Mısır Asidik Yağının Enzimatik Esterleşmesi İle Yağ Asidi Esterlerinin Üretimi

Abstract

Yağ asidi esterleri; sabun, kozmetik, gıda, plastik, ilaç gibi pek çok kimyasal endüstrilerde ve biodizel üretiminde hammadde veya ara ürün olarak kullanılan önemli, ticari yağ kimyasallarıdır. Günümüzde kimyasal katalizörlerle, yüksek sıcaklık ve basınçta, esterleşme ve transesterifikasyon reaksiyonları ile üretilen yağ asidi esterleri; mikrobiyal lipaz teknolojisi ile ılımlı koşullarda, buna bağlı olarak düşük enerji tüketimiyle, termal bozunmaya uğramadan ve saflaştırmaya gerek olmadan üretilmektedir. Bu çalışmada, yağ sanayii yan ürünü olan mısır asidik yağının, Novozym 435 (Candida Antarctica) lipazı varlığındaki enzimatik esterleşme reaksiyonu incelenmiştir. Çeşitli toplam yağ asidi/ metanol mol oranı, enzim miktarı ve sıcaklık değerleri ile n- hegzan ortamında 1.5 saat yürütülen esterleşme reaksiyonları sonucunda, mısır asidik yağının Novozym 435 (Candida Antarctica) lipazı varlığındaki enzimatik esterleşme reaksiyonu için optimum koşullar; toplam yağ asidi/metanol mol oranı: 1/0.5, sıcaklık: 30C, ve enzim miktarı: asidik yağın % 15’i olarak belirlenmiştir. Esterleşme dönüşümünü arttırmak amacıyla, belirlenen optimum koşullarda üç kademeli olarak yürütülen esterleşme reaksiyonu sonunda da, ürünün ester içeriğinin % 52,65’ten % 75,51’e yükselmesi sağlanmıştır. Ayrıca Novozym 435 lipazının serbest yağ asitlerine (SYA), triaçilgliserollere (TAG) oranla daha seçici olduğu ortaya konmuştur.

Fatty acid esters are important commercial oleochemicals which have wide applications in many chemical industries like soap, cosmetics, food, plastics, pharmaceuticals and biodisel production as raw materials or intermediates. At present, the production of fatty acid esters is performed by esterification or transesterification reactions with chemical catalysts at high temperature and pressure, but they can also be produced efficiently by microbial lipase technology under mild reaction conditions leading to reduced energy consumption without thermal dissociation and purification processes. In this study enzymatic esterification reaction of corn acid oil using lipase from Candida Antarctica (Novozym 435) was investigated. The enzymatic esterification reactions were carried out in n-hexan with different fatty acid/ methanol mol ratio, enzyme amounts and temperature, finally the optimum conditions were determined as follows; total fatty acid/methanol: 1/0.5, amount of enzyme: 15% (wt.) of acid oil, temperature: 30C. Three steps batch esterification reactıon was conducted under optimum conditions to provide high esterification conversions and the ester yield of product was increased from % 52,65 to % 75,61(wt/wt). On the other hand, it is exposed that Novozym 435 showed more selectivity to free fatty acids (FFA) than triachylglycerols (TAG).