Ultrazvučno-enzimska proizvodnja diacilglicerola

Ulja bogata diacilglicerolom (DAG) pokazala su visoku nutritivnu vrijednost jer se probavljaju i metaboliziraju na način koji znatno smanjuje tjelesnu masu. Diacilglicerol se može proizvesti hidrolizom palmina ulja uz primjenu komercijalne lipaze kao katalizatora pod djelovanjem ultrazvuka. Ultrazvučno-enzimskom hidrolizom DAG se može proizvoditi u velikim količinama uz vrlo niske troškove obrade.

Ultrazvučno potpomognutom biokataliziranom hidrolizom standardna biljna ulja mogu se pretvoriti u jestiva ulja bogata DAG-om s visokom nutritivnom vrijednošću. Ultrazvučno-enzimska hidroliza omogućuje dobar prinos ulja bogatog diacilglicerolom uz kraće vrijeme reakcije i u blagim uvjetima.

Prednosti ultrazvučne hidrolize:

• fino emulgiranje
• povećan prijenos tvari
• blagi uvjeti
• kratko vrijeme procesa
• kontrolirana temperatura
• proizvodnja u protočnom sustavu

Istraživanja i rezultati ultrazvučne sinteze diacilglicerola

Awadallak i sur. (2013) istraživali su ultrazvučno potpomognutu hidrolizu palmina ulja uz primjenu pripravka Lipozyme RM IM kao biokatalizatora. U reakciji koja se odvija u dva koraka ultrazvuk se upotrebljava za poticanje emulgiranja ulja i vode. U drugom se koraku dodaju enzimi za katalitičku pretvorbu.
Ultrazvučni sustav kakav je upotrijebljen u Awadallakovu istraživanju: Sonikator UP200St sa staklenom protočnom ćelijom (vidjeti sliku lijevo).
Istraživačka skupina utvrdila je da sljedeći postupak u dva koraka daje najbolje rezultate: ultrazvučna sonda uronjena je do dubine od približno 10mm u sustav vode i ulja, snaga je podešena na 80 W, a sonda je uključena na 3 min radi emulgiranja sustava te zatim uklonjena. Potom je dodan enzim (1,36 wt.% mase vode + ulja), dok se otopina miješala magnetskom miješalicom (300 rpm).
Ultrazvučna obrada provedena je primjenom snažnog ultrazvučnog sonikatora Hielscher UP200St sa sondom snage 200 vata.

Tako je ultrazvučno potpomognutom biokatalizom dobiveno DAG ulje s koncentracijom od 34,17 wt.% nakon vremena reakcije od 12h. Sam korak sonikacije bio je vrlo kratak i trajao je samo 1,2 min.
Budući da se sonikacija primjenjuje kao prvi korak za dobivanje ultrazvučne emulzije s finim kapljicama, ovaj postupak u dva koraka ima prednosti za proizvodnju velikih razmjera: troškovi energije vrlo su niski, a kratko vrijeme emulgiranja omogućuje upotrebu ultrazvučne opreme smanjenog opsega za kontinuirani rad radi opskrbe velikih reaktora za hidrolizu.

Ultrazvučna oprema za pilot-postrojenja i proizvodnju

Hielscher Ultrasonics vaš je partner s dugogodišnjim iskustvom u ultrazvučnim procesima, uključujući učinkovitu sintezu diacilglicerola. Proizvodimo snažne i pouzdane ultrazvučne sustave za bilo koji volumen. Kao dobavljač farmaceutske i prehrambene industrije specijalizirani smo za proizvodnju ultrazvučne opreme te za savjetovanje o ultrazvučnim procesima i njihovu uvođenju u proizvodne tokove.
Tablica u nastavku daje okvirni prikaz kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja.

Ultrazvučni MultiPhaseCavitator Hielscher

Hielscher je razvio jedinstveni umetak za protočnu ćeliju MultiPhaseCavitator MPC48. Umetak MPC48 (vidjeti sliku desno) opremljen je s 48 tankih kanila kroz koje se druga faza ubrizgava u obliku vrlo finog mlaza tekućine promjera od 0,3mm do 1,2mm (ovisno o veličini kanile). Budući da se druga faza već u vrlo finom obliku ubrizgava izravno u zonu ultrazvučne kavitacije, sonikacijom nastaje mikroemulzija ili nanoemulzija. Umetak MPC48 namijenjen je reaktorima s protočnim ćelijama Hielscher i može se upotrebljavati za šaržnu i kontinuiranu obradu.
Kliknite ovdje kako biste saznali više o uređaju MultiPhaseCavitator!