અલ્ટ્રાસોનિક–એન્ઝાઇમેટિક ડાયએસિલગ્લિસરોલ ઉત્પાદન
ડાયએસિલગ્લિસરોલ (DAG) સમૃદ્ધ તેલોએ ઉચ્ચ પોષણમૂલ્ય દર્શાવ્યું છે, કારણ કે તેમનું પાચન અને ચયાપચય એવી રીતે થાય છે કે જે શરીરનું વજન નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન હેઠળ વ્યાવસાયિક લાઇપેઝનો ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉપયોગ કરીને પામ તેલના જલવિઘટન દ્વારા ડાયએસિલગ્લિસરોલનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક–એન્ઝાઇમેટિક જલવિઘટન દ્વારા ખૂબ ઓછા પ્રક્રિયા ખર્ચે મોટા જથ્થામાં DAG નું ઉત્પાદન કરી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી થતા જૈવઉત્પ્રેરિત જલવિઘટન દ્વારા સામાન્ય વનસ્પતિ તેલોને ઉચ્ચ પોષણમૂલ્ય ધરાવતાં DAG સમૃદ્ધ ખાદ્ય તેલોમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક–એન્ઝાઇમેટિક જલવિઘટન ઓછા પ્રતિક્રિયા સમયમાં અને સૌમ્ય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ડાયએસિલગ્લિસરોલ સમૃદ્ધ તેલની સારી ઉપજ આપે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક જલવિઘટનના ફાયદા:
- સૂક્ષ્મ ઇમલ્સિફિકેશન
- વધેલું દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ
- સૌમ્ય પરિસ્થિતિઓ
- ટૂંકો પ્રક્રિયા સમય
- નિયંત્રિત તાપમાન
- ઇનલાઇન ઉત્પાદન
ઇમલ્સિફિકેશન માટે અલ્ટ્રાસોનિક કાચનો ફ્લો સેલ
અલ્ટ્રાસોનિક ડાયએસિલગ્લિસરોલ સંશ્લેષણમાં સંશોધન અને પરિણામો
Awadallak અને સહલેખકો (2013) એ જૈવઉત્પ્રેરક તરીકે Lipozyme RM IM નો ઉપયોગ કરીને પામ તેલના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સહાયિત જલવિઘટનનો અભ્યાસ કર્યો છે. બે તબક્કાની પ્રતિક્રિયામાં તેલ અને પાણીના ઇમલ્સિફિકેશનને પ્રોત્સાહન આપવા અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ થાય છે. બીજા તબક્કામાં ઉત્પ્રેરકીય રૂપાંતરણ માટે એન્ઝાઇમો ઉમેરવામાં આવે છે.
Awadallak ના સંશોધનમાં વપરાયેલ અલ્ટ્રાસોનિક સેટઅપ: સોનિકેટર UP200St કાચના ફ્લો સેલ સાથે (ડાબી બાજુનું ચિત્ર જુઓ).
સંશોધક જૂથે શોધ્યું કે નીચેની બે તબક્કાની પ્રક્રિયા શ્રેષ્ઠ પરિણામો આપે છે: અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રોબને પાણી/તેલની પ્રણાલીમાં લગભગ 10mm ઊંડાઈ સુધી દાખલ કરવામાં આવ્યો હતો, પાવરને 80 W પર ગોઠવવામાં આવ્યો હતો અને પ્રણાલીનું ઇમલ્સિફિકેશન કરવા માટે તેને 3 min સુધી ચાલુ રાખ્યા બાદ બહાર કાઢવામાં આવ્યો હતો. ત્યારબાદ ચુંબકીય હલન (300 rpm) દ્વારા દ્રાવણને મિશ્રિત કરતી વખતે એન્ઝાઇમ (પાણી + તેલના દળના 1.36 wt.%) ઉમેરવામાં આવ્યો હતો.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉપચાર Hielscher ના શક્તિશાળી 200watts અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ પ્રકારના સોનિકેટર UP200St નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યો હતો.
આમ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સહાયિત જૈવઉત્પ્રેરણ દ્વારા 12h ના પ્રતિક્રિયા સમય પછી 34.17 wt.% સાંદ્રતા ધરાવતું DAG તેલ પ્રાપ્ત થયું હતું. સોનિકેશનનો તબક્કો પોતે ખૂબ ટૂંકો હતો, જેનો સમયગાળો માત્ર 1.2 min હતો.
સૂક્ષ્મ કદનું અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્શન મેળવવા માટે પ્રથમ તબક્કા તરીકે સોનિકેશન લાગુ કરવામાં આવે છે, તેથી આ બે તબક્કાની પ્રક્રિયા મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે ફાયદાકારક છે: તેનો ઊર્જા ખર્ચ ખૂબ ઓછો છે અને તેનો ટૂંકો ઇમલ્સિફિકેશન સમય મોટા જલવિઘટન રિએક્ટરોને પુરવઠો આપવા માટે ઘટાડેલાં સતત કાર્યરત અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
MultiPhaseCavitator: અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલ ઇન્સર્ટ MPC48 ઇમલ્સિફિકેશન પ્રક્રિયાઓને સુધારે છે
પાઇલટ સ્તર અને ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો
કાર્યક્ષમ ડાયએસિલગ્લિસરોલ સંશ્લેષણ સહિતની અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાઓ માટે Hielscher Ultrasonics લાંબા સમયનો અનુભવ ધરાવતો તમારો ભાગીદાર છે. અમે કોઈપણ આયતન માટે શક્તિશાળી અને વિશ્વસનીય અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમોનું ઉત્પાદન કરીએ છીએ. ઔષધ અને ખાદ્ય ઉદ્યોગના પુરવઠાકાર તરીકે અમે અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોના ઉત્પાદન ઉપરાંત અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાઓ અને ઉત્પાદન પ્રવાહોમાં તેમના અમલીકરણ અંગે પરામર્શ આપવામાં વિશેષતા ધરાવીએ છીએ.
નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે.
| બેચનું આયતન | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 1 થી 500mL | 10 થી 200mL/min | UP100H |
| 10 થી 2000mL | 20 થી 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 થી 100L | 2 થી 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 થી 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | વધુ | સમૂહ: UIP16000 |
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક MultiPhaseCavitator
Hielscher એ અનન્ય ફ્લો સેલ ઇન્સર્ટ MultiPhaseCavitator MPC48 વિકસાવ્યું છે. ઇન્સર્ટ MPC48 (જમણી બાજુનું ચિત્ર જુઓ) માં 48 સૂક્ષ્મ કેન્યુલા લગાવેલી છે, જેના દ્વારા બીજી પ્રાવસ્થાને 0.3mm થી 1.2mm વ્યાસની અત્યંત સૂક્ષ્મ પ્રવાહી ધારા તરીકે ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે (કેન્યુલાના કદને આધારે). બીજી પ્રાવસ્થા પહેલેથી જ અત્યંત સૂક્ષ્મ સ્વરૂપમાં સીધી અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશન ક્ષેત્રમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવતી હોવાથી, સોનિકેશન દ્વારા માઇક્રો- અથવા નેનો-ઇમલ્શન ઉત્પન્ન થાય છે. MPC48 ઇન્સર્ટ Hielscher ફ્લો સેલ રિએક્ટરો માટે રચાયેલું છે અને તેનો ઉપયોગ બેચ તથા સતત પ્રક્રિયા માટે કરી શકાય છે.
MultiPhaseCavitator વિશે વધુ જાણવા અહીં ક્લિક કરો!
સોનિકેટર UIP2000hdT ડાયએસિલગ્લિસરોલના ઉત્પાદન માટે રિએક્ટર સાથે
સાહિત્ય/સંદર્ભો
- 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.
ડાયએસિલગ્લિસરોલ શું છે?
ડાયએસિલગ્લિસરોલ (DAG) નો સામાન્ય રીતે વિવિધ શુદ્ધતા સ્તરે ચરબીની પ્લાસ્ટિકતા વધારવા માટે ઉમેરણો તરીકે અથવા ખાદ્ય, ઔષધ અને સૌંદર્યપ્રસાધન ઉદ્યોગોમાં આધારદ્રવ્યો તરીકે ઉપયોગ થાય છે. DAG નો ઉપયોગ બીબાંમાંથી સામગ્રીને અલગ કરવા માટે એસ્ટ્રેન્જર તેલો તરીકે અને ચરબીના સ્ફટિકોના નિયામક તરીકે પણ થાય છે. ઉપરાંત, ફોસ્ફોલિપિડ્સ, ગ્લાયકોલિપિડ્સ, લાઇપોપ્રોટીન્સ, લિમ્ફોમાની સારવાર માટે DAG સાથે સંયુગ્મિત ક્લોરેમ્બ્યુસિલ જેવી પ્રોડ્રગ્સ, પાર્કિન્સન રોગની સારવાર માટે (S)-(3,4-dihydroxyphenyl)alanine (LDOPA) અને અન્ય અનેક ઉત્પાદનોના કાર્બનિક સંશ્લેષણ માટે પૂર્વગામી પદાર્થો તરીકે પણ તેમનો ઉપયોગ થાય છે. તાજેતરના સમયમાં, ઓછામાં ઓછું 80% 1,3-DAG ધરાવતા DAG સમૃદ્ધ તેલનો ઉપયોગ કાર્યાત્મક રસોઈ તેલ તરીકે કરવામાં આવ્યો છે.
રાસાયણિક અથવા એન્ઝાઇમેટિક ઉત્પ્રેરણ દ્વારા આંશિક જલવિઘટન, એસ્ટરીકરણ અથવા ગ્લિસરોલિસિસથી ડાયએસિલગ્લિસરોલ (DAGs) નું ઉત્પાદન કરી શકાય છે. સોનિકેશન ડાયએસિલગ્લિસરોલના એન્ઝાઇમેટિક ઉત્પ્રેરણને અત્યંત તીવ્ર બનાવે છે તે સાબિત થયું છે. અલ્ટ્રાસોનિક–એન્ઝાઇમેટિક જલવિઘટન ખૂબ ટૂંકા પ્રક્રિયા સમયમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા DAGs ની વધુ ઉપજ મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે.