Produksi Diasilgliserol secara Ultrasonik-Enzimatik
Minyak kaya diasilgliserol (DAG) telah menunjukkan nilai gizi yang tinggi karena dicerna dan dimetabolisme dengan cara yang secara signifikan mengurangi berat badan. Diasilgliserol dapat diproduksi melalui hidrolisis minyak sawit menggunakan lipase komersial sebagai katalis dengan perlakuan ultrasonik. Melalui hidrolisis ultrasonik-enzimatik, DAG dapat diproduksi dalam volume besar dengan biaya pemrosesan yang sangat rendah.
Melalui hidrolisis biokatalitik berbantuan ultrasonik, minyak nabati standar dapat diubah menjadi minyak pangan kaya DAG dengan nilai gizi yang tinggi. Hidrolisis ultrasonik-enzimatik menghasilkan rendemen minyak kaya diasilgliserol yang baik dalam waktu reaksi yang lebih singkat dan pada kondisi ringan.
Manfaat hidrolisis ultrasonik:
- emulsifikasi halus
- peningkatan perpindahan massa
- kondisi ringan
- waktu proses singkat
- suhu terkendali
- produksi inline
Penelitian dan Hasil Sintesis Diasilgliserol secara Ultrasonik
Awadallak et al. (2013) telah meneliti hidrolisis minyak sawit berbantuan ultrasonik menggunakan Lipozyme RM IM sebagai biokatalis. Dalam reaksi dua tahap ini, ultrasonik digunakan untuk mendorong emulsifikasi minyak dan air. Pada tahap kedua, enzim ditambahkan untuk konversi katalitik.
Konfigurasi peralatan ultrasonik yang digunakan dalam penelitian Awadallak: Sonikator UP200St dengan sel alir kaca (lihat gambar di sebelah kiri).
Kelompok penelitian tersebut menemukan bahwa proses dua tahap berikut memberikan hasil terbaik: probe ultrasonik dimasukkan hingga kedalaman sekitar 10mm ke dalam sistem air/minyak, daya diatur ke 80 W dan alat dinyalakan selama 3 min untuk mengemulsikan sistem sebelum probe dikeluarkan, kemudian enzim (1,36 wt.% dari massa air + minyak) ditambahkan sementara larutan dicampur dengan pengadukan magnetik (300 rpm).
Perlakuan ultrasonik dilakukan menggunakan sonikator ultrasonik tipe probe Hielscher UP200St yang bertenaga 200watt.
Dengan demikian, biokatalisis berbantuan ultrasonik menghasilkan minyak DAG dengan konsentrasi 34,17 wt.% setelah waktu reaksi 12h. Tahap sonikasi itu sendiri sangat singkat, dengan durasi hanya 1,2 min.
Karena sonikasi diterapkan sebagai tahap pertama untuk memperoleh emulsi ultrasonik berukuran halus, proses dua tahap ini memiliki keunggulan untuk produksi skala besar: biaya energinya sangat rendah dan waktu emulsifikasinya yang singkat memungkinkan penggunaan peralatan ultrasonik kontinu berukuran lebih kecil untuk memasok reaktor hidrolisis besar.
Peralatan Ultrasonik untuk Skala Pilot dan Produksi
Hielscher Ultrasonics adalah mitra Anda yang berpengalaman selama bertahun-tahun dalam proses ultrasonik, termasuk sintesis diasilgliserol yang efisien. Kami memproduksi sistem ultrasonik yang bertenaga dan andal untuk segala volume. Sebagai pemasok bagi industri farmasi dan pangan, kami berspesialisasi dalam pembuatan peralatan ultrasonik serta konsultasi proses ultrasonik dan penerapannya dalam aliran produksi.
Tabel di bawah ini memberikan gambaran tentang kapasitas pemrosesan sonikator ultrasonik kami.
| Volume Batch | Laju Alir | Perangkat yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10 hingga 200mL/min | UP100H |
| 10 hingga 2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 hingga 20L | 0,2 hingga 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 hingga 100L | 2 hingga 10L/min | UIP4000 |
| tidak berlaku | 10 hingga 100L/min | UIP16000 |
| tidak berlaku | lebih besar | kelompok unit UIP16000 |
Hielscher Ultrasonic MultiPhaseCavitator
Hielscher telah mengembangkan sisipan sel alir yang unik, MultiPhaseCavitator MPC48. Sisipan MPC48 (lihat gambar di sebelah kanan) dilengkapi dengan 48 kanula halus, yang melaluinya fase kedua diinjeksikan sebagai aliran cairan yang sangat halus dengan diameter 0,3mm hingga 1,2mm (bergantung pada ukuran kanula). Karena fase kedua diinjeksikan dalam ukuran yang sudah sangat halus langsung ke zona kavitasi ultrasonik, emulsi mikro atau nano dihasilkan melalui sonikasi. Sisipan MPC48 dirancang untuk reaktor sel alir Hielscher dan dapat digunakan untuk pemrosesan batch maupun kontinu.
Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang MultiPhaseCavitator!
Sonikator 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 Itu Diasilgliserol?
Diasilgliserol (DAG) umumnya digunakan pada berbagai tingkat kemurnian sebagai aditif untuk meningkatkan plastisitas lemak atau sebagai bahan dasar untuk industri pangan, obat-obatan, dan kosmetik. DAG juga digunakan sebagai minyak estranger untuk memisahkan bahan dari cetakan dan sebagai pengatur kristal lemak, prekursor untuk sintesis organik produk seperti fosfolipid, glikolipid, lipoprotein, bakal obat seperti klorambusil terkonjugasi DAG untuk pengobatan limfoma, (S)-(3,4-dihidroksifenil)alanin (LDOPA) untuk pengobatan penyakit Parkinson, dan banyak lainnya. Belakangan ini, minyak kaya DAG telah digunakan sebagai minyak goreng fungsional, dengan kandungan 1,3-DAG setidaknya 80%.
Diasilgliserol (DAG) dapat diproduksi melalui hidrolisis parsial, esterifikasi, atau gliserolisis melalui katalisis kimia atau enzimatik. Sonikasi telah terbukti meningkatkan intensitas katalisis enzimatik diasilgliserol secara drastis. Hidrolisis ultrasonik-enzimatik memungkinkan rendemen DAG berkualitas tinggi yang lebih besar dalam waktu proses yang sangat singkat.

