Υπερήχων-ενζυματική παραγωγή διακυλογλυκερόλης

Τα έλαια πλούσια σε διακυλογλυκερόλη (DAG) έχουν αποδειχθεί ότι διαθέτουν υψηλή θρεπτική αξία, καθώς η πέψη και ο μεταβολισμός τους συμβάλλουν σημαντικά στη μείωση του σωματικού βάρους. Η διακυλογλυκερόλη μπορεί να παραχθεί μέσω της υδρόλυσης του φοινικέλαιου, χρησιμοποιώντας μια εμπορική λιπάση ως καταλύτη υπό επίδραση υπερήχων. Μέσω της υπερηχητικής-ενζυμικής υδρόλυσης, τα DAG μπορούν να παραχθούν σε μεγάλες ποσότητες με πολύ χαμηλό κόστος επεξεργασίας.

Με υπερήχων υποβοηθούμενη βιο-καταλυμένη υδρόλυση, τα τυποποιημένα φυτικά έλαια μπορούν να μετατραπούν σε βρώσιμα έλαια πλούσια σε DAG με υψηλή θρεπτική αξία. Η υπερηχητική-ενζυματική υδρόλυση παρέχει μια καλή απόδοση ενός ελαίου πλούσιου σε διακυλογλυκερόλη σε μικρότερους χρόνους αντίδρασης και υπό ήπιες συνθήκες.

Τα οφέλη της υδρόλυσης υπερήχων:

• λεπτή γαλακτωματοποίηση
• Αυξημένη μεταφορά μάζας
• Ήπιες καταστάσεις
• σύντομος χρόνος διαδικασίας
• ελεγχόμενη θερμοκρασία
• Ενσωματωμένη παραγωγή

έρευνα & Αποτελέσματα στη σύνθεση διακυλογλυκερόλης με υπερήχους

Awadallak et al. (2013) έχουν διερευνήσει την υπερηχητικά υποβοηθούμενη υδρόλυση του φοινικέλαιου χρησιμοποιώντας το Lipozyme RM IM ως βιοκαταλύτη. Στην αντίδραση δύο σταδίων, ο υπερηχογράφος χρησιμοποιείται για την προώθηση της γαλακτωματοποίησης ελαίου και νερού. Στο δεύτερο βήμα, προστίθενται τα ένζυμα για την καταλυτική μετατροπή.
Υπερήχων ρύθμιση όπως χρησιμοποιείται στην έρευνα του Awadallak: Υπερήχων UP200St με κυψέλη ροής γυαλιού (βλ. εικόνα στα αριστερά).
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι μετά από διαδικασία δύο σταδίων προκύπτουν τα καλύτερα αποτελέσματα: ο καθετήρας υπερήχων εισήχθη σε βάθος περίπου 10 mm στο σύστημα νερού / λαδιού, η ισχύς προσαρμόστηκε στα 80 W και ενεργοποιήθηκε για 3 λεπτά για να γαλακτωματοποιήσει το σύστημα πριν αφαιρεθεί και στη συνέχεια προστέθηκε το ένζυμο (1,36 wt% νερό + μάζα λαδιού) ενώ το διάλυμα αναμίχθηκε με μαγνητική ανάδευση (300 rpm).
Η θεραπεία με υπερήχους πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τον ισχυρό υπερηχητικό μετατροπέα τύπου αισθητήρα Hielscher UP200St ισχύος 200 watt.

Έτσι, υπερήχων υποβοηθούμενη βιο-κατάλυση έδωσε DAG πετρέλαιο με 34,17 wt% συγκέντρωση μετά από 12h χρόνο αντίδρασης. Το ίδιο το βήμα υπερήχων ήταν πολύ σύντομο με διάρκεια μόλις 1,2 λεπτά.
Δεδομένου ότι η υπερήχηση εφαρμόζεται ως πρώτο βήμα για την απόκτηση ενός λεπτού μεγέθους γαλάκτωμα υπερήχων, αυτή η διαδικασία δύο σταδίων έχει πλεονεκτήματα για παραγωγή μεγάλης κλίμακας: Το ενεργειακό κόστος του είναι πολύ χαμηλό και ο σύντομος χρόνος γαλακτωματοποίησης επιτρέπει τη χρήση μειωμένου συνεχούς εξοπλισμού υπερήχων για την τροφοδοσία μεγάλων αντιδραστήρων υδρόλυσης.

Υπερηχητικός εξοπλισμός για πιλότο & παραγωγή

Η Hielscher Ultrasonics είναι ο έμπειρος και μακροχρόνιος συνεργάτης σας για διεργασίες υπερήχων, συμπεριλαμβανομένης της αποδοτικής σύνθεσης διακυλογλυκερόλης. Κατασκευάζουμε ισχυρά και αξιόπιστα συστήματα υπερήχων για κάθε όγκο παραγωγής. Ως προμηθευτής της φαρμακευτικής και της βιομηχανίας τροφίμων, ειδικευόμαστε στην κατασκευή εξοπλισμού υπερήχων, καθώς και στην παροχή συμβουλευτικών υπηρεσιών για διεργασίες υπερήχων και την ενσωμάτωσή τους στις γραμμές παραγωγής.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας.

Υπερηχητικός πολυφασικός καβιτατορ Hielscher

Hielscher έχει αναπτύξει το μοναδικό ένθετο κυττάρων ροής ΠολυφασικόCavitator MPC48. Το ένθετο MPC48 (βλ. εικόνα στα δεξιά) είναι εξοπλισμένο με 48 λεπτές κάνουλες, μέσω των οποίων εγχέεται η δεύτερη φάση ως πολύ λεπτό υγρό ρεύμα με διάμετρο 0,3mm έως 1,2mm (ανάλογα με το μέγεθος της κάνουλας). Δεδομένου ότι η δεύτερη φάση εγχέεται ήδη πολύ λεπτού μεγέθους απευθείας στη ζώνη σπηλαίωσης υπερήχων, παράγεται μικρο- ή νανο-γαλάκτωμα με υπερήχους. Το ένθετο MPC48 έχει σχεδιαστεί για αντιδραστήρες κυψελών ροής Hielscher και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παρτίδα και συνεχή επεξεργασία.
Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα για το MultiPhaseCavitator!