Ultraskaņas-fermentatīvā diacilglicerīna ražošana
Ar diacilglicerīnu (DAG) bagātas eļļas ir ar augstu uzturvērtību, jo tās tiek sagremotas un metabolizētas tādā veidā, kas ievērojami samazina ķermeņa svaru. Diacilglicerīnu var iegūt, veicot palmu eļļas hidrolīzi, izmantojot komerciālu lipāzi kā katalizatoru ultraskaņas iedarbībā. Izmantojot ultraskaņas fermentatīvo hidrolīzi, DAG var ražot lielos apjomos ar ļoti zemām pārstrādes izmaksām.
Ar ultrasoniski atbalstītu biokatalizētu hidrolīzi standarta augu eļļas var pārvērst DAG bagātās pārtikas eļļās ar augstu uzturvērtību. Ultraskaņas-fermentatīvā hidrolīze nodrošina labu diacilglicerīna bagātas eļļas ražu īsākos reakcijas laikos un vieglos apstākļos.
Ultraskaņas hidrolīzes priekšrocības:
- smalka emulgācija
- Palielināta masas pārnešana
- Viegli apstākļi
- īss procesa laiks
- kontrolēta temperatūra
- Iekļautā ražošana
pētniecība & Ultraskaņas diacilglicerīna sintēzes rezultāti
(2013) ir pētījuši palmu eļļas ultrasonisko hidrolīzi, izmantojot Lipozyme RM IM kā biokatalizatoru. Divpakāpju reakcijā ultraskaņu izmanto, lai veicinātu eļļas un ūdens emulgāciju. Otrajā posmā fermenti tiek pievienoti katalītiskajai pārveidošanai.
Ultraskaņas iestatīšana, ko izmanto Awadallak pētījumos: Sonicator UP200St ar stikla plūsmas šūnu (skatīt attēlu kreisajā pusē).
Pētniecības grupa atklāja, ka pēc divpakāpju procesa rezultātiem tiek iegūti vislabākie rezultāti: ultraskaņas zonde tika ievietota apmēram 10 mm dziļumā ūdens / eļļas sistēmā, jauda tika noregulēta uz 80 W un ieslēgta 3 minūtes, lai emulģētu sistēmu pirms noņemšanas, un pēc tam tika pievienots enzīms (1,36 masas% ūdens + eļļas masa), kamēr šķīdums tika sajaukts ar magnētisko maisīšanu (300 apgr./min).
Ārstēšana ar ultraskaņu tika veikta izmantojot Hielscher 200 W jaudīgo ultraskaņas zondes tipa sonikatoru UP200St.
Tādējādi ultrasoniski atbalstīta biokatalīze deva DAG eļļu ar 34,17 masas% koncentrāciju pēc 12h reakcijas laika. Pats ultraskaņas solis bija ļoti īss, un tā ilgums bija tikai 1,2 min.
Tā kā ultraskaņas apstrāde tiek izmantota kā pirmais solis, lai iegūtu smalka izmēra ultraskaņas emulsiju, šim divpakāpju procesam ir priekšrocības liela mēroga ražošanai: Tās enerģijas izmaksas ir ļoti zemas, un tā īsais emulgācijas laiks ļauj izmantot samazinātu nepārtrauktu ultraskaņas aprīkojumu, lai barotu lielus hidrolīzes reaktorus.
Ultraskaņas aprīkojums pilotam & ražošana
Hielscher Ultrasonics ir jūsu ilggadējs pieredzējis partneris ultraskaņas procesiem, tostarp efektīvai diacilglicerīna sintēzei. Mēs ražojam jaudīgas un uzticamas ultraskaņas sistēmas jebkuram apjomam. Kā piegādātājs farmācijas un pārtikas rūpniecībai mēs specializējamies ultraskaņas iekārtu ražošanā, kā arī konsultācijās par ultraskaņas procesiem un to ieviešanu ražošanas plūsmās.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru apstrādes jaudu.
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000 |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
Hielscher ultraskaņas daudzfāžu kavitators
Hielscher ir izstrādājis unikālo plūsmas šūnu ieliktni MultiPhaseCavitator MPC48. Ieliktnis MPC48 (skatīt attēlu labajā pusē) ir aprīkots ar 48 smalkām kanulām, caur kurām otrā fāze tiek ievadīta kā ļoti smalka šķidruma plūsma ar diametru no 0,3 mm līdz 1,2 mm (atkarībā no kanulas izmēra). Tā kā otrā fāze tiek ievadīta jau ļoti smalka izmēra tieši ultraskaņas kavitācijas zonā, ar ultraskaņu tiek ražota mikro- vai nanoemulsija. MPC48 ieliktnis ir paredzēts Hielscher plūsmas šūnu reaktoriem, un to var izmantot partijas un nepārtrauktai apstrādei.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par MultiPhaseCavitator!
Sonicator UIP2000hdT ar reaktoru diacilglicerīna ražošanai
Literatūra/Atsauces
- 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.
Kas ir diacilglicerīni?
Diacilglicerīnus (DAG) parasti izmanto dažādās tīrības pakāpēs kā piedevas tauku plastiskuma uzlabošanai vai kā pamatus pārtikas, medicīnas un kosmētikas rūpniecībai. DAG tiek izmantotas arī kā estranger eļļas, lai atdalītu materiālus no pelējuma un kā tauku kristālu regulētāju, prekursorus tādu produktu organiskai sintēzei kā fosfolipīdi, glikolipīdi, lipoproteīni, pro-zāles, piemēram, DAG konjugēts hlorambucils limfomas ārstēšanai, (S)-(3,4-dihidroksifenil)alanīns (LDOPA) Parkinsona slimības ārstēšanai un daudzi citi. Pavisam nesen kā funkcionāla cepamā eļļa tika izmantota ar DAG bagāta eļļa, kuras saturs ir vismaz 80% 1,3-DAG.
Diacilglicerīnu (DAG) var iegūt ar daļēju hidrolīzi, esterificēšanu vai glicerolīzi, izmantojot ķīmisku vai fermentatīvu katalīzi. Ir pierādīts, ka ultraskaņas apstrāde krasi pastiprina diacilglicerīnu fermentatīvo katalīzi. Ultraskaņas-fermentatīvā hidrolīze ļauj iegūt augstākas kvalitātes DAG ļoti īsā procesa laikā.

