Ultrazvočno-encimska proizvodnja diacilglicerola

Olja, bogata z diacilglicerolom (DAG), so pokazala visoko hranilno vrednost, saj se prebavljajo in presnavljajo na način, ki znatno zmanjšuje telesno maso. Diacilglicerol je mogoče proizvesti s hidrolizo palmovega olja ob uporabi komercialne lipaze kot katalizatorja med sonikacijo. Z ultrazvočno-encimsko hidrolizo je mogoče DAG proizvajati v velikih količinah ob zelo nizkih stroških obdelave.

Z biokatalizirano hidrolizo ob podpori ultrazvoka je mogoče običajna rastlinska olja pretvoriti v jedilna olja, bogata z DAG, z visoko hranilno vrednostjo. Ultrazvočno-encimska hidroliza zagotavlja dober izkoristek olja, bogatega z diacilglicerolom, ob krajših reakcijskih časih in blagih pogojih.

Prednosti ultrazvočne hidrolize:

• fino emulgiranje
• povečan prenos snovi
• blagi pogoji
• kratek čas procesa
• nadzorovana temperatura
• proizvodnja v pretočnem sistemu

Raziskave in rezultati ultrazvočne sinteze diacilglicerola

Awadallak in sod. (2013) so raziskovali hidrolizo palmovega olja ob podpori ultrazvoka z uporabo Lipozyme RM IM kot biokatalizatorja. Pri dvostopenjski reakciji se ultrazvok uporablja za spodbujanje emulgiranja olja in vode. V drugi stopnji se dodajo encimi za katalitično pretvorbo.
Ultrazvočna postavitev, uporabljena v raziskavi Awadallaka: Sonikator UP200St s stekleno pretočno celico (glejte sliko na levi).
Raziskovalna skupina je ugotovila, da naslednji dvostopenjski postopek daje najboljše rezultate: ultrazvočno sondo so vstavili približno 10mm globoko v sistem voda/olje, moč nastavili na 80 W in jo vklopili za 3 min, da bi sistem emulgirali, nato pa jo odstranili. Zatem so dodali encim (1,36 wt.% glede na maso vode + olja), medtem ko so raztopino mešali z magnetnim mešalom (300 rpm).
Ultrazvočna obdelava je bila izvedena z uporabo zmogljivega 200-vatnega ultrazvočnega sonikatorja s sondo Hielscher UP200St.

Tako je biokataliza ob podpori ultrazvoka po reakcijskem času 12h dala olje DAG s koncentracijo 34,17 wt.%. Sama stopnja sonikacije je bila zelo kratka in je trajala le 1,2 min.
Ker se sonikacija uporablja kot prva stopnja za pridobivanje ultrazvočne emulzije z drobnimi kapljicami, ima ta dvostopenjski postopek prednosti pri proizvodnji v velikem obsegu: stroški energije so zelo nizki, kratek čas emulgiranja pa omogoča uporabo kontinuirne ultrazvočne opreme v zmanjšanem obsegu za dovajanje v velike reaktorje za hidrolizo.

Ultrazvočna oprema za pilotno in industrijsko proizvodnjo

Hielscher Ultrasonics je vaš partner z dolgoletnimi izkušnjami na področju ultrazvočnih procesov, vključno z učinkovito sintezo diacilglicerola. Izdelujemo zmogljive in zanesljive ultrazvočne sisteme za katero koli prostornino. Kot dobavitelj farmacevtski in živilski industriji smo specializirani za izdelavo ultrazvočne opreme ter svetovanje o ultrazvočnih procesih in njihovem vključevanju v proizvodne tokove.
Spodnja tabela prikazuje okvirno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav.

Ultrazvočni MultiPhaseCavitator Hielscher

Hielscher je razvil edinstveni vstavek za pretočno celico MultiPhaseCavitator MPC48. Vstavek MPC48 (glejte sliko na desni) je opremljen z 48 tankimi kanilami, skozi katere se druga faza vbrizgava kot zelo tanek tok tekočine s premerom od 0,3mm do 1,2mm (odvisno od velikosti kanile). Ker se druga faza že v zelo drobni obliki vbrizgava neposredno v območje ultrazvočne kavitacije, s sonikacijo nastane mikro- ali nanoemulzija. Vstavek MPC48 je zasnovan za reaktorje s pretočno celico Hielscher in se lahko uporablja za šaržno in kontinuirno obdelavo.
Kliknite tukaj za več informacij o MultiPhaseCavitator!