三相流动生物反应器,用于获得由固定乳酸催化的5-甲基-2-碳酸,使用硫酸铜作为稳定剂

科学领域:

• 生物催化剂是一种生物催化剂.
• 酶固定化 酶固定化
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 乳糖酶是氧化反应的关键酶.
• 固定增强了酶的稳定性和可重复使用性.
• 在工业上,高效地将HMF转换为FFCA具有重要意义.

研究的目的:

• 评估CuSO4对固定乳酸酶稳定性和活性的影响.
• 为了比较HMF氧化的批量和流量生物反应器性能.
• 优化可持续FFCA生产的条件.

主要方法:

• 在功能化的支物 (环氧化物,氧化物) 上进行酶固定.
• 在批量和流动反应堆中,HMF氧化被固定乳酶催化.
• 使用和不使用CuSO4添加的稳定性研究.
• 分析反应动力学和质量转移限制.

主要成果:

• 格里奥克西尔功能化的支持产生了最高的固定 (87.5%).
• 批量氧化实现了100%的HMF转换.
• 20mM CuSO4的添加使得50%的HMF在三个周期内转化.
• 使用CuSO4的连续流系统保持了生物催化剂稳定性48h,产生95%的FFCA.
• 在使用CuSO4.4的连续系统中,时空产量 (STY FFCA) 在连续系统中更高.

结论:

• CuSO4显著提高了固定式乳酸酶的运行稳定性.
• 使用CuSO4的连续流系统为FFCA生产提供了一个可扩展和高效的平台.
• 这种优化的生物催化工艺支持可持续的工业化学.