Μελέτη αντίδρασης εστεροποίησης γαλακτικού οξέος με αιθανόλη για παραγωγή γαλακτικού αιθυλεστέρα

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία αποσκοπεί στην πειραματική μελέτη της απόδοσης γαλακτικού αιθυλεστέρα, ο οποίος προκύπτει από την εστεροποίησης του γαλακτικού οξέος με την αιθανόλη. Σε όλα τα πειράματα χρησιμοποιήθηκαν λιπάσες των μικροοργανισμών Candidaantartica και Candidarugosa, με στόχο την επιτάχυνση της αντίδρασης και κατ’ επέκταση την παραγωγή ψηλών αποδόσεων γαλακτικού αιθυλεστέρα. Τα αποτελέσματα που έχουν προκύψει από αυτή την έρευνα έχουν δείξει ότι η απόδοση σε γαλακτικό αιθυλεστέρα ήταν ικανοποιητική σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις γαλακτικού οξέος. Επίσης, έχει καταδειχθεί πως το ιδανικότερο ένζυμο ήταν το Novozyme 435 ενώ ο καταλληλότερος διαλύτης ήταν το τολουόλιο ο οποίος είναι ένας άπολος διαλύτης. Η εργασία αποτελείται από τρεις κύριες θεματικές ενότητες. Στην πρώτη ενότητα, αναπτύσσεται το θεωρητικό υπόβαθρο, όπου αρχικά αναφέρεται ο ρόλος των διαλυτών και αναλύεται η ανάγκη αντικατάστασης των συμβατικών διαλυτών με «πράσινους» διαλύτες. Στη συνέχεια, επεξηγείται η έννοια της εστεροποίησης και δίδεται ιδιαίτερη έμφαση στο γαλακτικό αιθυλεστέρα, αφού παρατίθενται τα γενικά χαρακτηριστικά του και γίνεται αναφορά στους τομείς στους οποίους εφαρμόζεται αλλά και στους τρόπος σύνθεσής του. Ακολούθως, γίνεται μια επισκόπηση των γενικών χαρακτηριστικών που διαθέτουν τα αντιδρώντα (γαλακτικό οξύ και αιθανόλη) της εστεροποίησης για το σχηματισμό γαλακτικού αιθυλεστέρα. Τέλος, παρουσιάζεται η ο ρόλος των ενζύμων στις χημικές αντιδράσεις και η ακινητοποίηση των ενζύμων, ενώ περιγράφονται βασικά χαρακτηριστικά των λιπάσων και διασαφηνίζεται η σχέση τους με την εστεροποίηση. Στη δεύτερη θεματική ενότητα που αφορά στο πειραματικό μέρος της εργασίας, περιγράφονται επακριβώς τα όργανα, τα υλικά και η πειραματική μεθοδολογία που ακολουθήθηκε. Στην τελευταία θεματική ενότητα καταγράφονται και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του πειράματος με την σειρά που διεξήχθησαν. Τέλος, πραγματοποιείται συγκριτική ανάλυση των αποτελεσμάτων με βάση διάφορους παράγοντες, ούτως ώστε να εξαχθούν οι σχετικές παρατηρήσεις και τα συμπεράσματα.