Ultrahangos-enzimatikus diacilglicerin termelés
A diacilglicerinben (DAG) gazdag olajok magas táplálkozási értéket mutatnak, mivel olyan módon emésztődnek és metabolizálódnak, hogy jelentősen csökkentik a testsúlyt. A diacilglicerin a pálmaolaj hidrolízisével állítható elő, kereskedelmi forgalomban kapható lipázzal, mint katalizátorral, ultrahangos kezelés mellett. Az ultrahangos-enzimatikus hidrolízissel a DAG-ok nagy mennyiségben, nagyon alacsony feldolgozási költségek mellett állíthatók elő.
Ultrahanggal segített biokatalizált hidrolízissel a standard növényi olajok DAG-ban gazdag, magas tápértékű étolajokká alakíthatók. Az ultrahangos-enzimatikus hidrolízis a diacilglicerinben gazdag olaj jó hozamát biztosítja rövidebb reakcióidőben és enyhe körülmények között.
Az ultrahangos hidrolízis előnyei:
- finom emulgeálás
- Megnövelt tömegátvitel
- Enyhe körülmények
- rövid feldolgozási idő
- hőmérséklet-szabályozott
- Gyártósori gyártás
Ultrahangos üveg áramlási cella emulgeáláshoz
kutatás & Az ultrahangos diacilglicerin-szintézis eredményei
Awadallak et al. (2013) megvizsgálta a pálmaolaj ultrahanggal segített hidrolízisét Lipozyme RM IM biokatalizátorként. A kétlépcsős reakcióban ultrahangot használnak az olaj és a víz emulgeálásának elősegítésére. A második lépésben az enzimeket hozzáadjuk a katalitikus átalakításhoz.
Ultrahangos beállítás, ahogy a kutatásban Awadallak: Sonicator UP200St üvegáramló cellával (lásd a bal oldali képet).
A kutatócsoport megállapította, hogy a kétlépcsős folyamat követése a legjobb eredményt hozza: az ultrahangos szondát körülbelül 10 mm mélységben behelyezték a víz / olaj rendszerbe, a teljesítményt 80 W-ra állították be, és 3 percre bekapcsolták a rendszer emulgeálására, mielőtt eltávolították, majd hozzáadták az enzimet (1,36 tömeg% víz + olajtömeg), miközben az oldatot mágneses keveréssel keverték (300 fordulat / perc).
Az ultrahangos kezelést a következő módon végezték a Hielscher 200 wattos, nagy teljesítményű UP200St típusú ultrahangos szondás szonikátorral.
Így az ultrahanggal segített biokatalízis 34.17 tömeg% koncentrációjú DAG olajat eredményezett 12h reakcióidő után. Maga az ultrahangos lépés nagyon rövid volt, mindössze 1,2 perc időtartammal.
Mivel az ultrahangos kezelést első lépésként alkalmazzák egy finom méretű ultrahangos emulzió előállításához, ez a kétlépcsős folyamat előnyökkel jár a nagyüzemi termeléshez: Energiaköltségei nagyon alacsonyak, és rövid emulgeálási ideje lehetővé teszi csökkentett folyamatos ultrahangos berendezések használatát nagy hidrolízis reaktorok táplálására.
MultiPhaseCavitator: Az MPC48 ultrahangos áramlási cellabetét javítja az emulgeálási folyamatokat.
Ultrahangos berendezések pilóta számára & termelés
A Hielscher Ultrasonics az Ön régóta tapasztalt partnere az ultrahangos eljárások, köztük a hatékony diaszilglicerinszintézis terén. Nagy teljesítményű és megbízható ultrahangos rendszereket gyártunk bármilyen mennyiséghez. A gyógyszer- és élelmiszeripar beszállítójaként az ultrahangos berendezések gyártására, valamint az ultrahangos eljárásokkal kapcsolatos tanácsadásra és a termelési folyamatokba való bevezetésre szakosodtunk.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink feldolgozási kapacitását.
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000 |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Hielscher ultrahangos többfázisú kavitátor
A Hielscher kifejlesztette az egyedülálló áramlási cella betétet MultiPhaseCavitator MPC48. Az MPC48 betét (lásd a jobb oldali képet) 48 finom kanüllel van felszerelve, amelyeken keresztül a második fázist nagyon finom folyadékáramként injektálják 0,3 mm és 1,2 mm közötti átmérőjű folyadékáramként (a kanül méretétől függően). Mivel a második fázist már nagyon finom méretűre injektálják közvetlenül az ultrahangos kavitációs zónába, mikro- vagy nano-emulziót állítanak elő szonikálással. Az MPC48 betétet Hielscher áramlási cellás reaktorokhoz tervezték, és kötegelt és folyamatos feldolgozásra használható.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a MultiPhaseCavitatorról!
Sonicator UIP2000hdT diacilglicerin előállítására szolgáló reaktorral
Irodalom/Hivatkozások
- 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.
Mik azok a diacilglicerinok?
A diacilglicerineket (DAG) általában különböző tisztasági fokban használják adalékanyagként a zsírok plaszticitásának fokozására vagy az élelmiszer-, gyógyszer- és kozmetikai ipar alapjaként. A DAG-ot idegen olajként is használják az anyagok öntőformáktól való elválasztására, valamint zsírkristályok beállítójaként, olyan termékek szerves szintézisének prekurzoraiként, mint a foszfolipidek, glikolipidek, lipoproteinek, pro-gyógyszerek, például DAG-konjugált klórambucil limfóma kezelésére, (S)-(3,4-dihidroxifenil)alanin (LDOPA) Parkinson-kór kezelésére és sok más. Újabban a DAG-ban gazdag olajat funkcionális sütőolajként használják, legalább 80% 1,3-DAG tartalommal.
A diacilglicerin (DAG-ok) részleges hidrolízissel, észterezéssel vagy glicerolízissel állíthatók elő kémiai vagy enzimatikus katalízissel. Az ultrahangos kezelés bizonyítottan drasztikusan fokozza a diacilglicerinek enzimatikus katalízisét. Az ultrahangos-enzimatikus hidrolízis lehetővé teszi a kiváló minőségű DAG-k magasabb hozamát nagyon rövid folyamat alatt.