Ultraääni-entsymaattinen diasyyliglyserolin tuotanto
Runsaasti diasyyliglyserolia (DAG) sisältävät öljyt ovat osoittautuneet ravitsemuksellisesti arvokkaiksi, koska ne sulatetaan ja metaboloituvat tavalla, joka vähentää merkittävästi kehon painoa. Diasyyliglyserolia voidaan tuottaa hydrolysoimalla palmuöljyä käyttämällä kaupallista lipaasia katalysaattorina ultraäänellä. Ultraääni-entsymaattisella hydrolyysillä DAG:tä voidaan tuottaa suuria määriä hyvin alhaisin käsittelykustannuksin.
Ultraäänellä avustetulla biokatalysoidulla hydrolyysillä tavalliset kasviöljyt voidaan muuttaa DAG-rikkaiksi ruokaöljyiksi, joilla on korkea ravintoarvo. Ultraäänientsymaattinen hydrolyysi tarjoaa hyvän saannon diasyyliglyserolirikkaasta öljystä lyhyemmissä reaktioajoissa ja lievissä olosuhteissa.
Ultraäänihydrolyysin edut:
- hieno emulgointi
- lisääntynyt massansiirto
- lievät olosuhteet
- lyhyt prosessiaika
- lämpötilaa säädetty
- Inline-tuotanto
Ultraääni lasinen virtauskenno emulgointia varten
tutkimus & Diasyyliglyserolin synteesin tulokset ultraäänellä
(2013) ovat tutkineet palmuöljyn ultraäänellä avustettua hydrolyysiä käyttämällä Lipozyme RM IM: tä biokatalysaattorina. Kaksivaiheisessa reaktiossa ultraääntä käytetään öljyn ja veden emulgoinnin edistämiseen. Toisessa vaiheessa entsyymit lisätään katalyyttistä muuntamista varten.
Ultraääniasetukset, joita käytetään Awadallakin tutkimuksessa: Sonikaattori UP200St lasivirtauskennolla (ks. kuva vasemmalla).
Tutkimusryhmä havaitsi, että kaksivaiheisen prosessin jälkeen saadaan parhaat tulokset: ultraäänianturi asetettiin noin 10 mm: n syvyyteen vesi- / öljyjärjestelmään, teho säädettiin 80 W: iin ja kytkettiin päälle 3 minuutiksi järjestelmän emulgoimiseksi ennen poistamista, ja sitten entsyymi (1,36 paino-% vettä + öljymassa) lisättiin, kun liuos sekoitettiin magneettisesti sekoittaen (300 rpm).
Ultraäänihoito suoritettiin käyttämällä Hielscherin 200 watin tehokasta ultraäänianturityyppistä UP200St ultraäänianturia.
Siten ultraäänellä avustettu biokatalyysi tuotti DAG-öljyä, jonka pitoisuus oli 34,17 paino-% 12 tunnin reaktioajan jälkeen. Itse sonikaatiovaihe oli hyvin lyhyt, kesto vain 1,2 min.
Koska sonikaatiota käytetään ensimmäisenä askeleena hienokokoisen ultraääniemulsion saamiseksi, tällä kaksivaiheisella prosessilla on etuja laajamittaisessa tuotannossa: Sen energiakustannukset ovat hyvin alhaiset ja sen lyhyt emulgointiaika mahdollistaa vähentyneiden jatkuvien ultraäänilaitteiden käytön suurten hydrolyysireaktoreiden syöttämiseen.
MultiPhaseCavitator: MPC48 parantaa emulgointiprosesseja.
Ultraäänilaitteet lentäjälle & tuotanto
Hielscher Ultrasonics on pitkäaikainen kokenut kumppanisi ultraääniprosesseissa, mukaan lukien tehokas diasyyliglyserolisynteesi. Valmistamme tehokkaita ja luotettavia ultraäänijärjestelmiä mihin tahansa tilavuuteen. Lääke- ja elintarviketeollisuuden toimittajana olemme erikoistuneet ultraäänilaitteiden valmistukseen sekä ultraääniprosessien konsultointiin ja niiden käyttöönottoon tuotantovirroissa.
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteiden käsittelykapasiteetista.
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000 |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Hielscher Ultraääni MultiPhaseCavitator
Hielscher on kehittänyt ainutlaatuisen virtauskennon insertin Monivaiheinen kavitaattori MPC48. Sisäosa MPC48 (katso kuva oikealla) on varustettu 48 hienokanyylillä, joiden läpi toinen vaihe ruiskutetaan erittäin hienona nestevirtana, jonka halkaisija on 0,3–1,2 mm (kanyylin koosta riippuen). Koska toinen vaihe injektoidaan jo hyvin hienoksi suoraan ultraäänikavitaatiovyöhykkeelle, mikro- tai nanoemulsio tuotetaan sonikaatiolla. MPC48-insertti on suunniteltu Hielscherin virtaussolureaktoreille ja sitä voidaan käyttää erä- ja jatkuvaan käsittelyyn.
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja MultiPhaseCavitatorista!
Sonicator UIP2000hdT jossa on reaktori diasyyliglyserolin tuotantoa varten
Kirjallisuus/viitteet
- 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.
Mitä ovat diasyyliglyserolit?
Diasyyliglyseroleja (DAG) käytetään yleisesti eri puhtausasteina lisäaineina rasvojen plastisuuden parantamiseksi tai elintarvike-, lääke- ja kosmetiikkateollisuuden emäksinä. DAG: tä käytetään myös vieraantuneina öljyinä materiaalien erottamiseksi homeista ja rasvakiteiden säätäjänä, esiasteina tuotteiden, kuten fosfolipidien, glykolipidien, lipoproteiinien, pro-lääkkeiden, kuten DAG-konjugoidun klorambusiilin, orgaaniseen synteesiin lymfooman hoitoon, (S)-(3,4-dihydroksifenyyli)alaniini (LDOPA) Parkinsonin taudin hoitoon ja monet muut. Viime aikoina DAG-rikasta öljyä on käytetty funktionaalisena ruokaöljynä, jonka pitoisuus on vähintään 80% 1,3-DAG: sta.
Diasyyliglyserolia (DAG) voidaan tuottaa osittaisella hydrolyysillä, esteröinnillä tai glyserolilyysillä kemiallisen tai entsymaattisen katalyysin avulla. Sonikaatio on osoittautunut tehostavan diasyyliglyserolien entsymaattista katalyysiä voimakkaasti. Ultraäänientsymaattinen hydrolyysi mahdollistaa korkealaatuisten DAG-yhdisteiden korkeammat saannot hyvin lyhyessä prosessiajassa.