ულტრაბგერითი-ფერმენტული ზეთის ჰიდროლიზი
- დიაცილგლიცეროლით (DAG) მდიდარი ზეთები ღირებული ინგრედიენტია საკვები, ფარმაცევტული და კოსმეტიკური პროდუქტებისთვის.
- დიაცილგლიცეროლის წარმოება შესაძლებელია პალმის ზეთის ჰიდროლიზით კომერციული ლიპაზას, როგორც კატალიზატორის გამოყენებით ულტრაბგერითი გამოკვლევით.
- ულტრაბგერითი-ფერმენტული ჰიდროლიზით, DAG-ების წარმოება შესაძლებელია მაღალი მოცულობებით დაბალ ფასად და მოკლე დროში.
ულტრაბგერითი-ფერმენტული დიაცილგლიცეროლის წარმოება
დიაცილგლიცეროლით (DAG) მდიდარი ზეთები გამოიყენება კვების, ფარმაცევტული და კოსმეტიკური მიზნებისათვის. მათ დიდი ინტერესი გამოიწვია მათი მაღალი კვებითი ღირებულების გამო, რადგან ისინი იწოვება და მეტაბოლიზდება ისე, რომ მნიშვნელოვნად ამცირებს სხეულის წონას.
ულტრაბგერითი დახმარებით ბიოკატალიზებული ჰიდროლიზით, სტანდარტული მცენარეული ზეთები შეიძლება გადაიქცეს DAG-ით მდიდარ საკვებ ზეთებად. ულტრაბგერითი-ფერმენტული ჰიდროლიზი იწვევს დიაცილგლიცეროლით მდიდარი ზეთის მაღალ მოსავალს მოკლე რეაქციის დროში და რბილ პირობებში.
ულტრაბგერითი და ფერმენტული კატალიზის კომბინაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჩვეულებრივი ზეთების, მაგალითად, პალმის ზეთის, დიაცილგლიცეროლის მაღალი შემცველობის ზეთებამდე გასაუმჯობესებლად. დიაცილგლიცეროლის მაღალი შემცველობა ზეთს აძლევს მაღალ კვებით ღირებულებას.
ულტრაბგერის უპირატესობები:
- წვრილი ემულსიფიკაცია
- გაზრდილი მასის გადაცემა
- მაღალი კონვერტაცია
- რბილი პირობები
- პროცესის მოკლე დრო
- ტემპერატურის კონტროლირებადი
- შიდა წარმოება
დიაცილგლიცეროლის ქიმიური სტრუქტურა (DAG)
ულტრაბგერითი მინის რეაქტორი, მაგ. ემულსიფიკაციისთვის
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
კვლევა & შედეგები
ავადალაკი და სხვ. (2013) გამოიკვლია პალმის ზეთის ულტრაბგერითი დახმარებით ჰიდროლიზი Lipozyme RM IM-ის გამოყენებით, როგორც ბიოკატალიზატორი. ორსაფეხურიან რეაქციაში ულტრაბგერითი გამოიყენება ზეთისა და წყლის ემულსიფიკაციის ხელშეწყობისთვის. მეორე ეტაპზე, ფერმენტები ემატება კატალიზური კონვერტაციისთვის.
სურათზე მარჯვნივ ნაჩვენებია ულტრაბგერითი კონფიგურაცია, როგორც ეს გამოიყენება Awadallak-ის კვლევაში: ულტრაბგერითი ზონდის მოწყობილობა UP200S (200W, 24kHz) მინის ნაკადის უჯრედით კონტროლირებად პირობებში უწყვეტი გაჟღერებისთვის.
ოქმი
კვლევითმა ჯგუფმა დაადგინა, რომ ორეტაპიანი პროცესის შემდგომი შედეგი იძლევა საუკეთესო შედეგებს: რეაქცია ჩატარდა ულტრაბგერითი შუშის ნაკადის უჯრედში 60 მლ მოცულობით (იხ. სურათი მარჯვნივ) 55°C ტემპერატურაზე 24 საათის განმავლობაში. რეაქტორს დაემატა პალმის ზეთი (15 გ) და წყალი (1,5 გ). ულტრაბგერითი აპარატის ულტრაბგერითი ზონდი UP200S ჩასმული იყო დაახლოებით 10 მმ სიღრმეზე წყალი/ზეთის სისტემაში, სიმძლავრე დარეგულირდა 80 ვტ-ზე და ჩართული იყო 3 წუთის განმავლობაში სისტემის ემულგირებისთვის ამოღებამდე, შემდეგ კი ფერმენტი (1,36 wt.% წყალი + ზეთის მასა) იყო დაემატა ხსნარის შერევისას მაგნიტური მორევით (300 rpm).
ამრიგად, ულტრაბგერითი დახმარებით ბიო-კატალიზმა გამოიღო DAG ზეთი 34,17 wt.% კონცენტრაციით 12 საათის შემდეგ რეაქციის დროის შემდეგ. თავად გახმოვანების ნაბიჯი იყო ძალიან მოკლე, ხანგრძლივობით მხოლოდ 1.2 წუთი.
შედეგები
წარმოდგენილ კვლევებში DAG ზეთი 34.17 wt.% კონცენტრაციით მიღებულ იქნა რეაქციის 12 საათის შემდეგ. სონიკაციის საფეხურმა სულ რაღაც 1.2 წუთი დასჭირდა.
ულტრაბგერითი-ფერმენტული კატალიზი არწმუნებს თავისი დიდი უპირატესობებით ფართომასშტაბიანი წარმოებისთვის, რადგან მისი ენერგიის ხარჯები ძალიან დაბალია და მისი მოკლე ემულსიფიკაციის დრო საშუალებას იძლევა გამოიყენოს შემცირებული უწყვეტი ულტრაბგერითი აღჭურვილობა დიდი ჰიდროლიზის რეაქტორების შესანახად. [ავადალაკი და სხვ. 2013]
ულტრაბგერითი ზონდის მოწყობილობა UP200S მინის რეაქტორით
ლიტერატურა/ცნობარი
- ადეველი, პეტრე; დიუმონი, მარი-ჟოზე; ნგადი, მაიკლ (2015): ულტრაბგერითი დახმარებით ბიოდიზელის წარმოების ფერმენტის კატალიზირებული სინთეზი და კინეტიკა ნარჩენებისგან. ულტრაბგერითი სონოქიმია 27; 2015. 1-9.
- ავადალაკი, ჯამალ ა. ვოლი, ფერნანდო; რიბასი, მარილენ ჩ. და სილვა, კამილა და; ფილო, ლუჩიო კარდოზო; და სილვა, ედსონ ა. (2013): ფერმენტული კატალიზირებული პალმის ზეთის ჰიდროლიზი ულტრაბგერითი დასხივების ქვეშ: დიაცილგლიცეროლის სინთეზი. ულტრაბგერითი სონოქიმია 20; 2013. 1002-1007 წწ.
- დჰარა რ. დჰარ პ. Ghosh M. (2013): დიაცილგლიცერინით მდიდარი მდოგვის ზეთის დიეტური ეფექტები ნორქოლესტეროლემიური და ჰიპერქოლესტერინემიური ვირთხების ლიპიდურ პროფილზე. Journal of Food Science Technology 50(4); 2013. 678-86.
- დჰარა რ. დჰარ პ. Ghosh M. (2012): სუფთა და დიაცილგლიცეროლით მდიდარი ბრინჯის ქატო ზეთის დიეტური ეფექტები ვირთხების ზრდის ნიმუშსა და ლიპიდურ პროფილზე. ჟურნალი Oleo Science 61 (7); 2012. 369-75.
- გონკალვესი, კარენ მ. სუტილი, ფელიპე კ. ლეიტე, სელმა გ.ფ; დე სოუზა, როდრიგო ომა; რამოს ლეალი, ივანა კორეა (2012): პალმის ზეთის ჰიდროლიზი, რომელიც კატალიზირებულია ლიპაზებით ულტრაბგერითი დასხივების ქვეშ - ექსპერიმენტული დიზაინის გამოყენება, როგორც ცვლადების შეფასების ინსტრუმენტი. ულტრაბგერითი სონოქიმია 19; 2012: 232–236.
- სოუზა, როდრიგო ომა; ბაბიცი, იველიზე; ლეიტე, სელმა გ.ფ; Antunes, Octavio AC: ლიპაზა-კატალიზებული დიაცილგლიცეროლის წარმოება სონოქიმიური დასხივების ქვეშ.
- ნაგაო თ. ვატანაბე ჰ. გოტო ნ. ონიზავა კ. თაგუჩი ჰ. მაცუო ნ. იასუკავა თ. ცუშიმა რ. შიმასაკი ჰ. Itakura H. (2000): დიეტური დიაცილგლიცეროლი თრგუნავს სხეულის ცხიმის დაგროვებას მამაკაცებში ტრიაცილგლიცეროლთან შედარებით ორმაგად ბრმა კონტროლირებად კვლევაში. ჟურნალი კვების 130, 2000. 792-797.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
დიაცილგლიცეროლების შესახებ
დიაცილგლიცეროლები (DAG) ჩვეულებრივ გამოიყენება სისუფთავის სხვადასხვა ხარისხით, როგორც დანამატები ცხიმების პლასტიურობის გასაძლიერებლად ან როგორც კვების, მედიცინისა და კოსმეტიკური მრეწველობის საფუძვლები. DAG ასევე გამოიყენება როგორც უცხო ზეთები მასალების ფორმებიდან გამოსაყოფად და როგორც ცხიმის კრისტალების მარეგულირებელი, პროდუქტების ორგანული სინთეზის წინამორბედები, როგორიცაა ფოსფოლიპიდები, გლიკოლიპიდები, ლიპოპროტეინები, პრო-წამლები, როგორიცაა DAG-კონიუგირებული ქლორამბუცილი ლიმფომის სამკურნალოდ, (S. )-(3,4-დიჰიდროქსიფენილ)ალანინი (LDOPA) პარკინსონის დაავადების და მრავალი სხვა სამკურნალოდ. ცოტა ხნის წინ, DAG-ით მდიდარი ზეთი გამოიყენება როგორც ფუნქციური სამზარეულო ზეთი, 1,3-DAG-ის მინიმუმ 80% შემცველობით. [ნაგაო და სხვ., 2000]
დიაცილგლიცეროლი (DAGs) შეიძლება წარმოიქმნას ნაწილობრივი ჰიდროლიზით, ესტერიფიკაციით ან გლიცეროლიზით ქიმიური ან ფერმენტული კატალიზით. ფერმენტული კატალიზი არის სასურველი მეთოდი, რადგან ის შეიძლება განხორციელდეს ყველაზე რბილ პირობებში (დაბალი ტემპერატურა და წნევა).