Ultradźwiękowo-enzymatyczna produkcja diacylogliceroli

• Oleje bogate w diacyloglicerole (DAG) wykazują wysoką wartość odżywczą, ponieważ są trawione i metabolizowane w sposób, który znacznie zmniejsza masę ciała.
• Diacyloglicerol może być wytwarzany przez hydrolizę oleju palmowego przy użyciu komercyjnej lipazy jako katalizatora pod wpływem ultradźwięków.
• Dzięki hydrolizie ultradźwiękowo-enzymatycznej DAG mogą być produkowane w dużych ilościach przy bardzo niskich kosztach przetwarzania.

Dzięki wspomaganej ultradźwiękami biokatalizowanej hydrolizie standardowe oleje roślinne mogą być przekształcane w bogate w DAG oleje jadalne o wysokiej wartości odżywczej. Hydroliza ultradźwiękowo-enzymatyczna zapewnia dobrą wydajność oleju bogatego w diacyloglicerole w krótszych czasach reakcji i w łagodnych warunkach.

Korzyści z hydrolizy ultradźwiękowej:

• dokładna emulgacja
• Zwiększony transfer masy
• Łagodne warunki
• Krótki czas procesu
• kontrolowana temperatura
• produkcja inline

badania & Wyniki

Awadallak et al. (2013) zbadali ultradźwiękowo wspomaganą hydrolizę oleju palmowego przy użyciu Lipozyme RM IM jako biokatalizatora. W dwuetapowej reakcji ultradźwięki są wykorzystywane do promowania emulgowania oleju i wody. W drugim etapie, enzymy są dodawane do konwersji katalitycznej.
Konfiguracja ultradźwiękowa stosowana w badaniach Awadallak: UP200S (200W, 24kHz) ze szklaną komorą przepływową (patrz rysunek po lewej).
Grupa badawcza stwierdziła, że najlepsze wyniki daje następujący dwuetapowy proces: sonda ultradźwiękowa została wprowadzona na głębokość około 10 mm do układu woda/olej, moc została ustawiona na 80 W i włączona na 3 minuty w celu zemulgowania układu przed jego usunięciem, a następnie dodano enzym (1,36% mas. wody + oleju), podczas gdy roztwór mieszano przez mieszanie magnetyczne (300 obr./min).
Leczenie ultradźwiękami przeprowadzono przy użyciu sonda ultradźwiękowa UP200S.

W ten sposób wspomagana ultradźwiękami biokataliza dała olej DAG o stężeniu 34,17% mas. po 12-godzinnym czasie reakcji. Sam etap sonikacji był bardzo krótki i trwał zaledwie 1,2 min.
Ponieważ sonikacja jest stosowana jako pierwszy etap w celu uzyskania drobnoziarnistej emulsji ultradźwiękowej, ten dwuetapowy proces ma zalety w produkcji na dużą skalę: Jego koszty energii są bardzo niskie, a krótki czas emulgowania pozwala na użycie zredukowanego ciągłego sprzętu ultradźwiękowego do zasilania dużych reaktorów hydrolizy.

Sprzęt ultradźwiękowy dla pilotów & Produkcja

Hielscher Ultrasonics jest doświadczonym partnerem w zakresie procesów ultradźwiękowych. Produkujemy wydajne i niezawodne systemy ultradźwiękowe dla dowolnej objętości. Jako dostawca dla przemysłu farmaceutycznego i spożywczego specjalizujemy się w produkcji urządzeń ultradźwiękowych, a także w doradztwie w zakresie procesów ultradźwiękowych i ich wdrażaniu do strumieni produkcyjnych.
Poniższa tabela przedstawia wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców.

Kawitator wielofazowy Hielschera

Firma Hielscher opracowała unikalną wkładkę do celi przepływowej Kawitator wielofazowy MPC48. Wkład MPC48 (patrz rysunek po prawej) jest wyposażony w 48 drobnych kaniul, przez które druga faza jest wtryskiwana jako bardzo drobny strumień cieczy o średnicy od 0,3 mm do 1,2 mm (w zależności od rozmiaru kaniuli). Ponieważ druga faza jest wstrzykiwana już bardzo drobno bezpośrednio do ultradźwiękowej strefy kawitacji, mikro- lub nano-emulsja jest wytwarzana przez sonikację. Wkładka MPC48 jest przeznaczona do reaktorów przepływowych Hielscher i może być używana do przetwarzania wsadowego i ciągłego.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o MultiPhaseCavitator!