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Produção de diacilglicerol enzimático ultrassônico

  • Os óleos ricos em diacilglicerol (DAG) têm demonstrado um alto valor nutricional, pois são digeridos e metabolizados de uma forma que reduz significativamente o peso corporal.
  • O diacilglicerol pode ser produzido pela hidrólise do óleo de palma usando uma lipase comercial como catalisador sob ultrassom.
  • Pela hidrólise enzimática ultrassônica, os DAGs podem ser produzidos em grandes volumes a custos de processamento muito baixos.

Por uma hidrólise biocatalisada assistida por ultrassom, os óleos vegetais padrão podem ser transformados em óleos comestíveis ricos em DAG com alto valor nutricional. A hidrólise enzimática ultrassônica fornece um bom rendimento de um óleo rico em diacilglicerol em tempos de reação mais curtos e sob condições amenas.

Os benefícios da hidrólise ultrassônica:

  • Emulsificação fina
  • Maior transferência de massa
  • Condições amenas
  • Tempo de processo curto
  • Temperatura controlada
  • produção em linha

investigação & Resultados

Awadallak et al. (2013) investigaram a hidrólise assistida por ultrassom do óleo de palma usando Lipozyme RM IM como biocatalisador. Na reação em duas etapas, o ultrassom é usado para promover a emulsificação de óleo e água. Na segunda etapa, as enzimas são adicionadas para a conversão catalítica.
UP200S com reator de vidro para a hidrólise enzimática ultrassonicamente aprimorada de óleoConfiguração ultrassônica usada na pesquisa de Awadallak: UP200S (200W, 24kHz) com célula de fluxo de vidro (veja a imagem à esquerda).
O grupo de pesquisa descobriu que seguir o processo de duas etapas resulta nos melhores resultados: a sonda de ultrassom foi inserida a uma profundidade de cerca de 10 mm no sistema de água / óleo, a potência foi ajustada para 80 W e ligada por 3 minutos para emulsionar o sistema antes de ser removida e, em seguida, a enzima (1,36% em peso de água + massa de óleo) foi adicionada enquanto a solução era misturada por agitação magnética (300 rpm).
O tratamento ultrassonográfico foi realizado utilizando o sonda ultrassônica UP200S.

Assim, a biocatálise assistida por ultrassom produziu óleo DAG com concentração de 34,17% em peso após 12h de tempo de reação. A etapa de sonicação em si foi muito curta, com uma duração de apenas 1,2 min.
Como a sonicação é aplicada como primeiro passo para obter uma emulsão ultrassônica de tamanho fino, esse processo de duas etapas tem vantagens para a produção em larga escala: Seus custos de energia são muito baixos e seu curto tempo de emulsificação permite o uso de equipamentos ultrassônicos contínuos reduzidos para alimentar grandes reatores de hidrólise.

Ultrassom contínuo em um reator de vidro ultrassônico (Clique para ampliar!)

Emulsão ultrassônica em linha

Pedido de Informação







Equipamento ultrassônico para piloto & produção

A Hielscher Ultrasonics é seu parceiro experiente de longa data para processos ultrassônicos. Fabricamos sistemas ultrassônicos potentes e confiáveis para qualquer volume. Como fornecedor da indústria farmacêutica e alimentícia, somos especializados na fabricação de equipamentos ultrassônicos, bem como na consultoria para processos ultrassônicos e sua implementação em fluxos de produção.
A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade de processamento de nossos ultrassonicadores.

Volume do lote Vazão Dispositivos recomendados
0.5 a 1,5mL n.a. VialTweeter
1 a 500mL 10 a 200mL/min UP100H
10 a 2000mL 20 a 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 a 20L 0.2 a 4L/min UIP2000hdT
10 a 100L 2 a 10L/min UIP4000
n.a. 10 a 100L/min UIP16000
n.a. maior cluster de UIP16000

Cavitator Multifásico de Hielscher

Hielscher desenvolveu o inserto de célula de fluxo exclusivo MultifásicoCavitator MPC48. O inserto MPC48 (veja a imagem à direita) está equipado com 48 cânulas finas, através das quais a segunda fase é injetada como fluxo de líquido muito fino com um diâmetro de 0,3 mm a 1,2 mm (dependendo do tamanho da cânula). Como a segunda fase é injetada já em tamanho muito fino diretamente na zona de cavitação ultrassônica, uma micro ou nanoemulsão é produzida por sonicação. O inserto MPC48 foi projetado para reatores de célula de fluxo Hielscher e pode ser usado para processamento contínuo e em lote.
Clique aqui para saber mais sobre o MultiPhaseCavitator!

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FC100L1K-1S com insertMPC48

Reator de célula de fluxo ultrassônico FC100L1K-1S com insertMPC48

InsertMPC48 com 48 cânulas finas é ideal para sono-cristalização e sono-precipitação

InsertMPC48 para resultados de emulsão ainda melhores

Literatura/Referências

  • Awadallak, Jamal A.; Voll, Fernando; Ribas, Marielen C.; da Silva, Camila da; Filho, Lucio Cardozo; da Silva, Edson A. (2013): Hidrólise de óleo de palma catalisada enzimática sob irradiação por ultrassom: síntese de diacilglicerol. Ultrassonologia Sonoquímica 20; 2013. 1002-1007.
  • Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2013): Efeitos dietéticos do óleo de mostarda rico em diacilglicerol no perfil lipídico de ratos normocolesterolêmicos e hipercolesterolêmicos. Jornal de Tecnologia de Ciência de Alimentos 50(4); 2013. 678-86.
  • Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2012): Efeitos dietéticos do óleo de farelo de arroz puro e rico em diacilglicerol no padrão de crescimento e perfil lipídico de ratos. Jornal de Ciência Oleo 61(7); 2012. 369-75.
  • Gonçalves, Karen M.; Sutili, Felipe K.; Leite, Selma G.F.; de Souza, Rodrigo O.M.A.; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): Hidrólise de óleo de palma catalisada por lipases sob irradiação ultrassônica – O uso de planejamento experimental como ferramenta para avaliação de variáveis. Ultrassonologia Sonoquímica 19; 2012: 232–236.
  • Souza, Rodrigo O. M. A.; Babicz, Ivelize; Leite, Selma G. F.; Antunes, Octavio A. C.: Produção de diacilglicerol catalisada por lipase sob irradiação sonoquímica.


  • Sobre os diacilgliceróis

    Os diacilgliceróis (DAG) são comumente usados em diferentes graus de pureza como aditivos para aumentar a plasticidade das gorduras ou como bases para as indústrias alimentícia, de medicamentos e cosméticos. Os DAG também são usados como óleos de estranger para separar materiais de moldes e como ajustador de cristais de gordura, precursores para a síntese orgânica de produtos como fosfolipídios, glicolipídios, lipoproteínas, pró-drogas como clorambucila conjugada com DAG para tratamento de linfoma, (S)-(3,4-dihidroxifenil)alanina (LDOPA) para tratamento da doença de Parkinson e muitos outros. Mais recentemente, o óleo rico em DAG tem sido usado como óleo de cozinha funcional, com um teor de pelo menos 80% de 1,3-DAG.
    O diacilglicerol (DAGs) pode ser produzido por hidrólise parcial, esterificação ou glicerólise por catálise química ou enzimática. Foi comprovado que a sonicação intensifica drasticamente a catálise enzimática dos diacilgliceróis. A hidrólise enzimática ultrassônica permite maiores rendimentos de DAGs de alta qualidade em um tempo de processo muito curto.

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