Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: V okviru magistrskega dela smo raziskovali vpliv magnetnega polja na hidrolizo saharoze z dodatkom imobilizirane invertaze. Laboratorijski postopek imobilizacije invertaze in hidrolize saharoze ter analize glukoze kot končnega reakcijskega produkta smo pripravili z visoko ponovljivostjo, da so bili pari reakcij z in brez magnetnega polja ustrezno primerljivi. Izveden je bil niz parov (z in brez magneta) pri različnih temperaturah in pH za določitev optimalnih reakcijskih pogojev. V območju pH od 4 do 5 in temperature od 30 °C do 45 °C smo ugotovili, da sta optimalna reakcijska pogoja pH = 4,5 in temperatura 35 °C. Reakcijska raztopina je bila neposredno izpostavljena istosmernemu magnetnemu polju, kjer je bila sredica raztopine izpostavljena jakosti 0,45 T, na obodu pa 0,35 T. Iz rezultatov je razvidno, da je magnetno polje pri optimalnem pH razširilo optimalno temperaturno območje. Najizrazitejši vpliv smo opazili pri temperaturi 30 °C, kjer je bila po dveh urah reakcije v magnetnem polju koncentracija glukoze kar 47 % višja, kot pri reakciji brez magneta. Pozitivni učinek magneta smo opazili tudi pri temperaturi 40 °C, razlika v koncentraciji glukoze je znašala 24 %, kar je bistveno več od eksperimentalne ponovljivosti.
Ključne besede: invertaza, saharoza, hidroliza, UV-Vis spektroskopija, magnetno polje
Objavljeno v DKUM: 24.11.2023; Ogledov: 522; Prenosov: 30
Celotno besedilo (2,29 MB)

Opis: Hidroliza saharoze je reakcija, ki lahko poteka s kemijskim ali encimskim katalizatorjem. Z raziskavami v okviru diplomskega dela smo to reakcijo izvajali v kemijskem in biološkem reaktorju z nasutjem. Namen dela v prvi fazi je bil ugotoviti, s katerim katalizatorjem, kemijskim ali encimskim, dosežemo najvišjo presnovo reakcije hidrolize saharoze. Za načrtovanje reaktorjev je potrebno poznati vpliv procesnih spremenljivk na potek reakcije. Zato smo izbrano reakcijo izvajali pri različnih temperaturah, volumskih pretokih reaktanta in pri različnih začetnih koncentracijah encima. Uporabili smo laboratorijski reaktor z nasutjem. Pri delu smo dali večji poudarek biološkemu reaktorju. Uporabili smo encim invertazo in študirali reakcijo hidrolize saharoze. Osrednji cilj drugega dela raziskav je bila določitev osnovnih kinetičnih parametrov encimske reakcije, kot so aktivacijska energija, predeksponentni faktor, Michaelis—Menten-ova konstanta itd. Pri izvajanju reakcije v kemijskem reaktorju smo uporabili katalizator Amberlite IR—120, s povprečno zrnavostjo delcev, d = 533 µm. V tem primeru smo reakcijo izvajali pri različnih temperaturah. Na osnovi eksperimentalnih meritev v kemijskem reaktorju smo določali le presnovo reakcije, saj so bile kinetične študije izvedene že predhodno. Z meritvami v biološkem reaktorju smo dokazali, da izbrana encimska reakcija dobro sledi Michaelis—Menten-ovi kinetiki. Določili smo vrednost aktivacijske energije, Ea = (17,9 — 20) kJ/mol in Michaelis—Menten-ove konstante, KM = (27,2 — 28,5) mmol/L. Obe vrednosti kažeta dobro ujemanje z literaturnimi. Primerjava kemijskega in biokemijskega reaktorja pokaže, da je presnova pri uporabi encimskega katalizatorja mnogo višja, kar za 20 %, gledano pri srednji koncentraciji encima. Kljub temu, da je encimski katalizator dražji in da je potreben daljši čas za vzpostavitev stacionarnega stanja, bi se odločili za uporabo biokemijskega reaktorja, saj so obratovalne temperature pri encimskem katalizatorju bistveno nižje kot pri kemijskem katalizatorju.
Ključne besede: hidroliza saharoze, invertaza, katalizator, aktivacijska energija, reaktor z nasutjem.
Objavljeno v DKUM: 20.07.2010; Ogledov: 3794; Prenosov: 420
Celotno besedilo (1,74 MB)