Hidrolisis Minyak Ultrasonik-Enzimatik
- Minyak kaya Diasilgliserol (DAG) adalah bahan berharga untuk makanan, farmasi dan produk kosmetik.
- Diasilgliserol dapat diproduksi dengan hidrolisis minyak kelapa sawit menggunakan lipase komersial sebagai katalis di bawah ultrasonikasi.
- Dengan hidrolisis ultrasonik-enzimatik, DAG dapat diproduksi dalam volume tinggi dengan biaya rendah dan dalam waktu singkat.
Ultrasonic-Enzymatic Diacylglycerol Production
Minyak kaya Diasilgliserol (DAG) digunakan untuk aplikasi makanan, farmasi dan kosmetik. Mereka mendapat banyak minat karena nilai gizinya yang tinggi karena dicerna dan dimetabolisme dengan cara tertentu, yang secara signifikan mengurangi berat badan.
Dengan hidrolisis bio-katalisis yang dibantu ultrasonik, minyak nabati standar dapat diubah menjadi minyak nabati yang kaya DAG. Hidrolisis ultrasonik-enzimatik menghasilkan hasil tinggi minyak kaya diasilgliserol dalam waktu reaksi yang singkat dan dalam kondisi ringan.
Kombinasi ultrasonografi dan katalisis enzimatik dapat digunakan untuk meningkatkan minyak umum, misalnya minyak kelapa sawit, menjadi minyak dengan kandungan diasilgliserol tinggi. Kandungan diasilgliserol yang tinggi memberi minyak nilai gizi yang tinggi.
Manfaat USG:
- Emulsifikasi halus
- Peningkatan massa transfer
- konversi tinggi
- Kondisi ringan
- Waktu proses yang singkat
- suhu dikontrol
- Produksi sebaris
Struktur kimia diasilgliserol (DAG)
Sonicator untuk emulsifikasi inline
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
riset & Hasil
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.
Gambar di sebelah kanan menunjukkan pengaturan ultrasonik seperti yang digunakan dalam penelitian Awadallak: perangkat probe ultrasonik UP200S (200W, 24kHz) dengan sel aliran kaca untuk sonikasi terus menerus dalam kondisi terkendali.
Protokol
Kelompok peneliti menemukan bahwa proses dua langkah berikut menghasilkan hasil terbaik: Reaksi dilakukan dalam sel aliran kaca ultrasonik dengan volume 60ml (lihat gambar di sebelah kanan) pada 55°C selama 24 jam. Minyak sawit (15 g) dan air (1,5 g) ditambahkan ke reaktor. Probe ultrasound ultrasonicator UP200S dimasukkan ke kedalaman sekitar 10mm ke dalam sistem air/minyak, daya disesuaikan menjadi 80W 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).
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.
Hasil
Dalam percobaan yang disajikan, minyak DAG dengan konsentrasi 34,17 wt.% diperoleh setelah 12 jam reaksi. Langkah sonikasi hanya memakan waktu 1,2 menit.
Katalisis ultrasonik-enzimatik meyakinkan oleh keunggulannya yang besar untuk produksi skala besar, karena biaya energinya sangat rendah dan waktu emulsifikasinya yang singkat memungkinkan penggunaan peralatan ultrasonik kontinu yang berkurang untuk memberi makan reaktor hidrolisis besar. [Awadallak dkk. 2013]
Perangkat probe ultrasonik UP200S dengan reaktor kaca
Literatur / Referensi
- Adewale, Petrus; Dumont, Marie-Josée; Ngadi, Michael (2015): Sintesis dan kinetika yang dikatalisis dengan enzim produksi biodiesel berbantuan ultrasonik dari lemak limbah. Ultrasonik Sonokimia 27; 2015. 1-9.
- Awadallak, Jamal A.; Voll, Fernando; Ribas, Marielen C.; da Silva, Camila da; Filho, Lucio Cardozo; da Silva, Edson A. (2013): Hidrolisis minyak sawit yang dikatalisis enzimatik di bawah iradiasi ultrasound: Sintesis diasilgliserol. Ultrasonik Sonokimia 20; 2013. 1002-1007.
- Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2013): Efek diet minyak mustard kaya diasilgliserol pada profil lipid tikus normokolesterolemia dan hiperkolesterolemia. Jurnal Teknologi Ilmu Pangan 50(4); 2013. 678-86.
- Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2012): Efek diet minyak dedak padi murni dan kaya diasilgliserol pada pola pertumbuhan dan profil lipid tikus. Jurnal Sains Oleo 61(7); 2012. 369-75.
- Goncalves, Karen M.; Sutili, Felipe K.; Leite, Selma GF; de Souza, Rodrigo O.M.A.; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): Hidrolisis minyak sawit yang dikatalisis oleh lipase di bawah iradiasi ultrasound – Penggunaan desain eksperimental sebagai alat untuk evaluasi variabel. Ultrasonik Sonokimia 19; 2012: 232–236.
- Souza, Rodrigo OMA; Babicz, Ivelize; Leite, Selma GF; Antunes, Octavio AC: Produksi Diasilgliserol yang Dikatalisis Lipase Di Bawah Iradiasi Sonokimia.
- Nagao T.; Watanabe H.; Goto N.; Onizawa K.; Taguchi H.; Matsuo N.; Yasukawa T.; Tsushima R.; Shimasaki H.; Itakura H. (2000): Diacylglycerol diet menekan akumulasi lemak tubuh dibandingkan dengan triacylglycerol pada pria dalam percobaan terkontrol buta ganda. Jurnal Nutrisi 130, 2000. 792-797.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Tentang 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. [Nagao dkk., 2000]
Diasilgliserol (DAG) dapat diproduksi dengan hidrolisis parsial, esterifikasi atau gliserolisis melalui katalisis kimia atau enzimatik. Katalisis enzimatik adalah metode yang lebih disukai karena dapat dilakukan dalam kondisi paling ringan (suhu dan tekanan terendah).