Ultralyd-enzymatisk diacylglycerolproduktion

• Diacylglycerol (DAG) rige olier har vist en høj næringsværdi, da de fordøjes og metaboliseres på en måde, der reducerer kropsvægten betydeligt.
• Diacylglycerol kan fremstilles ved hydrolyse af palmeolie ved hjælp af en kommerciel lipase som katalysator under ultralydbehandling.
• Ved ultralyds-enzymatisk hydrolyse kan DAG'er produceres i store mængder til meget lave forarbejdningsomkostninger.

Ved en ultralydassisteret biokatalyseret hydrolyse kan standard vegetabilske olier omdannes til DAG-rige spiselige olier med en høj næringsværdi. Den ultralyds-enzymatiske hydrolyse giver et godt udbytte af en diacylglycerolrig olie i kortere reaktionstider og under milde forhold.

Fordelene ved ultralydshydrolyse:

• Fin emulgering
• Øget masseoverførsel
• Milde forhold
• kort procestid
• temperaturstyret
• Inline-produktion

forskning & Resultater

Awadallak et al. (2013) har undersøgt ultralydassisteret hydrolyse af palmeolie ved hjælp af Lipozyme RM IM som biokatalysator. I to-trinsreaktionen bruges ultralyd til at fremme emulgeringen af olie og vand. I det andet trin tilsættes enzymerne til den katalytiske omdannelse.
Ultralydsopsætning som brugt i forskningen af Awadallak: UP200S (200W, 24kHz) med glasflowcelle (se billedet til venstre).
Forskergruppen fandt, at følgende to-trins proces giver de bedste resultater: ultralydssonden blev indsat i en dybde på ca. 10 mm i vand/olie-systemet, effekten blev justeret til 80 W og tændt i 3 minutter for at emulgere systemet, før det blev fjernet, og derefter blev enzymet (1,36 vægt% vand + oliemasse) tilsat, mens opløsningen blev blandet ved magnetisk omrøring (300 rpm).
Ultralydsbehandlingen blev udført ved hjælp af ultralydssonde enhed UP200S.

Ultralydassisteret biokatalyse gav således DAG-olie med 34,17 vægtprocents koncentration efter 12 timers reaktionstid. Selve sonikeringstrinnet var meget kort med en varighed på kun 1,2 min.
Da sonikering anvendes som første trin for at opnå en ultralydsemulsion i fin størrelse, har denne to-trins proces fordele for storskalaproduktion: Dens energiomkostninger er meget lave, og dens korte emulgeringstid tillader brug af reduceret kontinuerligt ultralydsudstyr til at fodre store hydrolysereaktorer.

Ultralydsudstyr til pilot & produktion

Hielscher Ultrasonics er din mangeårige erfarne partner til ultralydsprocesser. Vi fremstiller kraftfulde og pålidelige ultralydssystemer til enhver volumen. Som leverandør til medicinal- og fødevareindustrien er vi specialiseret i fremstilling af ultralydsudstyr samt i rådgivning om ultralydsprocesser og deres implementering i produktionsstrømme.
Nedenstående tabel giver dig en indikation af behandlingskapaciteten for vores ultralydsapparater.

Hielscher’s MultiPhaseCavitator

Hielscher har udviklet den unikke flowcelleindsats MultiPhaseCavitator MPC48. Indsatsen MPC48 (se billedet til højre) er udstyret med 48 fine kanyler, hvorigennem anden fase sprøjtes ind som en meget fin væskestrøm med en diameter på 0,3 mm til 1,2 mm (afhængig af kanylestørrelsen). Da den anden fase injiceres allerede meget fint direkte i ultralydskavitationszonen, produceres en mikro- eller nano-emulsion ved sonikering. MPC48-indsatsen er designet til Hielscher flowcellereaktorer og kan bruges til batch- og kontinuerlig behandling.
Klik her for at lære mere om MultiPhaseCavitator!