अल्ट्रासोनिक-एंजाइमैटिक तेल हाइड्रोलिसिस

• Diacylglycerol (DAG) समृद्ध तेल भोजन, फार्मा और कॉस्मेटिक उत्पादों के लिए एक मूल्यवान घटक हैं।
• डायसिलग्लिसरॉल को अल्ट्रासोनिकेशन के तहत उत्प्रेरक के रूप में एक वाणिज्यिक लाइपेस का उपयोग करके ताड़ के तेल के हाइड्रोलिसिस द्वारा उत्पादित किया जा सकता है।
• अल्ट्रासोनिक-एंजाइमी हाइड्रोलिसिस द्वारा, डीएजी को कम लागत पर और कम समय में उच्च मात्रा में उत्पादित किया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक-एंजाइमेटिक डायसिलग्लिसरॉल उत्पादन

Diacylglycerol (DAG) समृद्ध तेलों का उपयोग भोजन, फार्मा और कॉस्मेटिक अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। उन्हें अपने उच्च पोषण मूल्य के कारण बहुत रुचि मिली है क्योंकि वे एक तरह से पचते हैं और चयापचय करते हैं, जो शरीर के वजन को काफी कम करता है।
अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त जैव-उत्प्रेरित हाइड्रोलिसिस द्वारा, मानक वनस्पति तेलों को डीएजी युक्त खाद्य तेलों में बदल दिया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक-एंजाइमेटिक हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप कम प्रतिक्रिया समय में और हल्के परिस्थितियों में डायसिलग्लिसरॉल युक्त तेल की उच्च उपज होती है।
अल्ट्रासाउंड और एंजाइमेटिक कटैलिसीस के संयोजन का उपयोग सामान्य तेलों को अपग्रेड करने के लिए किया जा सकता है, जैसे ताड़ का तेल, एक उच्च डायसिलेग्लिसरॉल सामग्री वाले तेल के लिए। एक उच्च डायसिलग्लिसरॉल सामग्री तेल को उच्च पोषण मूल्य देती है।

अल्ट्रासाउंड के लाभ:

• ठीक पायसीकरण
• बड़े पैमाने पर स्थानांतरण में वृद्धि
• उच्च रूपांतरण
• हल्की स्थिति
• छोटो प्रक्रिया समय
• तापमान नियंत्रित
• इनलाइन उत्पादन

डायसिलग्लिसरॉल (डीएजी) की रासायनिक संरचना

शोध & परिणाम

अवदलक एट अल (2013) ने बायोकैटलिस्ट के रूप में लिपोजाइम आरएम आईएम का उपयोग करके ताड़ के तेल के अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त हाइड्रोलिसिस की जांच की है। दो-चरणीय प्रतिक्रिया में, अल्ट्रासाउंड का उपयोग तेल और पानी के पायसीकरण को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है। दूसरे चरण में, उत्प्रेरक रूपांतरण के लिए एंजाइमों को जोड़ा जाता है।
दाईं ओर की तस्वीर अल्ट्रासोनिक सेटअप को दिखाती है जैसा कि अवदल्लक के शोध में उपयोग किया जाता है: अल्ट्रासोनिक जांच उपकरण यूपी200एस (200W, 24kHz) नियंत्रित परिस्थितियों में निरंतर sonication के लिए ग्लास फ्लो सेल के साथ।

प्रोटोकॉल

शोध समूह ने पाया कि दो-चरणीय प्रक्रिया के बाद सर्वोत्तम परिणाम मिलते हैं: प्रतिक्रिया अल्ट्रासोनिक ग्लास फ्लो सेल में 60 मिलीलीटर मात्रा (दाईं ओर चित्र देखें) के साथ 24 घंटे के लिए 55 डिग्री सेल्सियस पर की गई थी। रिएक्टर में ताड़ का तेल (15 ग्राम) और पानी (1.5 ग्राम) जोड़ा गया था। अल्ट्रासोनिकेटर की अल्ट्रासाउंड जांच यूपी200एस तेल प्रणाली में लगभग 10 मिमी की गहराई तक डाला गया था, बिजली को 80W में समायोजित किया गया था और हटाए जाने से पहले सिस्टम को पायसीकारी करने के लिए 3 मिनट के लिए चालू किया गया था, और फिर एंजाइम (1.36 wt.% पानी + तेल द्रव्यमान) जोड़ा गया था जबकि समाधान चुंबकीय सरगर्मी (300 आरपीएम) द्वारा मिश्रित किया गया था।
इस प्रकार अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त जैव-उत्प्रेरण ने 12 घंटे प्रतिक्रिया समय के बाद 34.17 wt.% एकाग्रता के साथ डीएजी तेल प्राप्त किया। सोनीशन कदम ही सिर्फ 1.2 मिनट की अवधि के साथ बहुत छोटा था।

परिणाम

प्रस्तुत परीक्षणों में, प्रतिक्रिया के 12 घंटे के बाद 34.17 wt.% एकाग्रता के साथ डीएजी तेल प्राप्त किया गया था। सोनिकेशन कदम सिर्फ 1.2 मिनट ले लिया।
अल्ट्रासोनिक-एंजाइमी कटैलिसीस बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए अपने महान लाभों से आश्वस्त करता है, क्योंकि इसकी ऊर्जा लागत बहुत कम है और इसका छोटा पायसीकरण समय बड़े हाइड्रोलिसिस रिएक्टरों को खिलाने के लिए कम निरंतर अल्ट्रासोनिक उपकरणों के उपयोग की अनुमति देता है। [अवदलक एट अल. 2013]