Ultrazvukově-enzymatická výroba diacylglycerolu

Oleje bohaté na diacylglycerol (DAG) vykazují vysokou nutriční hodnotu, protože jsou tráveny a metabolizovány způsobem, který významně snižuje tělesnou hmotnost. Diacylglycerol lze vyrábět hydrolýzou palmového oleje s použitím komerční lipázy jako katalyzátoru za sonikace. Ultrazvukově-enzymatickou hydrolýzou lze DAG vyrábět ve velkých objemech při velmi nízkých nákladech na zpracování.

Ultrazvukem asistovanou biokatalyzovanou hydrolýzou lze standardní rostlinné oleje přeměnit na jedlé oleje bohaté na DAG s vysokou nutriční hodnotou. Ultrazvukově-enzymatická hydrolýza poskytuje dobrý výtěžek oleje bohatého na diacylglycerol za kratší reakční doby a za mírných podmínek.

Výhody ultrazvukové hydrolýzy:

• jemná emulgace
• zvýšený přenos hmoty
• mírné podmínky
• krátká doba procesu
• řízená teplota
• inline výroba

Výzkum a výsledky v oblasti ultrazvukové syntézy diacylglycerolu

Awadallak et al. (2013) zkoumali ultrazvukem asistovanou hydrolýzu palmového oleje s použitím Lipozyme RM IM jako biokatalyzátoru. V dvoustupňové reakci se ultrazvuk používá k podpoře emulgace oleje a vody. Ve druhém kroku se přidávají enzymy pro katalytickou konverzi.
Ultrazvuková sestava použitá ve výzkumu Awadallaka: Sonikátor UP200St se skleněnou průtokovou celou (viz obrázek vlevo).
Výzkumná skupina zjistila, že nejlepších výsledků dosahuje následující dvoustupňový postup: ultrazvuková sonda byla ponořena do hloubky přibližně 10mm do systému voda/olej, výkon byl nastaven na 80 W a sonda byla zapnuta na 3 min k emulgaci systému, poté byla vyjmuta, a následně byl přidán enzym (1,36 wt.% hmotnosti vody + oleje), zatímco byl roztok míchán magnetickým míchadlem (300 rpm).
Ultrazvukové ošetření bylo provedeno s použitím výkonného 200wattového sondového ultrazvukového sonikátoru Hielscher UP200St.

Ultrazvukem asistovaná biokatalýza tak poskytla olej DAG s koncentrací 34,17 wt.% po reakční době 12h. Samotný krok sonikace byl velmi krátký, trval pouhých 1,2 min.
Protože se sonikace uplatňuje jako první krok k získání jemné ultrazvukové emulze, má tento dvoustupňový proces výhody pro velkovýrobu: jeho energetické náklady jsou velmi nízké a krátká doba emulgace umožňuje použít redukované kontinuální ultrazvukové zařízení k plnění velkých hydrolýzních reaktorů.

Ultrazvuková zařízení pro pilotní a výrobní provoz

Hielscher Ultrasonics je Váš dlouholetý zkušený partner pro ultrazvukové procesy včetně efektivní syntézy diacylglycerolu. Vyrábíme výkonné a spolehlivé ultrazvukové systémy pro jakýkoli objem. Jako dodavatel pro farmaceutický a potravinářský průmysl se specializujeme na výrobu ultrazvukových zařízení i na poradenství v oblasti ultrazvukových procesů a jejich zavádění do výrobních linek.
Níže uvedená tabulka Vám poskytne představu o zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů.

Ultrazvukový MultiPhaseCavitator Hielscher

Společnost Hielscher vyvinula jedinečnou vložku průtokové cely MultiPhaseCavitator MPC48. Vložka MPC48 (viz obrázek vpravo) je vybavena 48 jemnými kanylami, kterými se druhá fáze vstřikuje jako velmi jemný proud kapaliny o průměru 0,3mm až 1,2mm (v závislosti na velikosti kanyly). Protože je druhá fáze vstřikována již ve velmi jemné formě přímo do zóny ultrazvukové kavitace, vzniká sonikací mikro- nebo nanoemulze. Vložka MPC48 je určena pro reaktory s průtokovou celou Hielscher a lze ji použít pro vsádkové i kontinuální zpracování.
Klikněte zde a zjistěte více o MultiPhaseCavitatoru!