Biodiesel production using magnetic whole-cell biocatalysts by immobilization of Pseudomonas mendocina on Fe3O4-chitosan microspheres

Chen, Guanyi; Liu, Jing; Qi, Yun; Yao, Jingang; Yan, Beibei

doi:10.1016/j.bej.2016.06.003

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“…The cell membrane-associated lipases from microorganisms such as bacteria, yeast, and filamentous fungi promise the direct reaction of oils to generate alternative biodiesel. Numerous studies have reported the utilization of microbial cells as whole-cell biocatalyst systems [9,58,[107][108][109]. Table 5 compares the FAME yield produced in this study with other FAME yields produced by applying whole-cell biocatalysts under various mole ratio equivalence of oil to methanol.…”

Section: Esterification and Transesterification Reactions For The Synthesis Of Fame By The Microbial Cbls Produced In Pomementioning

confidence: 99%

Low-cost production of cell-bound lipases by pure and co-culture of yeast and bacteria in palm oil mill effluent and the applications in bioremediation and biodiesel synthesis

Fibriana

Upaichit

Cheirsilp

2021

Biomass Conv. Bioref.

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Two bacterial and six yeast strains capable of lipase production were investigated for their extracellular lipase (ECL), cellbound lipase (CBL), and growth profile in basal standard medium (BSM) and the low-cost palm oil mill effluent (POME) media. The yeast Magnusiomyces spicifer AW2 and bacteria Staphylococcus hominis AUP19 were selected and further employed to explore their survivability, lipase activity, and cell biomass production in various POME concentrations. It was revealed that diluted POME 1:1 at pH 7.0 was suitable for yeast and bacterial performance. Furthermore, the development of co-culture between yeast and bacteria was performed by mixing them at a ratio of 1:1. The synthetic co-culture system was successful in improving CBL activity to 3860 U/L. The bioremediation parameter, i.e., oil and grease (O&G) removal, was efficiently achieved 1.1-fold higher than yeast alone and bacterial monoculture at 80.1 ± 1.3%. At the same time, COD removal was highest with the co-culture treatment of 75.9 ± 2.8%, indicating 1.3-fold more effective than yeast monoculture and 1.4-fold better than single bacterial form. The mixed cells of two strains effectively improved biodiesel production from oleic acid of 73.5 ± 3.3% and palm oil of 82.5 ± 0.3% under solvent-free conditions for 72-h reactions at room temperature (30 ± 2 °C), indicating a promising prospect of a combined approach of POME treatment and valorization.

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Section: Esterification and Transesterification Reactions For The Synthesis Of Fame By The Microbial Cbls Produced In Pomementioning

confidence: 99%

Low-cost production of cell-bound lipases by pure and co-culture of yeast and bacteria in palm oil mill effluent and the applications in bioremediation and biodiesel synthesis

Fibriana

Upaichit

Cheirsilp

2021

Biomass Conv. Bioref.

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“…This type of support has shown to be promising and satisfactory results have been obtained by its use so far. Chen et al (2016) innovated when produced, for the first time, magnetic whole cell biocatalysts (MWCBs) by immobilizing Pseudomonas mendocina into Fe 3 O 4 -chitosan microspheres and applied for enzymatic biodiesel production. The results were compared with non immobilized whole cells.…”

Section: Biodiesel Synthesismentioning

confidence: 99%

A review between whole-cells and immobilized lipases technologies for biodiesel and flavor esters production

Sardagna

Lopes

Ries

2021

R. Eletr. Cient. da Uergs

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As lipases são enzimas versáteis que catalisam diversas reações e podem ser aplicadas em várias áreas da indústria. No entanto, a biocatálise enfrenta um obstáculo econômico para poder competir com as rotas convencionais. Diferentes estratégias têm sido estudadas com o objetivo de reduzir o custo dos biocatalisadores e melhorar a atividade e estabilidade catalítica. A imobilização enzimática é uma das estratégias mais eficientes para tornar a aplicação de enzimas competitiva em larga escala industrial, proporcionando reutilização contínua, facilidade de separação do meio reacional e maior eficiência do processo. No entanto, apesar dos avanços tecnológicos alcançados, os biocatalisadores ainda são caros para usos industriais devido às etapas de recuperação, purificação e imobilização de enzimas. Nesse contexto, surge a tecnologia de células integras (CI) como uma forma de imobilização, na qual as próprias células, geralmente cultivadas em um suporte, são aplicadas no processo de biotransformação, contendo as proteínas de interesse aderidas à sua superfície, permitindo fácil separação, reutilização e dispensando a etapa de purificação. Embora a tecnologia de células inteiras tenha se tornado uma ferramenta valiosa para muitos processos de biotransformação, existem alguns inconvenientes inerentes, que impediram seu avanço em escala industrial, e muitos estudos foram realizados com o objetivo de otimizar seu desempenho. Este artigo apresenta uma revisão entre as tecnologias de células íntegras e de lipases imobilizadas, principalmente relacionadas às sínteses de biodiesel e de ésteres de sabor, uma vez que estas são amplamente relatadas na literatura.

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“…Além dessas características a quitosana ainda apresenta excelentes propriedades como: não toxicidade, biocompatibilidade, biodegradação, reatividade e capacidade de adsorção. Estudos envolvendo a modificação estrutural da quitosana e seus derivados têm sido amplamente realizados com o intuito de empregar esses materiais em uma gama de aplicações [10][11][12][13], com destaque na área de catálise [8,[14][15][16].…”

Section: Introductionunclassified

“…Dentro destas premissas, a literatura mostra que diversos autores avaliaram a quitosana como catalisador ou como suporte para a produção de biodiesel, seja na transesterificação [8,[14][15][16][22][23][24] ou esterificação [25][26][27][28][29][30] apresentando conversões e estabilidades satisfatórias. Caetano et al [26] avaliarama a quitosana modificada com ácido sulfossuccínico (acidez de Bronsted de 2,04 mmolH + g -1 ) na esterificação do ácido palmítico com metanol a 60ºC por 6h e encontrou a convesão de 89%.…”

Section: Introductionunclassified

Catalisadores ácidos baseados na simples modificação da quitosana para a esterificação do ácido oleico

et al. 2018

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RESUMO A quitosana é um polímero linear com excelentes propriedades físico-químicas e tem sido amplamente utilizada em uma variedade de aplicações, incluindo como catalisador em vários tipos de reações. Neste trabalho, a quitosana comercial foi modificada, de modo a obter um material ativo e estável para ser utilizado como catalisador em reações de esterificação. Para este fim, a quitosana foi submetida à hidrólise ácida usando soluções de HCl ou H2SO4. A quitosana ácida foi então, caracterizada e avaliada na reação de esterificação do ácido oleico com metanol. Embora, a modificação da quitosana com soluções diluídas de ácidos inorgânicos seja um método simples para a preparação de catalisador heterogêneo ácido, há evidências que os materiais, apesar de apresentarem bons resultados de conversão do ácido oleico, não são estáveis frente à lixiviação das espécies ativa para o meio reacional nas condições avaliadas.

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Biodiesel production using magnetic whole-cell biocatalysts by immobilization of Pseudomonas mendocina on Fe3O4-chitosan microspheres

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Low-cost production of cell-bound lipases by pure and co-culture of yeast and bacteria in palm oil mill effluent and the applications in bioremediation and biodiesel synthesis

Low-cost production of cell-bound lipases by pure and co-culture of yeast and bacteria in palm oil mill effluent and the applications in bioremediation and biodiesel synthesis

A review between whole-cells and immobilized lipases technologies for biodiesel and flavor esters production

Catalisadores ácidos baseados na simples modificação da quitosana para a esterificação do ácido oleico

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