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.
Configuração 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.

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.

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.
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