Ultrasonic-Enzymatic Diacylglycerol Production
Minyak yang kaya akan diasilgliserol (DAG) telah menunjukkan nilai gizi yang tinggi karena dicerna dan dimetabolisme dengan cara tertentu, sehingga dapat mengurangi berat badan secara signifikan. Diasilgliserol dapat diproduksi melalui hidrolisis minyak kelapa sawit menggunakan lipase komersial sebagai katalis di bawah ultrasonik. Dengan hidrolisis enzimatik ultrasonik, DAG dapat diproduksi dalam volume tinggi dengan biaya pemrosesan yang sangat rendah.
Dengan hidrolisis bio-katalisis yang dibantu secara ultrasonik, minyak nabati standar dapat diubah menjadi minyak nabati kaya DAG dengan nilai gizi tinggi. Hidrolisis ultrasonik-enzimatik memberikan hasil yang baik dari minyak kaya diasilgliserol dalam waktu reaksi yang lebih singkat dan dalam kondisi ringan.
Manfaat hidrolisis ultrasonik:
- Emulsifikasi halus
- Peningkatan massa transfer
- Kondisi ringan
- Waktu proses yang singkat
- suhu dikontrol
- Produksi sebaris
riset & Hasil dalam Sintesis Diasilgliserol Ultrasonik
Awadallak et al. (2013) telah menyelidiki hidrolisis minyak sawit yang dibantu secara ultrasonik menggunakan Lipozyme RM IM sebagai biokatalis. Dalam reaksi dua langkah, ultrasound digunakan untuk meningkatkan emulsifikasi minyak dan air. Pada langkah kedua, enzim ditambahkan untuk konversi katalitik.
Pengaturan ultrasonik seperti yang digunakan dalam penelitian Awadallak: Sonicator UP200St dengan sel aliran kaca (lihat gambar di sebelah kiri).
Kelompok peneliti menemukan bahwa proses dua langkah berikut menghasilkan hasil terbaik: probe ultrasound dimasukkan ke kedalaman sekitar 10mm ke dalam sistem air/minyak, daya disesuaikan menjadi 80 W dan dihidupkan selama 3 menit untuk mengemulsi sistem sebelum dikeluarkan, dan kemudian enzim (1,36 wt.% air + massa minyak) ditambahkan sementara larutan dicampur dengan pengadukan magnetik (300 rpm).
Perawatan ultrasonografi dilakukan menggunakan sonicator tipe probe ultrasonik berkekuatan 200 watt dari Hielscher, UP200St.
Dengan demikian bio-katalisis yang dibantu ultrasonik menghasilkan minyak DAG dengan konsentrasi 34,17% berat setelah waktu reaksi 12 jam. Langkah sonikasi itu sendiri sangat singkat dengan durasi hanya 1,2 menit.
Karena sonikasi diterapkan sebagai langkah pertama untuk mendapatkan emulsi ultrasonik berukuran halus, proses dua langkah ini memiliki keuntungan untuk produksi skala besar: Biaya energinya sangat rendah dan waktu pengemulsifikasiannya yang singkat memungkinkan penggunaan peralatan ultrasonik kontinu yang berkurang untuk memberi makan reaktor hidrolisis besar.
Peralatan Ultrasonik untuk Pilot & Produksi
Hielscher Ultrasonics adalah mitra lama Anda yang berpengalaman untuk proses ultrasonik termasuk sintesis diasilgliserol yang efisien. Kami memproduksi sistem ultrasonik yang kuat dan andal untuk volume berapa pun. Sebagai pemasok untuk industri farmasi dan makanan, kami mengkhususkan diri dalam pembuatan peralatan ultrasonik serta konsultasi untuk proses ultrasonik dan implementasinya ke dalam aliran produksi.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi kapasitas pemrosesan ultrasonicator kami.
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hielscher Ultrasonic MultiPhaseCavitator
Hielscher telah mengembangkan sisipan sel aliran yang unik MultiPhaseCavitator MPC48. Sisipan MPC48 (lihat gambar di sebelah kanan) dilengkapi dengan 48 kanula halus, di mana fase kedua disuntikkan sebagai aliran cairan yang sangat halus dengan diameter 0,3mm hingga 1,2mm (tergantung pada ukuran kanula). Karena fase kedua disuntikkan sudah berukuran sangat halus langsung ke zona kavitasi ultrasonik, emulsi mikro atau nano diproduksi dengan sonikasi. Sisipan MPC48 dirancang untuk reaktor sel aliran Hielscher dan dapat digunakan untuk pemrosesan batch dan berkelanjutan.
Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang MultiPhaseCavitator!
Sonicator UIP2000hdT dengan reaktor untuk produksi diasilgliserol
Literatur / Referensi
- 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.
Apa yang dimaksud dengan Diasilgliserol?
Diasilgliserol (DAG) umumnya digunakan dalam berbagai tingkat kemurnian sebagai aditif untuk meningkatkan plastisitas lemak atau sebagai bahan dasar untuk industri makanan, obat-obatan dan kosmetik. DAG juga digunakan sebagai minyak estranger untuk memisahkan bahan dari jamur dan sebagai pengatur kristal lemak, prekursor untuk sintesis organik produk seperti fosfolipid, glikolipid, lipoprotein, pro-obat seperti chlorambucil terkonjugasi DAG untuk pengobatan limfoma, (S)-(3,4-dihydroxyphenyl)alanine (LDOPA) untuk pengobatan penyakit Parkinson dan banyak lainnya. Baru-baru ini, minyak kaya DAG telah digunakan sebagai minyak goreng fungsional, dengan kandungan minimal 80% dari 1,3-DAG.
Diasilgliserol (DAG) dapat diproduksi dengan hidrolisis parsial, esterifikasi atau gliserolisis melalui katalisis kimia atau enzimatik. Sonikasi telah terbukti mengintensifkan katalisis enzimatik diasilgliserol secara drastis. Hidrolisis ultrasonik-enzimatik memungkinkan hasil DAG berkualitas tinggi yang lebih tinggi dalam waktu proses yang sangat singkat.

