hrvatski

Razvoj potpuno integriranog procesa proizvodnje heksanala u mikrokanalu

Heksanal je bitan sastavni dio grupe lako hlapivih komponenata poznatije kao green note. Zbog svojih organoleptičkih svojstava heksanal je našao široku primjenu u prehrambenoj, farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji, a zbog baktericidnih i fungicidnih svojstava primjenjuje se i u agronomiji. Uobičajeno se proizvodi fermentacijom s cijelim stanicama, ekstrakcijom iz biljaka ili enzimski kataliziranim reakcijama. Glavni nedostatci ovih postupaka su mali prinosi, formiranje neželjenih nusproizvoda i nastanak velike količine otpada pa je i više nego očita potreba za razvojem i primjenom novih tehnologija u proizvodnji heksanala. Kao jedna od novih tehnologija koje se koriste u proizvodnji heksanala sve se više nameću mikroreaktorski sustavi koji omogućuju bolji prijenos tvari i energije, manju potrošnju kemikalija i energije te druge prednosti u odnosu na konvencionalne reaktore. U ovom radu provedena je biokatalitička oksidacija heksanola uz enzim alkohol dehidrogenazu u mikroreaktoru volumena 6 μL. Alkohol dehidrogenaza je enzim koji se ubraja u skupinu oksidoreduktaza kojima je zajednička karakteristika potreba za koenzimom. Kako je cijena koenzima NAD+ izuzetno visoka, nužno je procesom regeneracije reducirani oblik koenzima prevesti ponovno u oksidirani oblik. S tim ciljem razvijen je proces proizvodnje heksanala s potpuno integriranom regeneracijom i recirkulacijom koenzima u dva međusobno serijski povezana mikročipa. Ispitan je prijenos tvari između dvije faze paralelnog toka koji je uspostavljen u mikrokanalima te je razvijen 2D matematički model strujanja. Postavljen je i matematički model potpuno integriranog procesa proizvodnje heksanala s regeneracijom koenzima u mikroreaktoru, te je provedena ocjena valjanosti modela na podatcima nezavisnih pokusa. Pokazano je dobro slaganje matematičkog modela procesa i eksperimentalnih podataka, a ovako razvijeni model pokazao se kao učinkovito sredstvo u daljnjem razvoju procesa.

ADH ; heksanal ; mikroreaktor ; matematički model procesa ; potpuno integrirani proces

Ovaj se tekst temelji na radu koji je financirala Hrvatska zaklada za znanost.