Diacilglicerīna ražošana ar ultraskaņu un fermentiem

Ar diacilglicerīnu (DAG) bagātām eļļām ir konstatēta augsta uzturvērtība, jo to sagremošana un vielmaiņa norit tādā veidā, kas ievērojami samazina ķermeņa masu. Diacilglicerīnu var iegūt ar palmu eļļas hidrolīzi, apstrādājot to ar ultraskaņu un kā katalizatoru izmantojot komerciāli pieejamu lipāzi. Ar ultraskaņas un fermentu hidrolīzi DAG var ražot lielos apjomos ar ļoti zemām apstrādes izmaksām.

Ar ultraskaņas veicinātu biokatalītisku hidrolīzi parastās augu eļļas var pārvērst ar DAG bagātās pārtikas eļļās ar augstu uzturvērtību. Ultraskaņas un fermentu hidrolīze nodrošina labu ar diacilglicerīnu bagātas eļļas iznākumu īsākā reakcijas laikā un saudzīgos apstākļos.

Ultraskaņas hidrolīzes priekšrocības:

• smalkdispersa emulģēšana
• uzlabota masas pārnese
• saudzīgi apstākļi
• īss procesa laiks
• kontrolēta temperatūra
• ražošana plūsmā

Pētījumi un rezultāti diacilglicerīna sintēzē ar ultraskaņu

Awadallak un līdzautori (2013) pētīja ultraskaņas veicinātu palmu eļļas hidrolīzi, izmantojot Lipozyme RM IM kā biokatalizatoru. Divpakāpju reakcijā ultraskaņu izmanto, lai veicinātu eļļas un ūdens emulģēšanu. Otrajā posmā pievieno fermentus katalītiskajai pārveidei.
Ultraskaņas iekārtu sistēma, kāda izmantota Awadallak pētījumā: Ultraskaņas apstrādes ierīce UP200St ar stikla plūsmas šūnu (skatīt attēlu pa kreisi).
Pētnieku grupa konstatēja, ka turpmāk aprakstītais divpakāpju process nodrošina vislabākos rezultātus: ultraskaņas zondi ievietoja ūdens/eļļas sistēmā aptuveni 10mm dziļumā, jaudu iestatīja uz 80 W un ieslēdza uz 3 min, lai emulģētu sistēmu, pēc tam zondi izņēma un pievienoja fermentu (1,36 wt.% no ūdens + eļļas masas), vienlaikus maisot šķīdumu ar magnētisko maisītāju (300 rpm).
Apstrādi ar ultraskaņu veica, izmantojot Hielscher jaudīgo 200 vatu ultraskaņas zondes tipa apstrādes ierīci UP200St.

Tādējādi ultraskaņas veicinātā biokatalīzē pēc 12h reakcijas laika ieguva DAG eļļu ar 34,17 wt.% koncentrāciju. Pats apstrādes ar ultraskaņu posms bija ļoti īss – tikai 1,2 min.
Tā kā apstrādi ar ultraskaņu izmanto kā pirmo posmu, lai iegūtu smalkdispersu ultraskaņas emulsiju, šim divpakāpju procesam ir priekšrocības lielapjoma ražošanā: tā enerģijas izmaksas ir ļoti zemas, un īsais emulģēšanas laiks ļauj izmantot mazākas nepārtrauktas darbības ultraskaņas iekārtas lielu hidrolīzes reaktoru apgādei.

Ultraskaņas iekārtas pilotražošanai un ražošanai

Hielscher Ultrasonics ir jūsu partneris ar ilggadēju pieredzi ultraskaņas procesos, tostarp efektīvā diacilglicerīna sintēzē. Mēs ražojam jaudīgas un uzticamas ultraskaņas sistēmas jebkuram tilpumam. Kā farmācijas un pārtikas rūpniecības piegādātājs mēs specializējamies ultraskaņas iekārtu ražošanā, kā arī konsultācijās par ultraskaņas procesiem un to ieviešanu ražošanas plūsmās.
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas apstrādes ierīču apstrādes jaudu.

Hielscher ultraskaņas MultiPhaseCavitator

Hielscher ir izstrādājis unikālu plūsmas šūnas ieliktni MultiPhaseCavitator MPC48. Ieliktnis MPC48 (skatīt attēlu pa labi) ir aprīkots ar 48 smalkām kanilēm, caur kurām otro fāzi ievada ļoti smalkas šķidruma strūklas veidā ar diametru no 0,3mm līdz 1,2mm (atkarībā no kaniles izmēra). Tā kā otro fāzi jau ievada ļoti smalkdispersā veidā tieši ultraskaņas kavitācijas zonā, apstrāde ar ultraskaņu rada mikroemulsiju vai nanoemulsiju. Ieliktnis MPC48 ir paredzēts Hielscher plūsmas šūnu reaktoriem, un to var izmantot apstrādei partijās un nepārtrauktai apstrādei.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par MultiPhaseCavitator!