Ултразвуково-ензимно производство на диацилглицерол

Маслата, богати на диацилглицерол (DAG), са показали висока хранителна стойност, тъй като се усвояват и метаболизират по начин, който значително намалява телесното тегло. Диацилглицерол може да се произвежда чрез хидролиза на палмово масло с използване на предлагана на пазара липаза като катализатор при ултразвукова обработка. Чрез ултразвуково-ензимна хидролиза DAG могат да се произвеждат в големи обеми при много ниски разходи за обработка.

Чрез биокатализирана хидролиза, подпомагана с ултразвук, обикновените растителни масла могат да се превърнат в хранителни масла, богати на DAG, с висока хранителна стойност. Ултразвуково-ензимната хидролиза осигурява добър добив на масло, богато на диацилглицерол, при по-кратко време за реакция и меки условия.

Предимствата на ултразвуковата хидролиза:

• фино емулгиране
• повишен масопренос
• меки условия
• кратко време на процеса
• контролирана температура
• производство в поточна линия

Изследвания и резултати при ултразвуковия синтез на диацилглицерол

Awadallak и съавт. (2013) са изследвали подпомаганата с ултразвук хидролиза на палмово масло с използване на Lipozyme RM IM като биокатализатор. При двуетапната реакция ултразвукът се използва за подпомагане на емулгирането на маслото и водата. На втория етап се добавят ензимите за каталитичното превръщане.
Ултразвукова установка, използвана в изследването на Awadallak: Ултразвуков процесор UP200St със стъклена проточна клетка (вижте снимката вляво).
Изследователската група установява, че следният двуетапен процес дава най-добри резултати: ултразвуковата сонда е потопена на дълбочина около 10mm в системата вода/масло, мощността е настроена на 80 W и сондата е включена за 3 min, за да емулгира системата, след което е извадена, а после е добавен ензимът (1,36 wt.% от масата на водата + маслото), докато разтворът се смесва чрез магнитно разбъркване (300 rpm).
Ултразвуковата обработка е извършена с помощта на мощния ултразвуков процесор със сонда UP200St на Hielscher с мощност 200 вата.

Така подпомаганата с ултразвук биокатализа дава масло с концентрация на DAG от 34,17 wt.% след време за реакция от 12h. Самият етап на ултразвукова обработка е много кратък, с продължителност само 1,2 min.
Тъй като ултразвуковата обработка се прилага като първи етап за получаване на фина ултразвукова емулсия, този двуетапен процес има предимства за мащабното производство: разходите му за енергия са много ниски, а краткото време за емулгиране позволява използването на редуцирано ултразвуково оборудване за непрекъсната обработка, което захранва големи реактори за хидролиза.

Ултразвуково оборудване за пилотни изпитвания и производство

Hielscher Ultrasonics е вашият партньор с дългогодишен опит в ултразвуковите процеси, включително ефективния синтез на диацилглицерол. Произвеждаме мощни и надеждни ултразвукови системи за всякакви обеми. Като доставчик за фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост сме специализирани в производството на ултразвуково оборудване, както и в консултирането относно ултразвуковите процеси и внедряването им в производствените потоци.
Таблицата по-долу дава представа за капацитета за обработка на нашите ултразвукови процесори.

Ултразвуков MultiphaseCavitator на Hielscher

Hielscher разработи уникалната вложка за проточна клетка MultiphaseCavitator MPC48. Вложката MPC48 (вижте снимката вдясно) е оборудвана с 48 фини канюли, през които втората фаза се инжектира като много фина течна струя с диаметър от 0,3mm до 1,2mm (в зависимост от размера на канюлата). Тъй като втората фаза се инжектира във вече много фино диспергиран вид директно в зоната на ултразвукова кавитация, чрез ултразвуковата обработка се получава микро- или наноемулсия. Вложката MPC48 е проектирана за реакторите с проточна клетка на Hielscher и може да се използва за партидна и непрекъсната обработка.
Щракнете тук, за да научите повече за MultiphaseCavitator!