અલ્ટ્રાસોનિક-એન્ઝાઇમેટિક ઓઇલ હાઇડ્રોલિસિસ

• ડાયાસિલગ્લિસરોલ (ડીએજી) સમૃદ્ધ તેલ એ ખોરાક, ફાર્મા અને કોસ્મેટિક ઉત્પાદનો માટે મૂલ્યવાન ઘટક છે.
• અલ્ટ્રાસોનિકેશન હેઠળ ઉત્પ્રેરક તરીકે કોમર્શિયલ લિપેઝનો ઉપયોગ કરીને પામ તેલના હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા ડાયસીલગ્લિસરોલનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે.
• અલ્ટ્રાસોનિક-એન્ઝાઇમેટિક હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા, ઓછા ખર્ચે અને ટૂંકા સમયમાં ડીએજીનું ઉચ્ચ વોલ્યુમમાં ઉત્પાદન કરી શકાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક-એન્ઝાઇમેટિક ડાયાસિલગ્લિસરોલ ઉત્પાદન

ડાયાસિલગ્લિસરોલ (ડીએજી) સમૃદ્ધ તેલનો ઉપયોગ ખોરાક, ફાર્મા અને કોસ્મેટિક એપ્લિકેશન માટે થાય છે. તેમના ઉચ્ચ પોષક મૂલ્યને કારણે તેમને ઘણો રસ મળ્યો છે કારણ કે તેઓ પચવામાં આવે છે અને એક રીતે ચયાપચય થાય છે, જે શરીરના વજનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ બાયો-કેટાલાઈઝ્ડ હાઈડ્રોલિસિસ દ્વારા, પ્રમાણભૂત વનસ્પતિ તેલોને ડીએજી-સમૃદ્ધ ખાદ્ય તેલમાં ફેરવી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક-એન્ઝાઇમેટિક હાઇડ્રોલિસિસ ટૂંકા પ્રતિક્રિયાના સમયમાં અને હળવા પરિસ્થિતિઓમાં ડાયાસિલગ્લિસરોલ-સમૃદ્ધ તેલની ઊંચી ઉપજમાં પરિણમે છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને એન્ઝાઈમેટિક કેટાલિસિસના મિશ્રણનો ઉપયોગ સામાન્ય તેલ, દા.ત. પામ તેલને ઉચ્ચ ડાયાસિલગ્લિસરોલ સામગ્રીવાળા તેલમાં અપગ્રેડ કરવા માટે થઈ શકે છે. ઉચ્ચ ડાયાસિલગ્લિસરોલ સામગ્રી તેલને ઉચ્ચ પોષક મૂલ્ય આપે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ફાયદા:

• દંડ સ્નિગ્ધકરણ
• માસ ટ્રાન્સફરમાં વધારો
• ઉચ્ચ રૂપાંતરણ
• હળવી સ્થિતિ
• ટૂંકા પ્રક્રિયા સમય
• તાપમાન નિયંત્રિત
• ઇનલાઇન ઉત્પાદન

ડાયાસિલગ્લિસેરોલનું રાસાયણિક માળખું (DAG)

સંશોધન & પરિણામો

અવદલ્લાક એટ અલ. (2013) એ બાયોકેટાલિસ્ટ તરીકે લિપોઝાઇમ આરએમ IM નો ઉપયોગ કરીને પામ તેલના અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ હાઇડ્રોલિસિસની તપાસ કરી છે. બે-પગલાની પ્રતિક્રિયામાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ તેલ અને પાણીના પ્રવાહી મિશ્રણને પ્રોત્સાહન આપવા માટે થાય છે. બીજા પગલામાં, ઉત્પ્રેરક રૂપાંતરણ માટે ઉત્સેચકો ઉમેરવામાં આવે છે.
જમણી બાજુનું ચિત્ર અવદલ્લાકના સંશોધનમાં વપરાયેલ અલ્ટ્રાસોનિક સેટઅપ બતાવે છે: અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ ઉપકરણ UP200S (200W, 24kHz) નિયંત્રિત સ્થિતિમાં સતત સોનિકેશન માટે ગ્લાસ ફ્લો સેલ સાથે.

પ્રોટોકોલ

સંશોધન જૂથે શોધી કાઢ્યું કે નીચેની બે-પગલાની પ્રક્રિયા શ્રેષ્ઠ પરિણામોમાં પરિણમે છે: પ્રતિક્રિયા 24 કલાક માટે 55°C પર 60ml વોલ્યુમ (જમણી બાજુએ ચિત્ર જુઓ) સાથે અલ્ટ્રાસોનિક ગ્લાસ ફ્લો સેલમાં કરવામાં આવી હતી. પામ તેલ (15 ગ્રામ) અને પાણી (1.5 ગ્રામ) રિએક્ટરમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. અલ્ટ્રાસોનિકેટરની અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ચકાસણી UP200S પાણી/તેલ સિસ્ટમમાં લગભગ 10mm ની ઊંડાઈમાં દાખલ કરવામાં આવ્યું હતું, પાવરને 80W માં ગોઠવવામાં આવ્યો હતો અને દૂર કરવામાં આવે તે પહેલાં સિસ્ટમને પ્રવાહી બનાવવા માટે 3 મિનિટ માટે ચાલુ કરવામાં આવ્યો હતો, અને પછી એન્ઝાઇમ (1.36 wt.% પાણી + તેલ માસ) હતું. ચુંબકીય હલનચલન (300 rpm) દ્વારા સોલ્યુશન મિશ્ર કરવામાં આવ્યું ત્યારે ઉમેરવામાં આવ્યું.
આમ અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ બાયો-કેટાલિસિસથી 12 કલાકની પ્રતિક્રિયા સમય પછી 34.17 wt.% સાંદ્રતા સાથે DAG તેલ પ્રાપ્ત થયું. sonication પગલું પોતે માત્ર 1.2 મિનિટની અવધિ સાથે ખૂબ જ ટૂંકું હતું.

પરિણામો

પ્રસ્તુત ટ્રાયલ્સમાં, 34.17 wt.% સાંદ્રતા સાથે DAG તેલ 12 કલાકની પ્રતિક્રિયા પછી પ્રાપ્ત થયું હતું. sonication પગલું માત્ર 1.2 મિનિટ લીધો.
અલ્ટ્રાસોનિક-એન્ઝાઇમેટિક ઉત્પ્રેરક મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે તેના મહાન ફાયદાઓ દ્વારા ખાતરી આપે છે, કારણ કે તેની ઉર્જાનો ખર્ચ ઘણો ઓછો છે અને તેનો ટૂંકો ઇમલ્સિફિકેશન સમય મોટા હાઇડ્રોલિસિસ રિએક્ટરને ખવડાવવા માટે સતત અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. [અવદલ્લાક એટ અલ. 2013]