Hielscher 초음파 기술

초음파 효소 오일 가수 분해

  • Diacylglycerol (DAG)이 풍부한 오일은 식품, 제약 및 화장품의 중요한 성분입니다.
  • 디아 실 글리세롤은 상업적 리파아제를 촉매제로 사용하여 야자유를 가수 분해하여 제조 할 수있다.
  • 초음파 - 효소 적 가수 분해에 의해 DAG는 적은 비용과 짧은 시간에 많은 양으로 생산 될 수 있습니다.

초음파 효소 Diacylglycerol 생산

디아 실 글리세롤 (DAG)이 풍부한 오일은 식품, 제약 및 화장품 용도로 사용됩니다. 그들은 체중을 상당히 줄이는 방식으로 소화되고 대사되기 때문에 높은 영양가 때문에 많은 관심을 가지고 있습니다.
초음파 보조 식 생물 촉매 가수 분해로 표준 식물성 오일을 DAG가 풍부한 식용 오일로 전환 할 수 있습니다. 초음파 - 효소 적 가수 분해는 짧은 반응 시간 및 온화한 조건에서 디아 실 글리세롤이 풍부한 오일을 높은 수율로 얻습니다.
초음파와 효소 촉매 작용의 결합은 팜 오일과 같은 일반적인 오일을 높은 디아 실 글리세롤 함량을 갖는 오일로 업그레이드하는 데 사용될 수 있습니다. 높은 디아 실 글리세롤 함량은 오일에 높은 영양가를 부여합니다.

초음파의 장점 :

  • 미세 유화
  • 물질 전달 증가
  • 높은 전환율
  • 온화한 조건
  • 짧은 처리 시간
  • 온도 조절
  • 인라인 생산
R1, R2 및 R3이 지방산 (일반 식 R-COOH)의 알킬 또는 알 케닐 탄화수소 사슬 인 디아 실 글리세롤 (DAG)의 화학 구조.

디아 실 글리세롤 (DAG)의 화학 구조

Ultrasonication은 물질 전달을 향상시키는 것으로 잘 알려져 있습니다.

초음파 유리 반응기, 예. 유화 용

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비트 비치텐 시 언세레 다테벤슈처체르클라룬.


연구 & 결과

Awadallak et al. (2013)은 생체 촉매로 Lipozyme RM IM을 사용하여 야자 기름의 초음파 보조 가수 분해를 조사했습니다. 2 단계 반응에서 초음파는 유분과 물의 유화를 촉진시키는 데 사용됩니다. 두 번째 단계에서는 촉매 전환을 위해 효소가 첨가됩니다.
오른쪽 그림은 Awadallak의 연구에서 사용 된 초음파 설정을 보여줍니다 : 초음파 탐침 장치 UP200S (200W, 24kHz)를 제어 된 조건에서 연속 초음파 처리를위한 유리 유동 셀로 처리합니다.

실험 계획안

연구 그룹은 2 단계 공정 결과가 가장 좋은 결과를 얻는 것을 발견했습니다. 반응은 55ml에서 24 시간 동안 60ml 부피 (오른쪽 그림 참조)의 초음파 유리 유동 셀에서 수행되었습니다. 팜 오일 (15g) 및 물 (1.5g)을 반응기에 첨가 하였다. 초음파 발생기의 초음파 탐침 UP200S 를 물 / 오일 시스템 내로 약 10mm의 깊이로 삽입하고, 전력을 80W로 조절하고, 제거하기 전에 시스템을 유화시키기 위해 3 분간 켜고,이어서 효소 (물 + 오일 질량 1.36 중량 %)를 용액을 자기 교반 (300 rpm)에 의해 혼합하면서 첨가 하였다.
따라서 초음파 보조 바이오 촉매는 12 시간 반응 후에 34.17 중량 % 농도의 DAG 오일을 산출 하였다. 초음파 처리 단계 자체는 단지 1.2 분의 지속 시간으로 매우 짧았습니다.

결과

제시된 시험에서, 12 시간의 반응 후에 34.17 중량 % 농도의 DAG 오일이 얻어졌다. 초음파 처리 단계는 단지 1.2 분이 걸렸습니다.
초음파 - 효소 촉매는 에너지 비용이 매우 낮고 유화 시간이 짧기 때문에 대형 가수 분해 반응기에 공급할 수있는 감소 된 연속 초음파 장비를 사용할 수 있기 때문에 대규모 생산에 큰 이점이 있음을 확신합니다. [Awadallak et al. 2013]

오일의 초음파 가수 분해가 유리 반응기가있는 UP200S

초음파 프로브 장치 UP200S 유리 반응기로

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문학 / 참고 문헌

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알만한 가치가있는 사실

디아 실 글리세롤 소개
디아 실 글리세롤 (DAG)은 지방의 가소성을 강화하거나 식품, 의약품 및 화장품 산업을위한 기초로서 첨가제로 다양한 순도로 일반적으로 사용됩니다. DAG는 또한 물질을 곰팡이 및 지방 결정 조절제, 인지질, 당지질, 지단백질과 같은 제품의 유기 합성을위한 전구체, 림프종 치료를위한 DAG- 결합 된 클로 람 부실과 같은 프로 드럭 (S ) - (3,4- 디 히드 록시 페닐) 알라닌 (LDOPA)을 포함한다. 보다 최근에는 DAG가 풍부한 오일이 기능성 식용유로 사용되었으며 1,3-DAG가 80 % 이상 함유되어 있습니다. [Nagao et al., 2000]
디아 실 글리세롤 (DAG)은 화학적 또는 효소 적 촉매 작용을 통한 부분 가수 분해, 에스테르 화 또는 글리세롤 분해에 의해 생성 될 수 있습니다. 가장 온화한 조건 (최저 온도 및 최저 압력) 하에서 수행 될 수 있기 때문에 효소 촉매 작용이 바람직한 방법이다.