Ultraheli-ensümaatiline diatsüülglütserooli tootmine
Diatsüülglütserooli (DAG) sisaldavate õlide toiteväärtus on kõrge, kuna need seeditakse ja metaboliseeritakse viisil, mis vähendab märkimisväärselt kehakaalu. Diatsüülglütserooli saab toota palmiõli hüdrolüüsi teel, kasutades katalüsaatorina kaubanduslikku lipaasi ultraheli all. Ultraheli-ensümaatilise hüdrolüüsi abil saab DAG-d toota suurtes kogustes väga väikeste töötlemiskuludega.
Ultraheli abil biokatalüüsitud hüdrolüüsiga saab standardseid taimeõlisid muuta kõrge toiteväärtusega DAG-rikasteks toiduõlideks. Ultraheli-ensümaatiline hüdrolüüs annab diatsüülglütseroolirikka õli hea saagise lühematel reaktsiooniaegadel ja kergetes tingimustes.
Ultraheli hüdrolüüsi eelised:
- peen emulgeerimine
- Suurenenud massiülekanne
- Kerged tingimused
- lühike protsessiaeg
- Reguleeritav temperatuur
- Tekstisisene tootmine
Ultraheli klaasist voolukamber emulgeerimiseks
uurimistöö & Ultraheli-diatsüülglütserooli sünteesi tulemused
(2013) on uurinud palmiõli ultraheli abil hüdrolüüsi, kasutades biokatalüsaatorina Lipozyme RM IM. Kaheastmelises reaktsioonis kasutatakse ultraheli õli ja vee emulgeerimise edendamiseks. Teises etapis lisatakse ensüümid katalüütiliseks muundamiseks.
Ultraheli seadistamine, mida kasutatakse Awadallaki uurimisel: Sonicator UP200St klaasist voolukambriga (vt pilti vasakul).
Uurimisrühm leidis, et pärast kaheastmelist protsessi antakse parimaid tulemusi: ultraheli sond sisestati umbes 10 mm sügavusele vee- / õlisüsteemi, võimsus reguleeriti 80 W-ni ja lülitati süsteemi emulgeerimiseks enne eemaldamist 3 minutiks sisse ning seejärel lisati ensüüm (1,36 massiprotsenti vett + õlimass), samal ajal kui lahus segati magnetsegamisega (300 p / min).
Ultraheliravi viidi läbi kasutades Hielscheri 200 W võimsat võimsat ultraheli sonditüüpi sonikaatorit UP200St.
Seega ultraheli abil biokatalüüs andis DAG-õli 34,17 massiprotsenti kontsentratsiooniga pärast 12-tunnist reaktsiooniaega. Ultrahelitöötluse samm ise oli väga lühike, kestusega vaid 1,2 min.
Kuna ultrahelitöötlust rakendatakse esimese sammuna peene suurusega ultraheli emulsiooni saamiseks, on sellel kaheastmelisel protsessil eeliseid suuremahuliseks tootmiseks: Selle energiakulud on väga madalad ja selle lühike emulgeerimisaeg võimaldab kasutada vähendatud pidevaid ultraheli seadmeid suurte hüdrolüüsireaktorite toitmiseks.
MultiPhaseCavitator: Ultraheli-voolukambriga MPC48 parandab emulgeerimisprotsesse.
Piloodi ultraheli seadmed & tootmine
Hielscher Ultrasonics on teie pikaajalise kogemusega partner ultraheli protsesside, sealhulgas tõhusa diatsüülglütserooli sünteesi jaoks. Valmistame võimsaid ja usaldusväärseid ultrahelisüsteeme mis tahes mahu jaoks. Farmaatsia- ja toiduainetööstuse tarnijana oleme spetsialiseerunud nii ultraheliseadmete tootmisele kui ka ultraheliprotsesside nõustamisele ja nende rakendamisele tootmisvoogudes.
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite töötlemisvõimsusest.
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000 |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Hielscheri ultraheli MultiPhaseCavitator
Hielscher on välja töötanud ainulaadse vooluraku sisestuse MultiPhaseCavitator MPC48. Sisend MPC48 (vt pilti paremal) on varustatud 48 peene kanüüliga, mille kaudu süstitakse teine faas väga peene vedelikuvooluna läbimõõduga 0,3 mm kuni 1,2 mm (sõltuvalt kanüüli suurusest). Kuna teine faas süstitakse juba väga peene suurusega otse ultraheli kavitatsioonitsooni, toodetakse ultrahelitöötlusega mikro- või nanoemulsiooni. MPC48 sisend on mõeldud Hielscheri vooluraku reaktoritele ja seda saab kasutada partii- ja pidevaks töötlemiseks.
MultiPhaseCavitatori kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin!
Sonicator UIP2000hdT koos reaktoriga diatsüülglütserooli tootmiseks
Kirjandus / viited
- Awadallak, Jamal A.; Voll, Fernando; Ribas, Marielen C.; da Silva, Camila da; Filho, Lucio Cardozo; da Silva, Edson A. (2013): Enzymatic catalyzed palm oil hydrolysis under ultrasound irradiation: Diacylglycerol synthesis. Ultrasonics Sonochemistry 20; 2013. 1002-1007.
- Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2013): Dietary effects of diacylglycerol rich mustard oil on lipid profile of normocholesterolemic and hypercholesterolemic rats. Journal of Food Science Technology 50(4); 2013. 678-86.
- Goncalves, Karen M.; Sutili, Felipe K.; Leite,Selma G.F.; de Souza, Rodrigo O.M.A.; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): Palm oil hydrolysis catalyzed by lipases under ultrasound irradiation – The use of experimental design as a tool for variables evaluation. Ultrasonics Sonochemistry 19; 2012: 232–236.
Mis on diatsüülglütseroolid?
Diatsüülglütseroole (DAG) kasutatakse tavaliselt erineva puhtusastmega lisanditena rasvade plastilisuse suurendamiseks või toidu-, meditsiini- ja kosmeetikatööstuse alusena. DAG-i kasutatakse ka võõrandumisõlidena materjalide eraldamiseks hallitusseentest ja rasvakristallide reguleerijana, selliste toodete nagu fosfolipiidide, glükolipiidide, lipoproteiinide, pro-ravimite, nagu DAG-konjugeeritud klorambutsiil lümfoomi raviks, (S)-(3,4-dihüdroksüfenüül)alaniin (LDOPA) orgaanilise sünteesi lähteainetena Parkinsoni tõve raviks ja paljud teised. Viimasel ajal on funktsionaalse toiduõlina kasutatud DAG-rikast õli, mille sisaldus on vähemalt 80% 1,3-DAG-st.
Diatsüülglütserooli (DAG) saab toota osalise hüdrolüüsi, esterdamise või glütserolüüsi teel keemilise või ensümaatilise katalüüsi teel. On tõestatud, et sonikatsioon intensiivistab diatsüülglütseroolide ensümaatilist katalüüsi drastiliselt. Ultraheli-ensümaatiline hüdrolüüs võimaldab väga lühikese protsessiaja jooksul kõrgekvaliteediliste DAG-ide suuremat saagist.