Ultrazvučna enzimska proizvodnja diacilglicerola

Ulja bogata diacilglicerolom (DAG) pokazala su visoku nutritivnu vrijednost jer se probavljaju i metaboliziraju na način koji znatno smanjuje tjelesnu težinu. Diacilglicerol se može proizvesti hidrolizom palminog ulja uz upotrebu komercijalne lipaze kao katalizatora pod ultrazvučnom obradom. Ultrazvučno-enzimskom hidrolizom DAG se mogu proizvoditi u velikim količinama uz vrlo niske troškove obrade.

Ultrazvučno potpomognutom biokatalitičkom hidrolizom standardna biljna ulja mogu se pretvoriti u jestiva ulja bogata DAG-om visoke nutritivne vrijednosti. Ultrazvučno-enzimska hidroliza daje dobar prinos ulja bogatog diacilglicerolom u kraćem reakcijskom vremenu i pod blagim uvjetima.

Prednosti ultrazvučne hidrolize:

• fina emulgacija
• pojačan prijenos mase
• blagi uvjeti
• kratko vrijeme procesa
• kontrolirana temperatura
• inline proizvodnja

Istraživanje i rezultati ultrazvučne sinteze diacilglicerola

Awadallak i sur. (2013) istražili su ultrazvučno potpomognutu hidrolizu palminog ulja uz upotrebu Lipozyme RM IM kao biokatalizatora. U dvostepenoj reakciji ultrazvuk se koristi za poticanje emulgacije ulja i vode. U drugom koraku dodaju se enzimi za katalitičku konverziju.
Ultrazvučna postavka korištena u istraživanju Awadallaka: Sonikator UP200St s protočnom ćelijom od stakla (vidi sliku lijevo).
Istraživačka grupa je utvrdila da sljedeći dvostepeni proces daje najbolje rezultate: ultrazvučna sonda uronjena je na dubinu od oko 10mm u sistem voda/ulje, snaga je podešena na 80 W i uključena na 3 min radi emulgacije sistema prije uklanjanja sonde, a zatim je dodan enzim (1,36 wt.% mase vode + ulja) uz miješanje otopine magnetnom mješalicom (300 rpm).
Ultrazvučna obrada provedena je pomoću snažnog ultrazvučnog sonikatora sondnog tipa UP200St kompanije Hielscher snage 200watts.

Tako je ultrazvučno potpomognuta biokataliza dala DAG ulje koncentracije 34,17 wt.% nakon reakcijskog vremena od 12h. Sam korak ultrazvučne obrade bio je vrlo kratak, trajao je samo 1,2 min.
Budući da se ultrazvučna obrada primjenjuje kao prvi korak za dobijanje ultrazvučne emulzije fine veličine kapi, ovaj dvostepeni proces ima prednosti za proizvodnju velikih razmjera: njegovi energetski troškovi su vrlo niski, a kratko vrijeme emulgacije omogućava upotrebu smanjene kontinuirane ultrazvučne opreme za napajanje velikih hidrolitičkih reaktora.

Ultrazvučna oprema za pilot-postrojenja i proizvodnju

Hielscher Ultrasonics je vaš dugogodišnji iskusni partner za ultrazvučne procese, uključujući efikasnu sintezu diacilglicerola. Proizvodimo snažne i pouzdane ultrazvučne sisteme za bilo koji volumen. Kao dobavljač farmaceutske i prehrambene industrije specijalizirani smo za proizvodnju ultrazvučne opreme, kao i za savjetovanje o ultrazvučnim procesima i njihovoj implementaciji u proizvodne tokove.
Tabela u nastavku daje vam orijentaciju o kapacitetu obrade naših ultrazvučnih uređaja.

Hielscher ultrazvučni MultiPhaseCavitator

Hielscher je razvio jedinstveni umetak za protočnu ćeliju MultiPhaseCavitator MPC48. Umetak MPC48 (vidi sliku desno) opremljen je sa 48 finih kanila kroz koje se druga faza ubrizgava kao vrlo fin tok tekućine promjera od 0,3mm do 1,2mm (ovisno o veličini kanile). Budući da se druga faza ubrizgava već vrlo fino usitnjena direktno u zonu ultrazvučne kavitacije, ultrazvučnom obradom nastaje mikro- ili nanoemulzija. Umetak MPC48 namijenjen je reaktorima s protočnom ćelijom kompanije Hielscher i može se koristiti za šaržnu i kontinuiranu obradu.
Kliknite ovdje da saznate više o MultiPhaseCavitatoru!