التحلل المائي للزيت الأنزيمي بالموجات فوق الصوتية
- الزيوت الغنية ب Diacylglycerol (DAG) هي عنصر قيم للأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل.
- يمكن إنتاج Diacylglycerol عن طريق التحلل المائي لزيت النخيل باستخدام الليباز التجاري كمحفز تحت الموجات فوق الصوتية.
- من خلال التحلل المائي الأنزيمي بالموجات فوق الصوتية ، يمكن إنتاج DAGs بكميات كبيرة بتكلفة منخفضة وفي وقت قصير.
إنتاج ثنائي الجلسرين الأنزيمي بالموجات فوق الصوتية
تستخدم الزيوت الغنية ب Diacylglycerol (DAG) في تطبيقات الأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل. لقد حصلت على الكثير من الاهتمام بسبب قيمتها الغذائية العالية حيث يتم هضمها واستقلابها بطريقة ما ، مما يقلل بشكل كبير من وزن الجسم.
من خلال التحلل المائي المحفز بيولوجيا بمساعدة الموجات فوق الصوتية ، يمكن تحويل الزيوت النباتية القياسية إلى زيوت طعام غنية ب DAG. ينتج عن التحلل المائي الأنزيمي بالموجات فوق الصوتية إنتاجية عالية من الزيت الغني بالدياسيل الجلسرين في أوقات رد فعل قصيرة وتحت ظروف معتدلة.
يمكن استخدام مزيج من الموجات فوق الصوتية والتحفيز الأنزيمي لترقية الزيوت الشائعة ، مثل زيت النخيل ، إلى زيت يحتوي على نسبة عالية من ثنائي الجلسرين. محتوى عالي من ثنائي الجلسرين يعطي الزيت قيمة غذائية عالية.
فوائد الموجات فوق الصوتية:
- استحلاب ناعم
- زيادة النقل الجماعي
- تحويل عالية
- حالات خفيفة
- وقت عملية قصير
- التحكم في درجة الحرارة
- الإنتاج المضمن
التركيب الكيميائي للدياسيل الجلسرين (DAG)
مفاعل زجاجي بالموجات فوق الصوتية ، على سبيل المثال للاستحلاب
اتصل بنا! / اسألنا!
بحث & النتائج
قام Awadallak et al. (2013) بالتحقيق في التحلل المائي بمساعدة الموجات فوق الصوتية لزيت النخيل باستخدام Lipozyme RM IM كمحفز حيوي. في التفاعل المكون من خطوتين ، يتم استخدام الموجات فوق الصوتية لتعزيز استحلاب الزيت والماء. في الخطوة الثانية، تضاف الإنزيمات للتحويل الحفاز.
تظهر الصورة على اليمين الإعداد بالموجات فوق الصوتية كما هو مستخدم في بحث عوض الك: جهاز المسبار بالموجات فوق الصوتية UP200S (200 واط ، 24 كيلو هرتز) مع خلية تدفق زجاجية لصوتنة مستمرة في ظل ظروف خاضعة للرقابة.
بروتوكول
وجدت مجموعة البحث أن العملية التالية المكونة من خطوتين تؤدي إلى أفضل النتائج: تم إجراء التفاعل في خلية تدفق زجاجية بالموجات فوق الصوتية بحجم 60 مل (انظر الصورة على اليمين) عند 55 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. تمت إضافة زيت النخيل (15 جم) والماء (1.5 جم) إلى المفاعل. مسبار الموجات فوق الصوتية من الموجات فوق الصوتية UP200S تم إدخاله على عمق حوالي 10 مم في نظام الماء / الزيت ، وتم ضبط الطاقة إلى 80 واط وتشغيلها لمدة 3 دقائق لاستحلاب النظام قبل إزالته ، ثم تمت إضافة الإنزيم (1.36 بالوزن٪ ماء + كتلة زيت) بينما تم خلط المحلول عن طريق التحريك المغناطيسي (300 دورة في الدقيقة).
وهكذا أنتج التحفيز الحيوي بمساعدة الموجات فوق الصوتية زيت DAG بتركيز 34.17٪ بالوزن بعد وقت تفاعل 12 ساعة. كانت خطوة الصوتنة نفسها قصيرة جدا لمدة 1.2 دقيقة فقط.
النتائج
في التجارب المقدمة ، تم الحصول على زيت DAG بتركيز 34.17٪ بالوزن بعد 12 ساعة من التفاعل. استغرقت خطوة الصوتنة 1.2 دقيقة فقط.
يقنع التحفيز الأنزيمي بالموجات فوق الصوتية بمزاياه الكبيرة للإنتاج على نطاق واسع ، حيث أن تكاليف الطاقة منخفضة للغاية ويسمح وقت الاستحلاب القصير باستخدام معدات الموجات فوق الصوتية المستمرة المخفضة لتغذية مفاعلات التحلل المائي الكبيرة. [عوض وآخرون 2013]
جهاز مسبار بالموجات فوق الصوتية UP200S مع مفاعل زجاجي
الأدب / المراجع
- أديوال ، بيتر. دومون ، ماري خوسيه ؛ نجادي ، مايكل (2015): التوليف المحفز بالإنزيم وحركية إنتاج وقود الديزل الحيوي بمساعدة الموجات فوق الصوتية من نفايات الشحم. الموجات فوق الصوتية سونوكيمياء 27 ؛ 2015. 1-9.
- عوض الك، جمال أ.؛ فول ، فرناندو ؛ ريباس ، ماريلين سي ؛ دا سيلفا ، كاميلا دا ؛ فيلهو ، لوسيو كاردوزو ؛ دا سيلفا ، إدسون أ. (2013): التحلل المائي لزيت النخيل المحفز الأنزيمي تحت التشعيع بالموجات فوق الصوتية: تخليق دياسيل جليسرول. الموجات فوق الصوتية سونوكيمياء 20 ؛ 2013. 1002-1007.
- دارا ر. دهار ب. Ghosh M. (2013): الآثار الغذائية لزيت الخردل الغني بالدياسيل جليسرول على الملف الدهني للفئران المصابة بالكوليسترول الطبيعي وفرط كوليسترول الدم. مجلة تكنولوجيا علوم الأغذية 50 (4) ؛ 2013. 678-86.
- دارا ر. دهار ب. Ghosh M. (2012): التأثيرات الغذائية لزيت نخالة الأرز النقي والغني بالدياسيل جليسرول على نمط النمو وملف الدهون للفئران. مجلة أوليو للعلوم 61 (7) ؛ 2012. 369-75.
- جونكالفيس ، كارين م. ؛ سوتيللي ، فيليبي ك. ليتي ، سلمى جي إف ؛ دي سوزا ، رودريغو أو إم إيه ؛ راموس ليل ، إيفانا كوريا (2012): التحلل المائي لزيت النخيل الذي يحفزه الليباز تحت تشعيع الموجات فوق الصوتية - استخدام التصميم التجريبي كأداة لتقييم المتغيرات. الموجات فوق الصوتية سونوكيمياء 19 ؛ 2012: 232–236.
- سوزا ، رودريغو أو إم إيه ؛ بابيتش ، إيفيليز ؛ ليتي ، سلمى ج. ف. ؛ أنتونيس ، أوكتافيو إيه سي: إنتاج ثنائي الجلسرين المحفز بالليباز تحت التشعيع بالموجات فوق الصوتية.
- ناجاو ت. واتانابي ه. غوتو ن. أونيزاوا ك. تاجوتشي ه. ماتسو ن. ياسوكاوا ت. تسوشيما ر. شيماساكي ه. Itakura H. (2000): يمنع diacylglycerol الغذائي تراكم الدهون في الجسم مقارنة بثلاثي الجلسرين لدى الرجال في تجربة مزدوجة التعمية ذات شواهد. مجلة التغذية 130 ، 2000. 792-797.
حقائق تستحق المعرفة
حول دياسيل الجلسرين
يشيع استخدام Diacylglycerols (DAG) بدرجات مختلفة من النقاء كإضافات لتعزيز مرونة الدهون أو كقواعد للصناعات الغذائية والأدوية ومستحضرات التجميل. تستخدم DAG أيضا كزيوت غريبة لفصل المواد عن القوالب وكضابط لبلورات الدهون ، وسلائف للتخليق العضوي لمنتجات مثل الدهون الفوسفاتية ، والجليكوليبيدات ، والبروتينات الدهنية ، والأدوية المؤيدة مثل الكلورامبوسيل المترافق DAG لعلاج سرطان الغدد الليمفاوية ، (S) - (3،4-ثنائي هيدروكسي فينيل) ألانين (LDOPA) لعلاج مرض باركنسون وغيرها الكثير. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام الزيت الغني ب DAG كزيت طهي وظيفي ، بمحتوى لا يقل عن 80٪ من 1,3-DAG. [ناغاو وآخرون، 2000]
يمكن إنتاج Diacylglycerol (DAGs) عن طريق التحلل المائي الجزئي أو الأسترة أو التحلل العضوي من خلال التحفيز الكيميائي أو الأنزيمي. التحفيز الأنزيمي هو الطريقة المفضلة لأنه يمكن إجراؤه في ظل أخف الظروف (أدنى درجة حرارة وضغط).