанолом

Эффект промывки трет--бутанолом иммобилизованных хлопчатобумажных тканей во время реакции переэтерификации подсолнечного масла и молярного отношения масла к метанолу 1: 3 представлен на Фигуре 9.Было показано, что иммобилизованная липаза снижала свою активность с 91,3% до 77,5% при промывании трет -бутанолом в течение 10 повторных реакций при 30- o ° C, каждая из которых длилась 10 часов. Однако иммобилизованная липаза резко снизила свою активность с 91,3% до 61,9% при отсутствии промывки трет -бутанолом. Активность липазы увеличивалась при промывке иммобилизованных хлопчатобумажных тканей трет -бутанолом перед добавлением метанола, так как в процессе промывки удалялся гидрофильный глицерин, образовавшийся во время реакции, что не могло быть ограничено диффузией субстрата к молекуле липазы.Метанол мигрирует из реакционной смеси в слой глицерина, а липаза инактивируется более высокой концентрацией метанола в слое глицерина [35].

Рис. 9.

Влияние промывки трет-бутанолом на катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus переэтерификацию подсолнечного масла, соотношение метанола 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 часов, 10-е повторное использование (FAME: Метиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

5.Выводы

Был разработан метод иммобилизации фермента, включающий образование агрегатов полиэтиленимина (PEI) -фермент, и глутаральдегид был использован в качестве сшивающего агента между свободными аминогруппами, повышающего стабильность фермента. В настоящем исследовании высокий выход биодизеля был получен с использованием липазы T. lanuginosus , иммобилизованной на хлопковой ткани. Чтобы избежать сильного ингибирования метанола, его вводили в реакционную среду в три этапа, и была достигнута высокая конверсия (91,3%). Также было обнаружено, что глицерин оказывает значительное ингибирующее действие на реакцию переэтерификации.Иммобилизованный фермент промывали трет -бутанолом, чтобы преодолеть этот недостаток. Кроме того, иммобилизованную липазу можно использовать по крайней мере 10 раз (100 ч) без ограничения активности. Поскольку метод иммобилизации очень прост и дешев, его также можно использовать для иммобилизации других ферментов.

Благодарности

Исследование было поддержано TUBITAK, Советом по научным и технологическим исследованиям Турции (проект №: MAG-107M487).

.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec