Ultraskaņas-fermentatīvās eļļas hidrolīze
- Ar diacilglicerīnu (DAG) bagātās eļļas ir vērtīga pārtikas, farmācijas un kosmētikas līdzekļu sastāvdaļa.
- Diacilglicerīnu var ražot ar palmu eļļas hidrolīzi, izmantojot komerciālu lipāzi kā katalizatoru ultrasonication.
- Ar ultraskaņas-fermentatīvo hidrolīzi DAG var ražot lielos apjomos par zemām izmaksām un īsā laikā.
Ultraskaņas-fermentatīvā diacilglicerīna ražošana
Diacilglicerīna (DAG) bagātās eļļas tiek izmantotas pārtikas, farmācijas un kosmētikas vajadzībām. Viņiem ir liela interese to augstās uzturvērtības dēļ, jo tie tiek sagremoti un metabolizēti tādā veidā, kas ievērojami samazina ķermeņa svaru.
Ar ultrasoniski atbalstītu biokatalizētu hidrolīzi standarta augu eļļas var pārvērst par DAG bagātām pārtikas eļļām. Ultraskaņas-fermentatīvā hidrolīze rada augstu diacilglicerīna bagātas eļļas ražu īsā reakcijas laikā un vieglos apstākļos.
Ultraskaņas un fermentatīvās katalīzes kombināciju var izmantot, lai uzlabotu parastās eļļas, piemēram, palmu eļļu, uz eļļu ar augstu diacilglicerīna saturu. Augsts diacilglicerīna saturs piešķir eļļai augstu uzturvērtību.
Ultraskaņas priekšrocības:
- smalka emulgācija
- Palielināta masas pārnešana
- augsta konversija
- Viegli apstākļi
- īss procesa laiks
- kontrolēta temperatūra
- Iekļautā ražošana
Diacilglicerīna (DAG) ķīmiskā struktūra
Ultraskaņas stikla reaktors, piemēram, emulgācijai
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
pētniecība & Rezultātus
(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.
Attēls labajā pusē parāda ultraskaņas iestatīšanu, ko izmanto Awadallak pētījumos: ultraskaņas zondes ierīce UP200S (200W, 24kHz) ar stikla plūsmas šūnu nepārtrauktai ultraskaņas apstrādei kontrolētos apstākļos.
Protokols
Pētnieku grupa atklāja, ka pēc divpakāpju procesa rezultāti ir vislabākie: Reakcija tika veikta ultraskaņas stikla plūsmas šūnā ar 60ml tilpumu (skatīt attēlu labajā pusē) 55 ° C temperatūrā 24 stundas. Reaktoram tika pievienota palmu eļļa (15 g) un ūdens (1,5 g). Ultrasonicator ultraskaņas zonde UP200S tika ievietots apmēram 10 mm dziļumā ūdens/eļļas sistēmā, jauda tika noregulēta uz 80W un ieslēgta uz 3 minūtēm, 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).
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.
Rezultātus
Iesniegtajos pētījumos DAG eļļa ar 34,17 masas% koncentrāciju tika iegūta pēc 12 stundu reakcijas. Ultraskaņas apstrādes solis aizņēma tikai 1,2 minūtes.
Ultraskaņas-fermentatīvā katalīze pārliecina ar savām lielajām priekšrocībām liela mēroga ražošanai, jo tās enerģijas izmaksas ir ļoti zemas un īss emulgācijas laiks ļauj izmantot samazinātu nepārtrauktu ultraskaņas aprīkojumu, lai barotu lielus hidrolīzes reaktorus. [Awadallak et al. 2013]
Ultraskaņas zondes ierīce UP200S ar stikla reaktoru
Literatūra/Atsauces
- Adewale, Pēteris; Dumonta, Marija-Hosē; Ngadi, Michael (2015): Fermentu katalizēta sintēze un ultraskaņas biodīzeļdegvielas ražošanas kinētika no taukskābju atkritumiem. Ultrasonics Sonochemistry 27; 2015. 1-9.
- Awadallak, Jamal A.; Volls, Fernando; Ribas, Marielen C.; da Silva, Kamila da; Filho, Lucio Cardozo; da Silva, Edsons A. (2013): Fermentatīva katalizēta palmu eļļas hidrolīze ultraskaņas apstarošanas laikā: Diacilglicerīna sintēze. Ultrasonics Sonochemistry 20; 2013. 1002-1007.
- Dhara R.; Dhars P.; Ghosh, M. (2013): Diacilglicerīna bagātās sinepju eļļas uztura ietekme uz normoholesterinēmijas un hiperholesterinēmijas žurku lipīdu profilu. Pārtikas zinātnes tehnoloģijas žurnāls 50(4); 2013. 678-86.
- Dhara R.; Dhars P.; Ghosh, M. (2012): Tīras un diacilglicerīnam bagātas rīsu kliju eļļas uztura ietekme uz žurku augšanas modeli un lipīdu profilu. Oleo zinātnes žurnāls 61(7); 2012. 369-75.
- Goncalves, Kārena M.; Sutili, Felipe K.; Leite,Selma G.F.; de Souza, Rodrigo O.M.A.; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): Palmu eļļas hidrolīze, ko katalizē lipāzes ultraskaņas apstarošanai – Eksperimentālā dizaina izmantošana kā instruments mainīgo novērtēšanai. Ultrasonics Sonochemistry 19; 2012: 232–236.
- Souza, Rodrigo O. M. A.; Babicz, Ivelize; Leite, Selma G. F.; Antunes, Octavio A. C.: Lipāzes-katalizēta diacilglicerīna ražošana sonoķīmiskā apstarošanā.
- Nagao T.; Watanabe H.; Goto N.; Onizava K.; Taguči H.; Matsuo N.; Jasukava T.; Tsushima R.; Šimasaki H.; Itakura H. (2000): Diētiskais diacilglicerīns nomāc ķermeņa tauku uzkrāšanos, salīdzinot ar triacilglicerīnu vīriešiem dubultmaskētā kontrolētā pētījumā. Uztura žurnāls 130, 2000. 792-797.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Par diacilglicerīniem
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. [Nagao et al., 2000]
Diacilglicerīnu (DAG) var iegūt ar daļēju hidrolīzi, esterificēšanu vai glicerolīzi, izmantojot ķīmisku vai fermentatīvu katalīzi. Fermentatīvā katalīze ir vēlamā metode, jo to var veikt vieglākajos apstākļos (zemākā temperatūra un spiediens).