Fındık Yağı-metanol Enzimatik Alkoliz Reaksiyonunun İncelenmesi

Abstract

Yağ asidi esterleri, kimya sanayinde büyük bir öneme sahiptir. Bitkisel yağların alkoliz reaksiyonu sonucu elde edilen yağ asidi alkil esterleri yağ kimyasalları için değerli ara ham maddelerdir. Yağ asitlerinin metil ve etil esterleri ise dizel yakıtına alternatif oluşturmaktadırlar. Bu nedenle, günümüzde özellikle bitkisel yağların enzimatik alkolizi konusunda yapılan çalışmalar, sağladıkları birçok avantaj nedeniyle büyük bir önem taşımaktadırlar. Bu çalışmada, Türkiye kökenli fındık yağının, metanol ile çözücü ortamındaki enzimatik alkoliz reaksiyonu incelenmiştir. Bu amaçla, öncelikle alkoliz reaksiyonunda en etkin olan ticari lipaz belirlenmiş, daha sonra da alkoliz reaksiyonuna etki eden silika jel/yağ ağırlık oranı, enzim/yağ ağırlık oranı, alkol/yağ mol oranı, sıcaklık gibi çeşitli parametreler ve çözücü etkisi incelenmiştir. İncelenen ticari lipazlar arasında en uygun olanı Mucor miehei orijinli Lipozym IM lipazıdır. Fındık yağı ve metanolün Lipozym IM lipazı varlığında gerçekleştirilen enzimatik alkoliz reaksiyonu için optimum sıcaklık 400C, enzim/yağ ağırlık oranı 0,1, silika jel/yağ ağırlık oranı 0,8, yağ/alkol mol oranı 1/3 olarak saptanmıştır. Bu koşullarda 2 saat sonunda yaklaşık %100 verime ulaşılmıştır. Farklı çözücü ortamlarında yürütülen fındık yağı-metanol enzimatik alkoliz reaksiyonu için n-hekzandan sonra en uygun çözücü ortamının n-heptan olduğu belirlenmiştir.

Fatty acid esters have an enormous importance at chemical industry. At present, they are produced by esterification or transesterification reactions with chemical catalyzed at high temperature and pressure. Alcoholysis of vegetable oils is an important reaction that produces fatty acid alkyl esters, which are valuable intermediates in oleochemistry and fatty acid methyl and ethyl esters which are excellent substitutes for diesel fuel. Because of the high energy cost of the conventional chemical process, application of the enzimatic alcoholysis reactions of vegetable oils have become more effective. In this study, enzymatic alcoholysis reaction of hazelnut oil, which is originated from Turkey, with methanol in the presence of solvent was investigated. The parameters that effect the alcoholysis reaction such as enzyme type, silica gel and enzyme amounts, oil/alcohol mol ratio and temperature were examined. Lipozym IM orijinated from Mucor miehei lipase was found to be the most efficient catalyst for the alcoholysis of hazelnut oil with methanol. For the methanolysis of hazelnut oil with Lipozym IM the optimum temperature, enzyme/oil weight ratio, oil/methanol mol ratio and silica gel/oil weight ratio were determined as 40oC, 0,1, 1/3, 0,8 respectively. At the optimum conditions after 2h reaction, the reaction yielded approximately 100% ester.