Effective biocatalysts for the processes of the esterification of free fatty acids with methanol and technical-grade glycerol were selected and optimal conditions of biocatalysis were established. Principle technological design of free fatty acids esterification with methanol and technical-grade glycerol was developed, which can be applied by biofuel producers and other interested enterprises. The formulations of liquid fuel emulsions containing technical-grade glycerol were developed and principle technological design for the production of these emulsions was suggested. Optimal composition of biofilms containing technical-grade glycerol and deoiled rapeseed cake was determined, on the basis of which the industrial scale production of biodegradable composites can be implemented. / Vykdant tyrimus, parinkti efektyvūs biokatalizatoriai ir nustatytos optimalios laisvųjų riebalų rūgščių esterinimo metanoliu ir techniniu gliceroliu taikant biotechnologinį metodą sąlygos. Sukurtos principinės laisvųjų riebalų rūgščių esterinimo metanoliu ir techniniu gliceroliu technologijos, kurias galėtų diegti biodyzelino gamybos ar kitos suinteresuotos įmonės. Sukurta skystojo kuro emulsijų, į kurių sudėtį įeina techninis glicerolis receptūra, parengta principinė technologija šių emulsijų gamybai. Nustatyta optimali bioskaidžių plėvelių, sudarytų iš techninio glicerolio ir nuriebalintų rapsų išspaudų, formavimo mišinio sudėtis, kuria remiantis biologiškai skalių kompozitų gamyba gali būti diegiama pramonėje.

Lipases are widely researched enzyme group because of their ability to catalyze a wide range of synthesis reactions. The aim of this doctoral thesis was to study and optimize fatty acid ester synthesis using lipases. The influence of enzyme choice, its preparation (immobilization), choice of substrates and reaction conditions on fat hydrolysis, biodiesel and phenethyloctanoate (flavour ester) synthesis reaction course and yield was studied. Enterobacter aerogenes lipase, which was developed in Lithuania, was immobilized and its properties were determined for the first time. Commercial lipases were used for hydrolysis and synthesis reactions, the influence of reaction parameters was determined using response surface methodology, and so the yield was optimized. Silica gel was found to be a promising reaction additive for acyl group migration catalysis in biodiesel synthesis reaction. Different lipase specificities towards different acylglycerol classes and regioisomers varied greatly; on the basis of this knowledge two-step biodiesel synthesis catalysis was proposed. / Lipazių atranka ir taikymas riebalų rūgščių esterių sintezei Lipazės yra intensyviai tiriama fermentų grupė dėl jų gebos katalizuoti platų spektrą sintezės reakcijų. Disertacinio darbo tikslas buvo ištirti ir optimizuoti riebalų rūgščių esterių sintezės, panaudojant lipazes, būdus. Tirta fermento preparato paruošimo (imobilizavimo), fermento bei substratų pasirinkimo bei reakcijos sąlygų ir priedų įtaka riebalų hidrolizės, biodyzelino, fenetiloktanoato (kvapiojo esterio) sintezės reakcijų eigai ir išeigai. Pirmą kartą ištirtos Lietuvoje paruoštos Enterobacter aerogenes lipazės savybės, ji imobilizuota ant gamtinės kilmės nešiklių. Komercinių lipazių katalizuojamų reakcijų sąlygų įtakai nustatyti ir reakcijos išeigai optimizuoti naudota atsako paviršiaus metodologija. Tiriant reakcijos priedų įtaką acilgrupės migracijai ir biodyzelino sintezės reakcijai, nustatyta, kad perspektyvus priedas yra silikagelis. Lipazių specifiškumas ženkliai skiriasi skirtingoms acilglicerolių klasėms ir regioizomerams, šių žinių pagrindu buvo pasiūlyta dviejų etapų biodyzelino sintezės katalizė.

Lipazės yra intensyviai tiriama fermentų grupė dėl jų gebos katalizuoti platų spektrą sintezės reakcijų. Disertacinio darbo tikslas buvo ištirti ir optimizuoti riebalų rūgščių esterių sintezės, panaudojant lipazes, būdus. Tirta fermento preparato paruošimo (imobilizavimo), fermento bei substratų pasirinkimo bei reakcijos sąlygų ir priedų įtaka riebalų hidrolizės, biodyzelino, fenetiloktanoato (kvapiojo esterio) sintezės reakcijų eigai ir išeigai. Pirmą kartą ištirtos Lietuvoje paruoštos Enterobacter aerogenes lipazės savybės, ji imobilizuota ant gamtinės kilmės nešiklių. Komercinių lipazių katalizuojamų reakcijų sąlygų įtakai nustatyti ir reakcijos išeigai optimizuoti naudota atsako paviršiaus metodologija. Tiriant reakcijos priedų įtaką acilgrupės migracijai ir biodyzelino sintezės reakcijai, nustatyta, kad perspektyvus priedas yra silikagelis. Lipazių specifiškumas ženkliai skiriasi skirtingoms acilglicerolių klasėms ir regioizomerams, šių žinių pagrindu buvo pasiūlyta dviejų etapų biodyzelino sintezės katalizė. / Lipases are widely researched enzyme group because of their ability to catalyze a wide range of synthesis reactions. The aim of this doctoral thesis was to study and optimize fatty acid ester synthesis using lipases. The influence of enzyme choice, its preparation (immobilization), choice of substrates and reaction conditions on fat hydrolysis, biodiesel and phenethyloctanoate (flavour ester) synthesis reaction course and yield was studied. Enterobacter aerogenes lipase, which was developed in Lithuania, was immobilized and its properties were determined for the first time. Commercial lipases were used for hydrolysis and synthesis reactions, the influence of reaction parameters was determined using response surface methodology, and so the yield was optimized. Silica gel was found to be a promising reaction additive for acyl group migration catalysis in biodiesel synthesis reaction. Different lipase specificities towards different acylglycerol classes and regioisomers varied greatly; on the basis of this knowledge two-step biodiesel synthesis catalysis was proposed.