अल्ट्रासोनिक–एंज़ाइमी डायएसिलग्लिसरॉल उत्पादन
डायएसिलग्लिसरॉल (DAG) से भरपूर तेलों का पोषण मूल्य उच्च पाया गया है, क्योंकि उनका पाचन और चयापचय इस प्रकार होता है कि शरीर का वज़न काफी कम हो जाता है। अल्ट्रासोनिकेशन के दौरान उत्प्रेरक के रूप में व्यावसायिक लाइपेज़ का उपयोग करके पाम तेल के जल-अपघटन से डायएसिलग्लिसरॉल का उत्पादन किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक–एंज़ाइमी जल-अपघटन द्वारा बहुत कम प्रसंस्करण लागत पर बड़ी मात्रा में DAG का उत्पादन किया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक सहायता से किए जाने वाले जैव-उत्प्रेरित जल-अपघटन द्वारा सामान्य वनस्पति तेलों को उच्च पोषण मूल्य वाले DAG से भरपूर खाद्य तेलों में बदला जा सकता है। अल्ट्रासोनिक–एंज़ाइमी जल-अपघटन कम अभिक्रिया समय में और सौम्य परिस्थितियों में डायएसिलग्लिसरॉल से भरपूर तेल की अच्छी उपज देता है।
अल्ट्रासोनिक जल-अपघटन के लाभ:
- सूक्ष्म पायसीकरण
- बढ़ा हुआ द्रव्यमान स्थानांतरण
- सौम्य परिस्थितियाँ
- कम प्रक्रिया समय
- नियंत्रित तापमान
- इनलाइन उत्पादन
पायसीकरण के लिए काँच का अल्ट्रासोनिक प्रवाह सेल
अल्ट्रासोनिक डायएसिलग्लिसरॉल संश्लेषण में अनुसंधान और परिणाम
Awadallak और सहकर्मियों (2013) ने जैव-उत्प्रेरक के रूप में Lipozyme RM IM का उपयोग करके पाम तेल के अल्ट्रासोनिक सहायता प्राप्त जल-अपघटन का अध्ययन किया है। दो चरणों वाली अभिक्रिया में तेल और पानी के पायसीकरण को बढ़ावा देने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग किया जाता है। दूसरे चरण में उत्प्रेरकीय रूपांतरण के लिए एंज़ाइम मिलाए जाते हैं।
Awadallak के अनुसंधान में प्रयुक्त अल्ट्रासोनिक व्यवस्था: सोनिकेटर UP200St काँच के प्रवाह सेल के साथ (बाईं ओर चित्र देखें)।
अनुसंधान समूह ने पाया कि निम्नलिखित दो चरणों वाली प्रक्रिया से सर्वोत्तम परिणाम मिलते हैं: अल्ट्रासाउंड प्रोब को पानी/तेल प्रणाली में लगभग 10mm की गहराई तक डाला गया, शक्ति को 80 W पर समायोजित किया गया और प्रणाली का पायसीकरण करने के लिए इसे 3 min तक चालू रखा गया। इसके बाद प्रोब को निकाल दिया गया और फिर एंज़ाइम (पानी + तेल के द्रव्यमान का 1.36 wt.%) मिलाया गया, जबकि विलयन को चुंबकीय विलोडन (300 rpm) द्वारा मिलाया जा रहा था।
अल्ट्रासाउंड उपचार Hielscher के 200watts शक्ति वाले शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक प्रोब-प्रकार के सोनिकेटर UP200St का उपयोग करके किया गया।
इस प्रकार अल्ट्रासोनिक सहायता प्राप्त जैव-उत्प्रेरण से 12h के अभिक्रिया समय के बाद 34.17 wt.% सांद्रता वाला DAG तेल प्राप्त हुआ। सोनिकेशन चरण स्वयं बहुत छोटा था, जिसकी अवधि मात्र 1.2 min थी।
चूँकि सूक्ष्म बूँदों वाला अल्ट्रासोनिक पायस प्राप्त करने के लिए पहले चरण के रूप में सोनिकेशन का उपयोग किया जाता है, इसलिए दो चरणों वाली यह प्रक्रिया बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए लाभदायक है: इसकी ऊर्जा लागत बहुत कम है और इसका कम पायसीकरण समय बड़े जल-अपघटन रिएक्टरों को आपूर्ति करने के लिए कम सतत अल्ट्रासोनिक उपकरणों का उपयोग संभव बनाता है।
MultiPhaseCavitator: अल्ट्रासोनिक प्रवाह सेल इंसर्ट MPC48 पायसीकरण प्रक्रियाओं को बेहतर बनाता है
पायलट स्तर और उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरण
Hielscher Ultrasonics कुशल डायएसिलग्लिसरॉल संश्लेषण सहित अल्ट्रासोनिक प्रक्रियाओं के लिए आपका लंबे अनुभव वाला साझेदार है। हम किसी भी आयतन के लिए शक्तिशाली और विश्वसनीय अल्ट्रासोनिक प्रणालियाँ बनाते हैं। औषधि और खाद्य उद्योग के आपूर्तिकर्ता के रूप में, हम अल्ट्रासोनिक उपकरणों के निर्माण के साथ-साथ अल्ट्रासोनिक प्रक्रियाओं और उत्पादन धाराओं में उनके कार्यान्वयन संबंधी परामर्श में विशेषज्ञ हैं।
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों की प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है।
| बैच आयतन | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 1 से 500mL | 10 से 200mL/min | UP100H |
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 से 100L | 2 से 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 से 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | इससे अधिक | उपकरणों का समूह: UIP16000 |
Hielscher अल्ट्रासोनिक MultiPhaseCavitator
Hielscher ने अद्वितीय प्रवाह सेल इंसर्ट MultiPhaseCavitator MPC48 विकसित किया है। इंसर्ट MPC48 (दाईं ओर चित्र देखें) में 48 बारीक कैनुला लगे हैं, जिनके माध्यम से दूसरी प्रावस्था को 0.3mm से 1.2mm व्यास वाली अत्यंत बारीक तरल धारा के रूप में इंजेक्ट किया जाता है (कैनुला के आकार के आधार पर)। चूँकि दूसरी प्रावस्था को पहले से ही अत्यंत सूक्ष्म रूप में सीधे अल्ट्रासोनिक कैविटेशन क्षेत्र में इंजेक्ट किया जाता है, इसलिए सोनिकेशन द्वारा सूक्ष्म या नैनो-पायस बनता है। MPC48 इंसर्ट Hielscher प्रवाह सेल रिएक्टरों के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसका उपयोग बैच तथा सतत प्रसंस्करण के लिए किया जा सकता है।
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सोनिकेटर UIP2000hdT डायएसिलग्लिसरॉल के उत्पादन के लिए रिएक्टर के साथ
साहित्य/संदर्भ
- 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.
डायएसिलग्लिसरॉल क्या हैं?
डायएसिलग्लिसरॉल (DAG) का उपयोग आम तौर पर शुद्धता के विभिन्न स्तरों पर वसा की सुघट्यता बढ़ाने वाले योजकों के रूप में या खाद्य, औषधि और सौंदर्य प्रसाधन उद्योगों के लिए आधार पदार्थों के रूप में किया जाता है। DAG का उपयोग मोल्ड से सामग्री अलग करने के लिए तेलों के रूप में, वसा क्रिस्टलों के समायोजक के रूप में तथा फॉस्फोलिपिड, ग्लाइकोलिपिड, लिपोप्रोटीन, लिम्फोमा के उपचार के लिए DAG-संयुग्मित क्लोरैम्बुसिल जैसी प्रोड्रग, पार्किंसन रोग के उपचार के लिए (S)-(3,4-dihydroxyphenyl)alanine (LDOPA) और कई अन्य उत्पादों के कार्बनिक संश्लेषण के लिए पूर्वगामी पदार्थों के रूप में भी किया जाता है। हाल के समय में DAG से भरपूर तेल का उपयोग कार्यात्मक खाद्य गुणों वाले खाना पकाने के तेल के रूप में किया गया है, जिसमें 1,3-DAG की मात्रा कम से कम 80% होती है।
डायएसिलग्लिसरॉल (DAGs) का उत्पादन रासायनिक या एंज़ाइमी उत्प्रेरण के माध्यम से आंशिक जल-अपघटन, एस्टरीकरण या ग्लिसरोलिसिस द्वारा किया जा सकता है। यह सिद्ध हुआ है कि सोनिकेशन डायएसिलग्लिसरॉल के एंज़ाइमी उत्प्रेरण को अत्यधिक तीव्र करता है। अल्ट्रासोनिक–एंज़ाइमी जल-अपघटन बहुत कम प्रक्रिया समय में उच्च गुणवत्ता वाले DAG की अधिक उपज संभव बनाता है।