Ультразвуково-ферментативное производство диацилглицерина
- Масла, богатые диацилглицерином (DAG), показали высокую пищевую ценность, поскольку они перевариваются и метаболизируются таким образом, что значительно снижает массу тела.
- Диацилглицерин может быть получен путем гидролиза пальмового масла с использованием коммерческой липазы в качестве катализатора под ультразвуком.
- С помощью ультразвукового ферментативного гидролиза DAG можно производить в больших объемах при очень низких затратах на обработку.
С помощью биокатализируемого гидролиза с помощью ультразвука стандартные растительные масла могут быть превращены в пищевые масла, богатые DAG, с высокой питательной ценностью. Ультразвуковой ферментативный гидролиз обеспечивает хороший выход масла, богатого диацилглицерином, при более коротком времени реакции и в мягких условиях.
Преимущества ультразвукового гидролиза:
- мелкодисперсная эмульгация
- Повышенный массоперенос
- Легкие состояния
- Короткое время обработки
- Регулируемая температура
- Поточное производство
исследование & Результаты
Awadallak et al. (2013) исследовали ультразвуковой гидролиз пальмового масла с использованием Lipozyme RM IM в качестве биокатализатора. В двухступенчатой реакции ультразвук используется для стимулирования эмульгирования масла и воды. На втором этапе добавляются ферменты для каталитического превращения.
Ультразвуковая установка, используемая в исследованиях Авадаллака: UP200S (200 Вт, 24 кГц) со стеклянной проточной ячейкой (см. рисунок слева).
Исследовательская группа обнаружила, что следующие двухэтапные процессы дают наилучшие результаты: ультразвуковой зонд вводили на глубину около 10 мм в систему вода/масло, мощность регулировали до 80 Вт и включали на 3 минуты для эмульгирования системы перед удалением, а затем добавляли фермент (1,36 мас.% воды + массы масла) и перемешивая раствор магнитным перемешиванием (300 об/мин).
Ультразвуковое лечение проводилось с помощью ультразвуковой зонд UP200S.
Таким образом, с помощью биокатализа с помощью ультразвука было получено масло DAG с концентрацией 34,17 мас.% после 12-часового времени реакции. Сам шаг обработки ультразвуком был очень коротким и длился всего 1,2 минуты.
Поскольку ультразвуковая обработка применяется в качестве первого этапа для получения ультразвуковой эмульсии мелкого размера, этот двухступенчатый процесс имеет преимущества для крупномасштабного производства: его затраты на энергию очень низкие, а короткое время эмульгирования позволяет использовать ультразвуковое оборудование с уменьшенным содержанием непрерывного действия для питания больших гидролизных реакторов.
Ультразвуковая встроенная эмульсия
Ультразвуковое оборудование для пилотов & производство
Hielscher Ultrasonics – ваш давний опытный партнер в области ультразвуковых процессов. Мы изготавливаем мощные и надежные ультразвуковые системы для любого объема. Являясь поставщиком для фармацевтической и пищевой промышленности, мы специализируемся на производстве ультразвукового оборудования, а также на консультировании по ультразвуковым процессам и их внедрению в производственные потоки.
В таблице ниже приведена информация о производительности наших ультразвуковых аппаратов.
| Объем партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| 0от 0,5 до 1,5 мл | н.а. | VialTweeter |
| от 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл/мин | УП100Ч |
| от 10 до 2000 мл | от 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20 л | 0от 0,2 до 4 л/мин | УИП2000HDT |
| От 10 до 100 л | От 2 до 10 л/мин | UIP4000 |
| н.а. | От 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| н.а. | больше | Кластер UIP16000 |
Многофазный кавитатор Хильшера
Компания Hielscher разработала уникальную вставку с проточной ячейкой Многофазный кавитатор MPC48. Вставка MPC48 (см. рисунок справа) оснащена 48 тонкими канюлями, через которые вторая фаза впрыскивается в виде очень тонкой струи жидкости диаметром от 0,3 мм до 1,2 мм (в зависимости от размера канюли). Поскольку вторая фаза впрыскивается уже очень мелкодисперсной непосредственно в зону ультразвуковой кавитации, микро- или наноэмульсия получается методом ультразвуковой обработки. Вставка MPC48 предназначена для реакторов с проточной ячейкой Хильшера и может использоваться для периодической и непрерывной обработки.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о MultiPhaseCavitator!
Ультразвуковой реактор с проточной ячейкой FC100L1K-1S со вставкойMPC48
Вставка MPC48 для еще лучшего результата эмульсии
Литература/Литература
О диацилглицеринах
Диацилглицерины (DAG) обычно используются в разной степени чистоты в качестве добавок для повышения пластичности жиров или в качестве основы для пищевой, медицинской и косметической промышленности. DAG также используются в качестве неотъемлемых масел для отделения материалов от плесени и в качестве регулятора жировых кристаллов, предшественников для органического синтеза таких продуктов, как фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины, пролекарств, таких как DAG-конъюгированный хлорамбуцил для лечения лимфомы, (S)-(3,4-дигидроксифенил)аланин (LDOPA) для лечения болезни Паркинсона и многие другие. В последнее время в качестве функционального растительного масла используется масло, богатое DAG, с содержанием не менее 80% 1,3-DAG.
Диацилглицерин (DAGs) может быть получен путем частичного гидролиза, этерификации или глицеролиза посредством химического или ферментативного катализа. Было доказано, что ультразвуковая обработка значительно усиливает ферментативный катализ диацилглицеринов. Ультразвуковой ферментативный гидролиз позволяет получать более высокие выходы высококачественных DAG за очень короткое время процесса.