Ultrazvukově-enzymatická produkce diacylglycerolu
- Oleje bohaté na diacylglycerol (DAG) prokázaly vysokou nutriční hodnotu, protože jsou tráveny a metabolizovány způsobem, který významně snižuje tělesnou hmotnost.
- Diacylglycerol může být vyroben hydrolýzou palmového oleje za použití komerční lipázy jako katalyzátoru při ultrazvuku.
- Ultrazvukovou 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 při kratších reakčních dobách a za mírných podmínek.
Výhody ultrazvukové hydrolýzy:
- Jemná emulgace
- Zvýšený přenos hmoty
- Mírné stavy
- krátká doba zpracování
- Řízená teplota
- Inline výroba
výzkum & Výsledky
Awadallak et al. (2013) zkoumali ultrazvukem asistovanou hydrolýzu palmového oleje pomocí Lipozyme RM IM jako biokatalyzátoru. Při dvoustupňové reakci se ultrazvuk používá k podpoře emulgace oleje a vody. Ve druhém kroku se přidají enzymy pro katalytickou přeměnu.
Ultrazvukové zařízení, jak se používá při výzkumu Awadallak: UP200S (200 W, 24 kHz) se skleněnou průtočnou buňkou (viz obrázek vlevo).
Výzkumná skupina zjistila, že následující dvoustupňový proces vede k nejlepším výsledkům: ultrazvuková sonda byla vložena do hloubky asi 10 mm do systému voda/olej, výkon byl nastaven na 80 W a zapnut na 3 minuty, aby se systém emulgoval, než byl odstraněn, a poté byl přidán enzym (1,36 hm.% vody + olejová hmota), zatímco roztok byl míchán magnetickým mícháním (300 ot./min).
Ultrazvukové ošetření bylo provedeno pomocí ultrazvuková sonda UP200S.
Ultrazvukem asistovaná biokatalýza tak poskytla DAG olej s koncentrací 34,17 hm.% po 12hodinové reakční době. Samotný krok sonikace byl velmi krátký, trval pouhých 1,2 minuty.
Vzhledem k tomu, že sonikace se používá jako první krok k získání jemné ultrazvukové emulze, má tento dvoustupňový proces výhody pro výrobu ve velkém měřítku: Jeho náklady na energii jsou velmi nízké a jeho krátká doba emulgace umožňuje použití redukovaného kontinuálního ultrazvukového zařízení pro napájení velkých hydrolýzních reaktorů.
Ultrazvuková inline emulze
Ultrazvukové zařízení pro pilota & výroba
Hielscher Ultrasonics je váš dlouholetý zkušený partner pro ultrazvukové procesy. Vyrábíme výkonné a spolehlivé ultrazvukové systémy pro jakýkoli objem. Jako dodavatel pro farmaceutický a potravinářský průmysl se specializujeme na výrobu ultrazvukových zařízení a také na poradenství v oblasti ultrazvukových procesů a jejich implementace do výrobních toků.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje informace o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators.
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 0Přibližně 5 až 1,5 ml | Není k dispozici | VialTweeter |
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000 |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Hielscherův vícefázový kavitátor
Hielscher vyvinul jedinečnou vložku průtokové buňky Vícefázový kavitátor MPC48. Vložka MPC48 (viz obrázek vpravo) je vybavena 48 jemnými kanylami, kterými je vstřikována druhá fáze jako velmi jemný proud tekutiny o průměru 0,3 mm až 1,2 mm (v závislosti na velikosti kanyly). Vzhledem k tomu, že druhá fáze je vstřikována již velmi jemně dimenzovaná přímo do ultrazvukové kavitační zóny, vyrábí se sonikací mikro- nebo nanoemulze. Vložka MPC48 je určena pro reaktory s průtočnou buňkou Hielscher a lze ji použít pro dávkové a kontinuální zpracování.
Klikněte zde a dozvíte se více o MultiPhaseCavitator!
Ultrazvukový reaktor s průtokovou buňkou FC100L1K-1S s vložkou MPC48
InsertMPC48 pro ještě lepší výsledky emulze
Literatura/Odkazy
O diacylglycerolech
Diacylglyceroly (DAG) se běžně používají v různých stupních čistoty jako přísady pro zvýšení plasticity tuků nebo jako základy pro potravinářský, lékařský a kosmetický průmysl. DAG se také používají jako estrangerové oleje k oddělení materiálů od forem a jako upravovač tukových krystalů, prekurzory pro organickou syntézu produktů, jako jsou fosfolipidy, glykolipidy, lipoproteiny, proléčiva, jako je DAG-konjugovaný chlorambucil pro léčbu lymfomu, (S)-(3,4-dihydroxyfenyl)alanin (LDOPA) pro léčbu Parkinsonovy choroby a mnoho dalších. V poslední době se jako funkční kuchyňský olej používá olej bohatý na DAG s obsahem nejméně 80 % 1,3-DAG.
Diacylglycerol (DAG) lze vyrábět částečnou hydrolýzou, esterifikací nebo glycerolýzou chemickou nebo enzymatickou katalýzou. Bylo prokázáno, že sonikace drasticky zintenzivňuje enzymatickou katalýzu diacylglycerolů. Ultrazvukovo-enzymatická hydrolýza umožňuje vyšší výtěžky vysoce kvalitních DAG ve velmi krátké době procesu.