ულტრაბგერით-ფერმენტული დიაცილგლიცეროლის წარმოება
დიაცილგლიცეროლით (DAG) მდიდარმა ზეთებმა მაღალი კვებითი ღირებულება გამოავლინა, რადგან ისინი ისე მოინელება და მეტაბოლიზდება, რომ მნიშვნელოვნად ამცირებს სხეულის წონას. დიაცილგლიცეროლის მიღება შესაძლებელია პალმის ზეთის ჰიდროლიზით, კომერციული ლიპაზის კატალიზატორად გამოყენებით, ულტრაბგერითი დამუშავების პირობებში. ულტრაბგერით-ფერმენტული ჰიდროლიზის საშუალებით DAG-ების მიღება შესაძლებელია დიდი მოცულობით და დამუშავების ძალიან დაბალი ხარჯებით.
ულტრაბგერის დახმარებით მიმდინარე ბიოკატალიზური ჰიდროლიზის საშუალებით სტანდარტული მცენარეული ზეთები შეიძლება გარდაიქმნას მაღალი კვებითი ღირებულების მქონე, DAG-ით მდიდარ საკვებ ზეთებად. ულტრაბგერით-ფერმენტული ჰიდროლიზი უზრუნველყოფს დიაცილგლიცეროლით მდიდარი ზეთის კარგ გამოსავლიანობას რეაქციის უფრო მოკლე დროში და რბილ პირობებში.
ულტრაბგერითი ჰიდროლიზის სარგებელი:
- წვრილი ემულსიფიკაცია
- მასის გადატანის გაზრდა
- მსუბუქი პირობები
- მოკლე პროცესის დრო
- ტემპერატურის კონტროლი
- ნაკადში წარმოება
ულტრაბგერითი მინის გამდინარე უჯრედი ემულსიფიკაციისთვის
კვლევა და შედეგები ულტრაბგერით დიაცილგლიცეროლის სინთეზში
Awadallak-მა და თანაავტორებმა (2013) შეისწავლეს პალმის ზეთის ჰიდროლიზი ულტრაბგერის დახმარებით, Lipozyme RM IM-ის ბიოკატალიზატორად გამოყენებით. ორსაფეხურიან რეაქციაში ულტრაბგერა გამოიყენება ზეთისა და წყლის ემულსიფიკაციის ხელშესაწყობად. მეორე საფეხურზე ფერმენტები ემატება კატალიზური გარდაქმნისთვის.
ულტრაბგერითი აპარატურა, როგორც გამოიყენება Awadallak-ის კვლევაში: სონიკატორი UP200St მინის გამდინარე უჯრედით (იხ. სურათი მარცხნივ).
კვლევითმა ჯგუფმა დაადგინა, რომ შემდეგი ორსაფეხურიანი პროცესი საუკეთესო შედეგებს იძლევა: ულტრაბგერითი ზონდი წყლისა და ზეთის სისტემაში დაახლოებით 10mm სიღრმეზე ჩაუშვეს, სიმძლავრე 80 W-ზე დააყენეს და სისტემის ემულსიფიკაციისთვის 3 წთ-ით ჩართეს, შემდეგ კი ამოიღეს. ამის შემდეგ დაამატეს ფერმენტი (წყლისა და ზეთის ჯამური მასის 1,36 wt.%), ხსნარს კი მაგნიტური შემრევით ურევდნენ (300 rpm).
ულტრაბგერითი დამუშავება განხორციელდა Hielscher-ის მძლავრი, 200 ვატის სიმძლავრის ზონდური ტიპის ულტრაბგერითი სონიკატორის UP200St-ის გამოყენებით.
ამრიგად, ულტრაბგერის დახმარებით მიმდინარე ბიოკატალიზის შედეგად, რეაქციის 12h-ის შემდეგ მიღებული ზეთის DAG-ის კონცენტრაცია 34,17 wt.% იყო. თავად ულტრაბგერითი დამუშავების საფეხური ძალიან ხანმოკლე იყო და მხოლოდ 1,2 წთ გაგრძელდა.
რადგან ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება პირველ საფეხურად წვრილი ზომის ულტრაბგერითი ემულსიის მისაღებად, ამ ორსაფეხურიან პროცესს აქვს უპირატესობები მასშტაბური წარმოებისთვის: მისი ენერგეტიკული ხარჯები ძალიან დაბალია და მისი მოკლე ემულსიფიკაციის დრო საშუალებას იძლევა გამოყენებულ იქნას შემცირებული უწყვეტი ულტრაბგერითი აპარატურა დიდი ჰიდროლიზის რეაქტორების დასაკვებად.
MultiPhaseCavitator: ულტრაბგერითი გამდინარე უჯრედის ჩანართი MPC48 აუმჯობესებს ემულსიფიკაციის პროცესებს
ულტრაბგერითი აპარატურა საპილოტე და საწარმოო პროცესებისთვის
Hielscher Ultrasonics არის თქვენი მრავალწლიანი გამოცდილების მქონე პარტნიორი ულტრაბგერითი პროცესების, მათ შორის დიაცილგლიცეროლის ეფექტური სინთეზის სფეროში. ჩვენ ვამზადებთ მძლავრ და საიმედო ულტრაბგერით სისტემებს ნებისმიერი მოცულობისთვის. როგორც ფარმაცევტული და კვების მრეწველობის მომწოდებელი, ჩვენ სპეციალიზებული ვართ ულტრაბგერითი აპარატურის წარმოებაში, ასევე ულტრაბგერითი პროცესების საკითხებზე კონსულტირებასა და საწარმოო ნაკადებში მათ დანერგვაში.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების დამუშავების შესაძლებლობებზე.
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1 – 500mL | 10 to 200mL/min | UP100H |
| 10 – 2000mL | 20 to 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 – 20L | 0,2 to 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 – 100L | 2 to 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 to 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
Hielscher ულტრაბგერითი MultiPhaseCavitator
Hielscher-მა შეიმუშავა გამდინარე უჯრედის უნიკალური ჩანართი MultiPhaseCavitator MPC48. ჩანართი MPC48 (იხ. სურათი მარჯვნივ) აღჭურვილია 48 წვრილი კანულით, რომელთა მეშვეობითაც მეორე ფაზა შეჰყავთ სითხის ძალიან წვრილი ჭავლის სახით, რომლის დიამეტრია 0,3mm-დან 1,2mm-მდე (კანულის ზომის მიხედვით). ვინაიდან მეორე ფაზა უშუალოდ ულტრაბგერითი კავიტაციის ზონაში უკვე ძალიან წვრილი ჭავლის სახით შეჰყავთ, ულტრაბგერითი დამუშავებით მიიღება მიკრო- ან ნანოემულსია. ჩანართი MPC48 განკუთვნილია Hielscher-ის გამდინარე უჯრედის რეაქტორებისთვის და შეიძლება გამოყენებულ იქნეს პერიოდული და უწყვეტი დამუშავებისთვის.
დააწკაპუნეთ აქ, რათა მეტი გაიგოთ MultiPhaseCavitator-ის შესახებ!
სონიკატორი UIP2000hdT რეაქტორით დიაცილგლიცეროლის წარმოებისთვის
ლიტერატურა/რეფერენსები
- 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.
რა არის დიაცილგლიცეროლები?
დიაცილგლიცეროლები (DAG) ჩვეულებრივ გამოიყენება სისუფთავის სხვადასხვა ხარისხით, როგორც დანამატები ცხიმების პლასტიკურობის გასაუმჯობესებლად ან როგორც ფუძეები კვების, ფარმაცევტული და კოსმეტიკური მრეწველობისთვის. DAG ასევე გამოიყენება ყალიბებიდან მასალების ამოღების გასაადვილებელ ზეთებად, ცხიმის კრისტალების მარეგულირებლად და ისეთი პროდუქტების ორგანული სინთეზის წინამორბედებად, როგორიცაა ფოსფოლიპიდები, გლიკოლიპიდები, ლიპოპროტეინები, პროწამლები, მაგალითად, ლიმფომის სამკურნალო DAG-კონიუგირებული ქლორამბუცილი, პარკინსონის დაავადების სამკურნალო (S)-(3,4-dihydroxyphenyl)alanine (LDOPA) და მრავალი სხვა. ბოლო პერიოდში DAG-ით მდიდარი ზეთი გამოიყენება ფუნქციურ საკვებ ზეთად, რომელშიც 1,3-DAG-ის შემცველობა სულ მცირე 80%-ია.
დიაცილგლიცეროლი (DAGs) შეიძლება მივიღოთ ნაწილობრივი ჰიდროლიზით, ესტერიფიკაციით ან გლიცეროლიზით ქიმიური ან ფერმენტული კატალიზის გზით. დადასტურდა, რომ ულტრაბგერითი დამუშავება მნიშვნელოვნად აძლიერებს დიაცილგლიცეროლების ფერმენტულ კატალიზს. ულტრაბგერით-ფერმენტული ჰიდროლიზი საშუალებას იძლევა მივიღოთ უფრო მაღალი გამოსავლიანობა მაღალი ხარისხის DAG-ების ძალიან მოკლე პროცესის დროში.