هیدرولیز روغن اولتراسونیک-آنزیمی
- روغن های غنی از دیاسیل گلیسرول (DAG) یک ماده ارزشمند برای محصولات غذایی، دارویی و آرایشی هستند.
- دیاسیل گلیسرول را می توان با هیدرولیز روغن پالم با استفاده از لیپاز تجاری به عنوان کاتالیزور تحت سونوگرافی تولید.
- با هیدرولیز اولتراسونیک-آنزیمی، DAG ها را می توان در حجم بالا با هزینه کم و در مدت زمان کوتاه تولید کرد.
تولید دیاسیل گلیسرول اولتراسونیک-آنزیمی
روغن های غنی از دیاسیل گلیسرول (DAG) برای کاربردهای غذایی، دارویی و آرایشی استفاده می شود. آنها به دلیل ارزش غذایی بالا از آنجا که به گونه ای هضم و متابولیزه می شوند ، علاقه زیادی پیدا کرده اند که وزن بدن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
با استفاده از هیدرولیز کاتالیز زیستی با کمک اولتراسون، روغن های گیاهی استاندارد را می توان به روغن های خوراکی غنی از DAG تبدیل کرد. هیدرولیز اولتراسونیک آنزیمی منجر به عملکرد بالای روغن غنی از دیاسیل گلیسرول در زمان واکنش کوتاه و در شرایط خفیف می شود.
ترکیبی از اولتراسوند و کاتالیز آنزیمی می تواند برای ارتقاء روغن های رایج، به عنوان مثال روغن پالم، به روغن با محتوای دیاسیل گلیسرول بالا استفاده شود. محتوای بالای دیاسیل گلیسرول به روغن ارزش غذایی بالایی می دهد.
مزایای سونوگرافی:
- امولسیون ریز
- افزایش انتقال جرم
- تبدیل بالا
- شرایط خفیف
- زمان فرآیند کوتاه
- دما کنترل می شود
- تولید درون خطی
ساختار شیمیایی دیاسیل گلیسرول (DAG)
راکتور شیشه ای اولتراسونیک، به عنوان مثال برای امولسیون
تماس با ما! / از ما بپرسید!
تحقیقات & نتیجه
Awadallak و همکاران (2013) هیدرولیز با کمک اولتراسونیک روغن پالم با استفاده از Lipozyme RM IM به عنوان بیوکاتالیزور را بررسی کرده اند. در واکنش دو مرحله ای ، از سونوگرافی برای تقویت امولسیون روغن و آب استفاده می شود. در مرحله دوم ، آنزیم ها برای تبدیل کاتالیزوری اضافه می شوند.
تصویر سمت راست تنظیمات اولتراسونیک را نشان می دهد که در تحقیقات Awadallak استفاده شده است: دستگاه پروب اولتراسونیک UP200S (200W، 24kHz) با سلول جریان شیشه ای برای فراصوت مداوم تحت شرایط کنترل شده.
پروتکل
گروه تحقیقاتی دریافتند که پیروی از فرآیند دو مرحله ای بهترین نتایج را به همراه دارد: واکنش در یک سلول جریان شیشه ای اولتراسونیک با حجم 60 میلی لیتر (تصویر سمت راست را ببینید) در دمای 55 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت انجام شد. روغن پالم (15 گرم) و آب (5/1 گرم) به راکتور اضافه شد. پروب اولتراسوند از سونوگرافی UP200S در عمق حدود 10 میلی متر در سیستم آب/روغن وارد شد، توان روی 80 وات تنظیم شد و به مدت 3 دقیقه روشن شد تا قبل از برداشتن، سیستم امولسیون شود و سپس آنزیم (1.36 درصد وزنی آب + جرم روغن) در حالی که محلول با هم زدن مغناطیسی (300 دور در دقیقه) مخلوط شد، اضافه شد.
بنابراین التراسونیک به کمک کاتالیز زیستی تولید روغن DAG با غلظت 34.17 درصد وزنی پس از 12 ساعت زمان واکنش. مرحله فراصوت خود بسیار کوتاه بود و مدت زمان آن فقط 1.2 دقیقه بود.
نتیجه
در آزمایش های ارائه شده، روغن DAG با غلظت 17/34 درصد وزنی پس از 12 ساعت واکنش به دست آمد. مرحله فراصوت فقط 1.2 دقیقه طول کشید.
کاتالیز اولتراسونیک آنزیمی با مزایای بزرگ خود را برای تولید در مقیاس بزرگ متقاعد می کند، زیرا هزینه های انرژی آن بسیار کم است و زمان امولسیون کوتاه آن اجازه می دهد تا از تجهیزات اولتراسونیک مداوم برای تغذیه راکتورهای بزرگ هیدرولیز استفاده کنید. [اوادالک و همکاران 2013]
دستگاه پروب اولتراسونیک UP200S با راکتور شیشه ای
ادبیات/منابع
- آدوال، پیتر؛ دومونت، ماری خوزه; Ngadi، Michael (2015): سنتز کاتالیز شده با آنزیم و سینتیک تولید بیودیزل به کمک اولتراسونیک از پیه زباله. سونوشیمی مافوق صوت 27; 2015. 1-9.
- اوادالک، جمال آ.; Voll, فرناندو; ریباس ، ماریلن سی. دا سیلوا، کامیلا دا؛ فیلیو، لوسیو کاردوزو؛ دا سیلوا ، ادسون آ. (2013): هیدرولیز روغن پالم کاتالیز شده آنزیمی تحت تابش اولتراسوند: سنتز دیاسیل گلیسرول. سونوشیمی اولتراسونیک 20; 2013. 1002-1007.
- دارا آر. دهار پی. قوش م. (1392): اثرات رژیم غذایی روغن خردل غنی از دیاسیل گلیسرول بر پروفایل لیپیدی موش های صحرایی نورموکلسترولمی و هیپرکلسترولمی. علوم غذایی, 50(4); 2013. 678-86.
- دارا آر. دهار پی. قوش م. (1391): اثرات جیره غذایی روغن سبوس برنج خالص و غنی از دیاسیل گلیسرول بر الگوی رشد و پروفایل لیپیدی موش های صحرایی. مجله علوم اولئو 61(7); 2012. 369-75.
- گونکالوز ، کارن م. سوتیلی، فیلیپه ک.; لیت,سلما G.F.; د سوزا، رودریگو O.M.A.; راموس لیل، ایوانا کوریا (2012): هیدرولیز روغن پالم کاتالیز شده توسط لیپازها تحت تابش اولتراسوند - استفاده از طراحی آزمایشی به عنوان ابزاری برای ارزیابی متغیرها. سونوشیمی اولتراسونیک 19; 2012: 232–236.
- سوزا ، رودریگو O. M. A. ؛ Babicz, Ivelize; لیت، سلما جی اف. آنتونس، اکتاویو A. C.: تولید دیاسیل گلیسرول کاتالیز شده با لیپاز تحت تابش سونوشیمیایی.
- ناگائو تی. واتانابه اچ. برو ن. اونیزاوا ک.; تاگوچی H.; ماتسو ن. یاسوکاوا تی. تسوشیما آر. شیماساکی اچ. Itakura H. (2000): دیاسیل گلیسرول رژیم غذایی در یک کارآزمایی کنترل شده دو سو کور تجمع چربی بدن را در مقایسه با تری اسیل گلیسرول در مردان سرکوب می کند. مجله تغذیه 130 ، 2000. 792-797.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
درباره دیاسیل گلیسرول ها
دیاسیل گلیسرول ها (DAG) معمولا در درجات مختلف خلوص به عنوان افزودنی برای افزایش انعطاف پذیری چربی ها یا به عنوان پایه ای برای صنایع غذایی، دارویی و آرایشی استفاده می شوند. DAG همچنین به عنوان روغن های بیگانه برای جداسازی مواد از کپک ها و به عنوان تنظیم کننده کریستال های چربی، پیش سازهای سنتز آلی محصولاتی مانند فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها ها، لیپوپروتئین ها، داروهایی مانند کلرامبوسیل مزدوج DAG برای درمان لنفوم، (S)-(3،4-دی هیدروکسی فنیل) آلانین (LDOPA) برای درمان بیماری پارکینسون و بسیاری دیگر استفاده می شود. اخیرا، روغن غنی از DAG به عنوان یک روغن پخت و پز کاربردی با محتوای حداقل 80٪ از 1،3-DAG استفاده شده است. [ناگائو و همکاران، 2000]
دیاسیل گلیسرول (DAGs) را می توان با هیدرولیز جزئی، استریفیکاسیون یا گلیسرلیز از طریق کاتالیز شیمیایی یا آنزیمی تولید کرد. کاتالیز آنزیمی روش ترجیحی است زیرا می توان آن را در خفیف ترین شرایط (کمترین دما و فشار) انجام داد.