Ultraheli-ensümaatiline õli hüdrolüüs
- Diatsüülglütserooli (DAG) rikkad õlid on väärtuslik koostisaine toidus, farmaatsias ja kosmeetikatoodetes.
- Diatsüülglütserooli saab toota palmiõli hüdrolüüsi abil, kasutades ultraheliuuringuna kaubanduslikku lipaasi katalüsaatorina.
- Ultraheli-ensümaatilise hüdrolüüsi abil saab DAGi toota suures mahus väikese ja lühikese ajaga.
Ultraheli-ensümaatiline diatsüülglütserooli tootmine
Diatsüülglütserooli (DAG) rikas õlisid kasutatakse toidu-, farmaatsia- ja kosmeetikatoodete jaoks. Neil on suur huvi nende kõrge toiteväärtuse tõttu, kuna need lagundatakse ja metaboliseeritakse viisil, mis oluliselt vähendab kehakaalu.
Ultraheli abil bioloogiliselt katalüüsitud hüdrolüüsi abil saab standardseid taimeõlisid muuta DAG-rikkadeks toiduõlideks. Ultraheli-ensümaatiline hüdrolüüs annab tulemuseks diatsüülglütseroolirikuga õli suure saagise lühikeste reaktsiooniaegade ja kergetes tingimustes.
Ultraheli ja ensümaatilise katalüüsi kombinatsiooni saab kasutada tavapäraste õlide (nt palmiõli) tõstmiseks kõrge diatsüülglütseroolisisaldusega õliks. Kõrge diatsüülglütserooli sisaldus annab õli kõrge toiteväärtuse.
Ultraheli eelised:
- peene emulgeerimine
- suurenenud massiülekanne
- suur konversioon
- kerged tingimused
- lühike protsessi aeg
- temperatuuri kontrollitav
- inline tootmine
Diatsüülglütserooli (DAG) keemiline struktuur
Ultraheli klaasreaktor, nt emulgeerimiseks
Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!
Teadusuuringud & Tulemused
Awadallak jt (2013) on uurinud palmiõli ultraheliabi abil hüdrolüüsi, kasutades Lipozyme RM IM-i kui biokatalüsaatorit. Kaheastmelises reaktsioonis kasutatakse ultraheli, et edendada õli ja vee emulgeerimist. Teises etapis lisatakse katalüütilisele muundamisele ensüümid.
Parempoolne pilt näitab ultraheli seadistust, mida kasutatakse Awadallaki uurimisel: ultraheli sondi seade UP200S (200W, 24kHz) koos klaasvoolu elemendiga pidevaks ultrahelitöötluseks kontrollitud tingimustes.
Protokoll
Uurimisrühm leidis, et kaheastmelise protsessi tulemusena saadakse parimad tulemused: reaktsioon viidi läbi ultraheli klaasivoolukanalil, mille 60-millimeetrise mahuga (vt paremal pilti) temperatuuril 55 ° C 24 tundi. Reaktorisse lisati palmiõli (15 g) ja vesi (1,5 g). Ultrasonikaatori ultraheli sondi UP200S sisestati umbes 10 mm sügavusele vee / õli süsteemi, võimsus reguleeriti 80 W-ni ja lülitati sisse 3 min enne süsteemi eemaldamist, seejärel ensüüm (1,36 massi% vesi + õli mass) oli kui lahus segati magnetilise segamisega (300 pööret minutis).
Seega võimaldas ultraheliga aitatav biokatalüüs 12 tundi pärast reaktsiooniaega DAG-i õli kontsentratsiooniga 34,17 massiprotsenti. Valguskiirte samm ise oli väga lühike, kestusega vaid 1,2 min.
Tulemused
Esitatud katsetes saadi DAG-i õli kontsentratsiooniga 34,17 massiprotsenti pärast 12-tunnist reaktsiooni. Ultraheli töötlemise samm kulus vaid 1,2 min.
Ultraheli-ensümaatiline katalüüs veenab suuri eeliseid suurte tootjate poolt, kuna selle energiakulud on väga madalad ja selle lühike emulgeerimisaeg võimaldab kasutada vähendatud pideva ultraheli seadmeid suured hüdrolüüsireaktorite söötmiseks. [Awadallak et al. 2013]
Ultraheli sondi seade UP200S klaasreaktoriga
Kirjandus / viited
- Adewale, Peter; Dumont, Marie-Josée; Ngadi, Michael (2015): ensüüm-katalüüsitud ultraheli abil toodetud biodiislikütuse tootmine sulatatud 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 kiirguse all: diatsüülglütserooli süntees. Ultraheli Sonochemistry 20; 2013. 1002-1007.
- Dhara R .; Dhar P .; Ghosh M. (2013): diatsüülglütseroolirikas sinepiõli dieedi mõjud normokolesteroleemiliste ja hüperkolesteroleemiliste rottide lipiidiprofiilile. Journal of Food Science Technology 50 (4); 2013. 678-86.
- Dhara R .; Dhar P .; Ghosh M. (2012): puhaste ja diatsüülglütseroolirikaste riisikliidide õli toitumisharjumused rottide kasvu ja lipiidide profiilil. Journal of Oleo Science 61 (7); 2012. 369-75.
- Goncalves, Karen M .; Sutili, Felipe K .; Leite, Selma GF; de Souza, Rodrigo OMA; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): lipaaside poolt katalüüsitav õli hüdrolüüs ultraheli kiirgusega - eksperimentaalse disaini kasutamine muutujate hindamise vahendina. Ultraheli Sonochemistry 19; 2012: 232-236.
- Souza, Rodrigo OMA; Babicz, Ivelize; Leite, Selma GF; Antunes, Octavio AC: Lipaas-katalüüsitud dioksüülglütserooli tootmine sonokheemilise kiirguse all.
- Nagao T .; Watanabe H .; Goto N .; Onizawa K .; Taguchi H .; Matsuo N .; Yasukawa T .; Tsushima R .; Shimasaki H .; Itakura H. (2000): dieetne diatsüülglütserool vähendab keharasva kuhjumist meestel triatsüülglütserooliga topeltpimedas kontrollitud uuringus. Journal of Nutrition 130, 2000. 792-797.
Faktid Tasub teada
About Diacylglycerols
Diatsüülglütseroolid (DAG) kasutatakse tavaliselt erinevates puhtusastmetes kui lisaained rasvade plasilisuse suurendamiseks või toidu, meditsiini ja kosmeetikatööstuse alusteks. DAGi kasutatakse ka võõrliikide õlina, et eraldada hallitusseente materjalid ja rasvkristallide reguleerija, selliste toodete nagu fosfolipiidid, glükolipiidid, lipoproteiinid, pro-ravimid nagu DAG-konjugeeritud kloorambutsiil lümfoomi raviks (S ) - (3,4-dihüdroksüfenüül) alaniin (LDOPA) Parkinsoni tõve raviks ja paljud teised. Veel hiljuti on DAGi rikkalikku õli kasutatud funktsionaalseks toiduõliks, mille sisaldus on vähemalt 80% 1,3-DAG-st. [Nagao et al., 2000]
Diatsüülglütserooli (DAG) saab valmistada osalise hüdrolüüsi, esterdamise või glütserooliseerimise teel keemilise või ensümaatilise katalüüsi teel. Ensümaatiline katalüüs on eelistatud meetod, kuna seda saab läbi viia kõige kergemates tingimustes (madalaim temperatuur ja rõhk).