Ultrazvočno-encimska proizvodnja diacilglicerola
Olja, bogata z diacilglicerolom (DAG), imajo visoko prehransko vrednost, saj se prebavljajo in presnavljajo na način, ki znatno zmanjšuje telesno težo. Diacilglicerol se lahko proizvaja s hidrolizo palmovega olja z uporabo komercialne lipaze kot katalizatorja pod ultrazvokom. Z ultrazvočno encimsko hidrolizo se lahko DAG proizvajajo v velikih količinah pri zelo nizkih stroških predelave.
Z ultrazvočno podprto bio-katalizirano hidrolizo se lahko standardna rastlinska olja spremenijo v jedilna olja, bogata z DAG, z visoko hranilno vrednostjo. Ultrazvočno-encimska hidroliza zagotavlja dober donos olja, bogatega z diacilglicerolom, v krajših reakcijskih časih in v blagih pogojih.
Prednosti ultrazvočne hidrolize:
- fino emulgiranje
- Povečan prenos mase
- Blagi pogoji
- kratek čas postopka
- temperaturno nadzorovana
- Inline proizvodnja
raziskovanje & Rezultati ultrazvočne sinteze diacilglicerola
(2013) so raziskali ultrazvočno podprto hidrolizo palmovega olja z uporabo Lipozyme RM IM kot biokatalizatorja. V dvostopenjski reakciji se ultrazvok uporablja za spodbujanje emulgiranja olja in vode. V drugem koraku se dodajo encimi za katalitično pretvorbo.
Ultrazvočna nastavitev, ki se uporablja v raziskavah Awadallaka: Sonikator UP200St s stekleno pretočno celico (glej sliko na levi).
Raziskovalna skupina je ugotovila, da je naslednji dvostopenjski postopek prinesel najboljše rezultate: ultrazvočna sonda je bila vstavljena na globino približno 10 mm v sistem voda/olje, moč je bila nastavljena na 80 W in vklopljena za 3 minute, da se sistem emulgira, preden je bila odstranjena, nato pa je bil dodan encim (1,36 mas. % vode + oljne mase), medtem ko je bila raztopina mešana z magnetnim mešanjem (300 vrt / min).
Ultrazvočno zdravljenje je bilo izvedeno z uporabo zmogljivega ultrazvočnega sondnega sonatorja Hielscher UP200St z močjo 200 W.
Tako je ultrazvočno podprta biokataliza po 12-urnem reakcijskem času dala DAG olje s koncentracijo 34,17 mas. %. Sam korak ultrazvočnega razbijanja je bil zelo kratek s trajanjem le 1,2 minute.
Ker se ultrazvočno razbijanje uporablja kot prvi korak za pridobitev ultrazvočne emulzije fine velikosti, ima ta dvostopenjski postopek prednosti za obsežno proizvodnjo: njegovi stroški energije so zelo nizki in kratek čas emulgiranja omogoča uporabo zmanjšane neprekinjene ultrazvočne opreme za napajanje velikih reaktorjev za hidrolizo.
Ultrazvočna oprema za pilota & proizvodnja
Hielscher Ultrasonics je vaš dolgoletni izkušeni partner za ultrazvočne procese, vključno z učinkovito sintezo diacilglicerola. Izdelujemo zmogljive in zanesljive ultrazvočne sisteme za vsako količino. Kot dobavitelj za farmacevtsko in živilsko industrijo smo specializirani za proizvodnjo ultrazvočne opreme ter za svetovanje pri ultrazvočnih procesih in njihovi implementaciji v proizvodne tokove.
Spodnja tabela vam prikazuje zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov.
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Hielscher Ultrazvočni večfazni kavitator
Hielscher je razvil edinstven vložek pretočne celice Večfazni kavitator MPC48. Vložek MPC48 (glej sliko na desni) je opremljen z 48 finimi kanilami, skozi katere se vbrizga druga faza kot zelo fin tekočinski tok s premerom od 0,3 mm do 1,2 mm (odvisno od velikosti kanile). Ker se druga faza vbrizga že zelo fino neposredno v ultrazvočno kavitacijsko cono, se z ultrazvočno razbijanje proizvede mikro- ali nano-emulzija. Vložek MPC48 je zasnovan za reaktorje s pretočnimi celicami Hielscher in se lahko uporablja za serijsko in neprekinjeno obdelavo.
Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o MultiPhaseCavitatorju!
Sonicator UIP2000hdT z reaktorjem za proizvodnjo diacilglicerola
Literatura/Reference
- Awadallak, Jamal A.; Voll, Fernando; Ribas, Marielen C.; da Silva, Camila da; Filho, Lucio Cardozo; da Silva, Edson A. (2013): Enzymatic catalyzed palm oil hydrolysis under ultrasound irradiation: Diacylglycerol synthesis. Ultrasonics Sonochemistry 20; 2013. 1002-1007.
- Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2013): Dietary effects of diacylglycerol rich mustard oil on lipid profile of normocholesterolemic and hypercholesterolemic rats. Journal of Food Science Technology 50(4); 2013. 678-86.
- Goncalves, Karen M.; Sutili, Felipe K.; Leite,Selma G.F.; de Souza, Rodrigo O.M.A.; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): Palm oil hydrolysis catalyzed by lipases under ultrasound irradiation – The use of experimental design as a tool for variables evaluation. Ultrasonics Sonochemistry 19; 2012: 232–236.
Kaj so diacilgliceroli?
Diacilgliceroli (DAG) se običajno uporabljajo v različnih stopnjah čistosti kot dodatki za povečanje plastičnosti maščob ali kot osnova za živilsko, medicinsko in kozmetično industrijo. DAG se uporabljajo tudi kot olja za ločevanje materialov od plesni in kot prilagoditev maščobnih kristalov, predhodniki za organsko sintezo produktov, kot so fosfolipidi, glikolipidi, lipoproteini, pro-zdravila, kot so DAG-konjugirani klorambucil za zdravljenje limfoma, (S)-(3,4-dihidroksifenil)alanin (LDOPA) za zdravljenje Parkinsonove bolezni in mnogi drugi. V zadnjem času se je olje, bogato z DAG, uporabljalo kot funkcionalno olje za kuhanje z vsebnostjo najmanj 80% 1,3-DAG.
Diacilglicerol (DAG) se lahko proizvaja z delno hidrolizo, esterifikacijo ali glicerolizo s kemično ali encimsko katalizo. Dokazano je, da ultrazvočna razbijanje drastično okrepi encimsko katalizo diacilglicerolov. Ultrazvočno-encimska hidroliza omogoča višje donose visoko kakovostnih DAG v zelo kratkem času procesa.

