Technologie des ultrasons Hielscher

Ultrasons Enzymatic huile Hydrolyse

  • Diacylglycérol (DAG) les huiles riches sont un ingrédient précieux pour la nourriture, l'industrie pharmaceutique et des produits cosmétiques.
  • Diacylglycérol peut être produit par l'hydrolyse de l'huile de palme en utilisant une lipase commerciale comme catalyseur sous ultrasonication.
  • Par l'hydrolyse enzymatique par ultrasons, DAG peuvent être produites en grandes quantités à faible coût et en peu de temps.

Ultrasons Enzymatic Diacylglycerol production

Diacylglycérol (DAG) les huiles riches sont utilisées pour des applications alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques. Ils ont eu beaucoup d'intérêt en raison de leur forte valeur nutritive car ils sont digérés et métabolisés d'une manière, ce qui réduit de manière significative le poids corporel.
Par une hydrolyse catalysée par bio-assistée par ultrasons, des huiles végétales standard peuvent être transformés en huiles alimentaires riches en DAG. Les résultats d'hydrolyse enzymatique à ultrasons dans un rendement élevé d'une huile de diacylglycérol riche en un temps de réaction et dans des conditions douces.
Une combinaison d'ultrasons et de la catalyse enzymatique peut être utilisé pour mettre à niveau les huiles courantes, par exemple, huile de palme, à l'huile avec une teneur élevée en diacylglycérol. Une teneur élevée en diacylglycérol donne à l'huile une valeur nutritive élevée.

Les avantages de l'échographie:

  • émulsification bien
  • augmentation de transfert de masse
  • haute conversion
  • conditions douces
  • peu de temps de processus
  • température contrôlée
  • production en ligne
Structure chimique du diacylglycérol (DAG) dans laquelle R1, R2, et R3 sont un alkyle ou un alcényle, à chaîne hydrocarbonée d'un acide gras (formule générale R-COOH).

Structure chimique de diacylglycérol (DAG)

Ultrasons est bien connu pour améliorer le transfert de masse

réacteur en verre à ultrasons, par exemple, pour émulsification

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Recherche & Résultats

Awadallak et al. (2013) ont étudié l'hydrolyse assistée par ultrasons d'huile de palme en utilisant Lipozyme RM IM comme biocatalyseur. Dans la réaction en deux étapes, des ultrasons est utilisé pour favoriser la mise en émulsion d'huile et d'eau. Dans la seconde étape, les enzymes sont ajoutées pour la conversion catalytique.
L'image de droite montre la configuration par ultrasons utilisé dans la recherche de Awadallak: le dispositif de sonde à ultrasons UP200S (200W, 24kHz) à cellule d'écoulement du verre pour un traitement par ultrasons en continu dans des conditions contrôlées.

Protocole

Le groupe de recherche a révélé que la suite du processus en deux étapes conduit à de meilleurs résultats: La réaction a été effectuée dans une cellule d'écoulement de verre à ultrasons avec un volume de 60 ml (voir photo à droite) à 55 ° C pendant 24 h. L'huile de palme (15 g) et d'eau (1,5 g) ont été ajoutés au réacteur. La sonde à ultrasons de l'appareil à ultrasons UP200S a été inséré à une profondeur d'environ 10 mm dans le système eau / huile, la puissance a été ajusté à 80W et allumé pendant 3 minutes pour émulsionner le système avant d'être enlevé, puis l'enzyme (1,36 en poids.% d'eau + masse d'huile) a été ajoutée tout par agitation magnétique (300 rpm) on a mélangé la solution.
Ainsi, la bio-catalyse assistée par ultrasons a abouti à l'huile DAG avec une concentration de 34,17% en poids. Après un temps de réaction de 12 h. L'étape de sonication lui-même était très courte d'une durée de seulement 1,2 min.

Résultats

Dans les essais présentés, l'huile DAG avec une concentration de 34,17% en poids. On a obtenu après 12 h de réaction. L'étape de sonication a seulement 1,2 min.
La catalyse enzymatique à ultrasons convainc par ses grands avantages pour la production à grande échelle, comme ses coûts d'énergie sont très faibles et le peu de temps d'émulsification permet l'utilisation d'appareils à ultrasons réduits en continu pour alimenter de grands réacteurs d'hydrolyse. [Awadallak et al. 2013]

UP200S avec réacteur en verre pour l'hydrolyse enzymatique de l'huile améliorée par ultrasons

Dispositif de sonde à ultrasons UP200S avec réacteur en verre

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Littérature / Références

  • Adewale, Peter; Dumont, Marie-Josée; Ngadi, Michael (2015): synthèse enzymatique et cinétique catalysé de la production de biodiesel assistée par ultrasons du suif de déchets. Ultrasons Sonochemistry 27; 2015. 1-9.
  • Awadallak Jamal A;. Voll, Fernando; Ribas, Marielen C. da Silva, Camilla; Fils, Lucio Cardozo; da Silva, Edson A. (2013): l'hydrolyse de l'huile de palme catalysée enzymatique sous irradiation par ultrasons: synthèse Diacylglycerol. Ultrasons Sonochemistry 20; 2013. 1002-1007.
  • Dhara R .; Dhar P .; M. Ghosh (2013): effets nutritionnels de l'huile de moutarde diacylglycérol riche sur le profil lipidique des rats normocholestérolémiques et hypercholestérolémiques. Journal of Food Science Technology 50 (4); 2013. 678-86.
  • Dhara R .; Dhar P .; M. Ghosh (2012): effets nutritionnels de l'huile de son de riz pur et diacylglycérol riche sur le modèle de croissance et le profil lipidique des rats. Journal of Oleo Sciences 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): Palm hydrolyse d'huile catalysée par des lipases sous irradiation ultrasonore - L'utilisation de la conception expérimentale comme outil d'évaluation de variables. Ultrasonics Sonochemistry 19; 2012: 232-236.
  • Souza, Rodrigo O. M. A;. Babicz, Ivelize; Lait, Selma G. F;. Antunes, A. C:. Octavio Lipases-catalysé Diacylglycerol Production sous sonochimique Irradiation.
  • Nagao T .; Watanabe H .; Aller à N .; Onizawa K .; Taguchi H .; Matsuo N .; Yasukawa T .; Tsushima R .; Shimasaki H .; Itakura H. (2000): supprime l'accumulation alimentaire diacylglycérol de graisse corporelle par rapport à triacylglycérol chez les hommes dans un essai contrôlé à double insu. Journal of Nutrition 130, 2000. 792-797.


Qu'il faut savoir

A propos de diacylglycérols
Les diacylglycérols (DAG) sont couramment utilisés à différents degrés de pureté comme additifs pour améliorer la plasticité des graisses ou comme bases pour les industries alimentaires, médicales et cosmétiques. Les DAG sont également utilisés comme huiles d'estranger pour séparer les matériaux des moisissures et comme adjuster des cristaux de graisse, précurseurs de la synthèse organique de produits tels que les phospholipides, les glycolipides, les lipoprotéines, les pro-drogues comme le chlorambucil DAG-conjugué pour le traitement du lymphome. ) - (3,4-dihydroxyphényl) alanine (LDOPA) pour le traitement de la maladie de Parkinson et de nombreux autres. Plus récemment, l'huile riche en DAG a été utilisée comme huile de cuisson fonctionnelle, avec une teneur d'au moins 80% de 1,3-DAG. [Nagao et al., 2000]
Le diacylglycérol (DAG) peut être produit par hydrolyse partielle, estérification ou glycérolyse par catalyse chimique ou enzymatique. La catalyse enzymatique est la méthode préférée car elle peut être réalisée dans les conditions les plus douces (température et pression les plus basses).