Ultraheli-ensümaatiline õli hüdrolüüs
- Diatsüülglütserooli (DAG) rikkad õlid on toidu, farmaatsia ja kosmeetikatoodete väärtuslik koostisosa.
- Diatsüülglütserooli saab toota palmiõli hüdrolüüsi teel, kasutades ultraheliuuringul katalüsaatorina kaubanduslikku lipaasi.
- Ultraheli-ensümaatilise hüdrolüüsi abil saab DAG-e toota suurtes kogustes madala hinnaga ja lühikese aja jooksul.
Ultraheli-ensümaatiline diatsüülglütserooli tootmine
Diatsüülglütserooli (DAG) rikkalikke õlisid kasutatakse toidu-, farmaatsia- ja kosmeetilistes rakendustes. Nad on oma kõrge toiteväärtuse tõttu palju huvi tundnud, kuna neid lagundatakse ja metaboliseeritakse viisil, mis vähendab oluliselt kehakaalu.
Ultraheli abil biokatalüüsitud hüdrolüüsi abil saab standardseid taimeõlisid muuta DAG-rikasteks toiduõlideks. Ultraheli-ensümaatiline hüdrolüüs toob kaasa diatsüülglütseroolirikka õli suure saagise lühikese reaktsiooniaja jooksul ja kergetes tingimustes.
Ultraheli ja ensümaatilise katalüüsi kombinatsiooni saab kasutada tavaliste õlide, nt palmiõli uuendamiseks kõrge diatsüülglütseroolisisaldusega õliks. Kõrge diatsüülglütseroolisisaldus annab õlile kõrge toiteväärtuse.
Ultraheli eelised:
- peen emulgeerimine
- Suurenenud massiülekanne
- kõrge konversioon
- Kerged tingimused
- lühike protsessiaeg
- Reguleeritav temperatuur
- Tekstisisene tootmine
Diatsüülglütserooli (DAG) keemiline struktuur
Ultraheli klaasireaktor, nt emulgeerimiseks
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
uurimistöö & 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.
Paremal olev pilt näitab ultraheli seadistust, mida kasutatakse Awadallaki uurimisel: ultraheli sondi seade UP200S (200W, 24kHz) klaasist voolukambriga pidevaks ultrahelitöötluseks kontrollitud tingimustes.
protokoll
Uurimisrühm leidis, et pärast kaheastmelist protsessi annab parimaid tulemusi: Reaktsioon viidi läbi ultraheli klaasist voolukambris 60 ml mahuga (vt pilti paremal) 55 ° C juures 24 tundi. Reaktorisse lisati palmiõli (15 g) ja vett (1,5 g). Ultrasonikaatori ultraheli sond UP200S sisestati umbes 10 mm sügavusele vee- / õlisüsteemi, reguleeriti võimsus 80W-ni ja lülitati 3 minutiks sisse, et süsteemi enne eemaldamist emulgeerida, ning seejärel lisati ensüüm (1,36 massiprotsenti vett + õlimass), samal ajal kui lahus segati magnetsegamisega (300 p / min).
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.
Tulemused
Esitatud uuringutes saadi DAG-õli kontsentratsiooniga 34,17 massiprotsenti pärast 12-tunnist reaktsiooni. Ultrahelitöötluse samm kestis vaid 1,2 min.
Ultraheli-ensümaatiline katalüüs veenab oma suuri eeliseid suuremahulise tootmise jaoks, kuna selle energiakulud on väga madalad ja selle lühike emulgeerimisaeg võimaldab kasutada vähendatud pidevaid ultraheli seadmeid suurte hüdrolüüsireaktorite toitmiseks. [Awadallak et al. 2013]
Ultraheli sondi seade UP200S klaasreaktoriga
Kirjandus / viited
- Adewale, Peeter; Dumont, Marie-Josée; Ngadi, Michael (2015): Ensüümkatalüüsitud süntees ja kineetika ultraheli abil biodiisli tootmisel sulatatud rasva jäätmetest. Ultraheli Sonochemistry 27; 2015. 1-9.
- Awadallak, Jamal A.; Voll, Fernando; Ribas, Marielen C.; da Silva, Camila da; Filho, Lucio Cardozo; da Silva, Edson A. (2013): Ensümaatiline katalüüsitud palmiõli hüdrolüüs ultraheli kiirituses: diatsüülglütserooli süntees. Ultraheli Sonochemistry 20; 2013. 1002-1007.
- Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2013): Diatsüülglütseroolirikka sinepiõli mõju normokolesteroleemiliste ja hüperkolesteroleemiliste rottide lipiidide profiilile. Toiduteaduse tehnoloogia ajakiri 50(4); 2013. 678-86.
- Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2012): Puhta ja diatsüülglütseroolirikka riisikliiõli mõju rottide kasvumustrile ja lipiidide profiilile. Oleo teaduse ajakiri 61(7); 2012. 369-75.
- Goncalves, Karen M.; Sutili, Felipe K.; Leite,Selma G.F.; de Souza, Rodrigo O.M.A.; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): Palmiõli hüdrolüüs, mida katalüüsivad lipaasid ultraheli kiiritamisel - Eksperimentaalse disaini kasutamine muutujate hindamise vahendina. Ultraheli sonokeemia 19; 2012: 232–236.
- Souza, Rodrigo O. M. A.; Babicz, Ivelize; Leite, Selma G. F.; Antunes, Octavio A. C.: Lipaas-katalüüsitud diatsüülglütserooli tootmine sonokeemilises kiirituses.
- Nagao T.; Watanabe H.; Mine N.; Onizawa K.; Taguchi H.; Matsuo N.; Yasukawa T.; Tsushima R.; Shimasaki H.; Itakura H. (2000): Dieetdiatsüülglütserool pärsib topeltpimedas kontrollitud uuringus meestel keharasva kogunemist võrreldes triatsüülglütserooliga. Toitumise ajakiri 130, 2000. 792-797.
Faktid, mida tasub teada
Diatsüülglütseroolide kohta
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. [Nagao et al., 2000]
Diatsüülglütserooli (DAG) saab toota osalise hüdrolüüsi, esterdamise või glütserolüüsi teel keemilise või ensümaatilise katalüüsi teel. Eelistatud meetod on ensümaatiline katalüüs, kuna seda saab läbi viia kõige leebemates tingimustes (madalaim temperatuur ja rõhk).