Producția ultrasonic-enzimatică de diacilglicerol

Uleiurile bogate în diacilglicerol (DAG) au demonstrat o valoare nutrițională ridicată, deoarece sunt digerate și metabolizate într-un mod care reduce semnificativ greutatea corporală. Diacilglicerolul poate fi produs prin hidroliza uleiului de palmier folosind o lipază comercială drept catalizator, sub ultrasonicare. Prin hidroliza ultrasonic-enzimatică, DAG pot fi produse în volume mari, la costuri de procesare foarte reduse.

Printr-o hidroliză biocatalizată asistată ultrasonic, uleiurile vegetale standard pot fi transformate în uleiuri comestibile bogate în DAG, cu o valoare nutrițională ridicată. Hidroliza ultrasonic-enzimatică oferă un randament bun de ulei bogat în diacilglicerol, în timpi de reacție mai scurți și în condiții blânde.

Avantajele hidrolizei cu ultrasunete:

• emulsificare fină
• transfer de masă crescut
• condiții blânde
• timp de proces scurt
• temperatură controlată
• producție inline

Cercetări și rezultate privind sinteza ultrasonică a diacilglicerolului

Awadallak et al. (2013) au investigat hidroliza asistată ultrasonic a uleiului de palmier folosind Lipozyme RM IM ca biocatalizator. În reacția în două etape, ultrasunetele sunt utilizate pentru a favoriza emulsificarea uleiului și a apei. În a doua etapă, enzimele sunt adăugate pentru conversia catalitică.
Configurația ultrasonică utilizată în cercetarea lui Awadallak: Sonicatorul UP200St cu celulă de flux din sticlă (vedeți imaginea din stânga).
Grupul de cercetare a constatat că următorul proces în două etape conduce la cele mai bune rezultate: sonotroda a fost introdusă la o adâncime de aproximativ 10mm în sistemul apă/ulei, puterea a fost reglată la 80 W și aparatul a fost pornit timp de 3 min pentru a emulsifica sistemul, înainte ca sonotroda să fie scoasă, iar apoi enzima (1,36 wt.% din masa apă + ulei) a fost adăugată în timp ce soluția era amestecată prin agitare magnetică (300 rpm).
Tratamentul cu ultrasunete a fost efectuat folosind puternicul sonicator cu sondă Hielscher UP200St, de 200 de wați.

Astfel, biocataliza asistată ultrasonic a produs ulei DAG cu o concentrație de 34,17 wt.% după un timp de reacție de 12h. Etapa de sonicare în sine a fost foarte scurtă, cu o durată de doar 1,2 min.
Deoarece sonicarea este aplicată ca primă etapă pentru a obține o emulsie ultrasonică fină, acest proces în două etape prezintă avantaje pentru producția la scară largă: costurile sale energetice sunt foarte scăzute, iar timpul scurt de emulsificare permite utilizarea unor echipamente ultrasonice continue reduse pentru alimentarea reactoarelor mari de hidroliză.

Echipamente ultrasonice pentru scară pilot și producție

Hielscher Ultrasonics este partenerul dumneavoastră cu experiență îndelungată pentru procese ultrasonice, inclusiv pentru o sinteză eficientă a diacilglicerolului. Fabricăm sisteme ultrasonice puternice și fiabile pentru orice volum. În calitate de furnizor pentru industria farmaceutică și alimentară, suntem specializați în fabricarea echipamentelor ultrasonice, precum și în consultanța privind procesele ultrasonice și implementarea acestora în fluxurile de producție.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea de procesare a ultrasonicatoarelor noastre.

MultiphaseCavitator ultrasonic de la Hielscher

Hielscher a dezvoltat insertul unic pentru celula de flux MultiphaseCavitator MPC48. Insertul MPC48 (vedeți imaginea din dreapta) este echipat cu 48 de canule fine, prin care a doua fază este injectată sub forma unui jet de lichid foarte fin, cu un diametru de 0,3mm până la 1,2mm (în funcție de dimensiunea canulei). Deoarece a doua fază este injectată deja foarte fin, direct în zona de cavitație ultrasonică, prin sonicare se produce o micro- sau nanoemulsie. Insertul MPC48 este conceput pentru reactoarele cu celulă de flux Hielscher și poate fi utilizat atât pentru procesarea în loturi, cât și pentru procesarea continuă.
Faceți clic aici pentru a afla mai multe despre MultiphaseCavitator!