Prodhimi i diacilglicerolit me ultratinguj dhe enzima
Vajrat e pasur me diacilglicerol (DAG) kanë treguar vlerë të lartë ushqyese, pasi treten dhe metabolizohen në një mënyrë që ul ndjeshëm peshën trupore. Diacilgliceroli mund të prodhohet nëpërmjet hidrolizës së vajit të palmës, duke përdorur një lipazë komerciale si katalizator gjatë trajtimit me ultratinguj. Nëpërmjet hidrolizës me ultratinguj dhe enzima, DAG-të mund të prodhohen në vëllime të mëdha me kosto shumë të ulëta përpunimi.
Nëpërmjet hidrolizës së biokatalizuar të asistuar me ultratinguj, vajrat bimore standarde mund të shndërrohen në vajra ushqimorë të pasur me DAG, me vlerë të lartë ushqyese. Hidroliza me ultratinguj dhe enzima siguron rendiment të mirë të një vaji të pasur me diacilglicerol, me kohë më të shkurtra reaksioni dhe në kushte të buta.
Përfitimet e hidrolizës me ultratinguj:
- emulsifikim i imët
- transferim i shtuar i masës
- kushte të buta
- kohë e shkurtër procesi
- temperaturë e kontrolluar
- prodhim në linjë
Qelizë rrjedhjeje prej qelqi për emulsifikim me ultratinguj
Kërkime dhe rezultate në sintezën e diacilglicerolit me ultratinguj
Awadallak et al. (2013) kanë studiuar hidrolizën e vajit të palmës të asistuar me ultratinguj, duke përdorur Lipozyme RM IM si biokatalizator. Në reaksionin me dy hapa, ultratingujt përdoren për të nxitur emulsifikimin e vajit dhe ujit. Në hapin e dytë, shtohen enzimat për shndërrimin katalitik.
Konfigurimi me ultratinguj i përdorur në kërkimin e Awadallak: Sonikatori UP200St me qelizë rrjedhjeje prej qelqi (shihni figurën në të majtë).
Grupi kërkimor zbuloi se procesi i mëposhtëm me dy hapa jep rezultatet më të mira: sonda e ultratingujve u fut në një thellësi prej rreth 10mm në sistemin ujë/vaj, fuqia u rregullua në 80 W dhe sonda u aktivizua për 3 min për të emulsifikuar sistemin përpara se të hiqej, dhe më pas u shtua enzima (1,36 wt.% e masës së ujit + vajit), ndërsa tretësira përzihej me përzierës magnetik (300 rpm).
Trajtimi me ultratinguj u krye duke përdorur sonikatorin e fuqishëm me sondë ultratingujsh UP200St të Hielscher me fuqi 200 vat.
Kështu, biokataliza e asistuar me ultratinguj dha vaj DAG me përqendrim 34,17 wt.% pas një kohe reaksioni prej 12h. Vetë hapi i sonikimit ishte shumë i shkurtër, me kohëzgjatje prej vetëm 1,2 min.
Meqë sonikimi zbatohet si hap i parë për të përftuar një emulsion me pika të imëta me anë të ultratingujve, ky proces me dy hapa ka përparësi për prodhimin në shkallë të gjerë: kostot e tij të energjisë janë shumë të ulëta dhe koha e shkurtër e emulsifikimit lejon përdorimin e pajisjeve më të vogla me ultratinguj për punë të vazhdueshme, për të furnizuar reaktorë të mëdhenj hidrolize.
MultiPhaseCavitator: Elementi futës MPC48 i qelizës së rrjedhjes me ultratinguj përmirëson proceset e emulsifikimit
Pajisje me ultratinguj për shkallë pilot dhe prodhim
Hielscher Ultrasonics është partneri juaj me përvojë shumëvjeçare për proceset me ultratinguj, përfshirë sintezën efikase të diacilglicerolit. Ne prodhojmë sisteme të fuqishme dhe të besueshme me ultratinguj për çdo vëllim. Si furnizues për industrinë farmaceutike dhe ushqimore, jemi të specializuar në prodhimin e pajisjeve me ultratinguj, si edhe në këshillimin për proceset me ultratinguj dhe integrimin e tyre në rrjedhat e prodhimit.
Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përpunimit të sonikatorëve tanë.
| Vëllimi i ngarkesës | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | më e lartë | grup pajisjesh UIP16000 |
MultiPhaseCavitator me ultratinguj i Hielscher
Hielscher ka zhvilluar elementin unik futës për qelizën e rrjedhjes MultiPhaseCavitator MPC48. Elementi futës MPC48 (shihni figurën në të djathtë) është i pajisur me 48 kanjula të holla, përmes të cilave faza e dytë injektohet si rrjedhë shumë e hollë lëngu me diametër nga 0,3mm deri në 1,2mm (në varësi të madhësisë së kanjulës). Meqë faza e dytë injektohet tashmë në përmasa shumë të imëta drejtpërdrejt në zonën e kavitacionit me ultratinguj, sonikimi prodhon një mikroemulsion ose nanoemulsion. Elementi futës MPC48 është projektuar për reaktorët me qelizë rrjedhjeje të Hielscher dhe mund të përdoret për përpunim me ngarkesa dhe përpunim të vazhdueshëm.
Klikoni këtu për të mësuar më shumë rreth MultiPhaseCavitator!
Sonikatori UIP2000hdT me reaktor për prodhimin e diacilglicerolit
Literatura/Referencat
- 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.
Çfarë janë diacilglicerolet?
Diacilglicerolet (DAG) përdoren zakonisht në shkallë të ndryshme pastërtie si aditivë për rritjen e plasticitetit të yndyrave ose si baza për industrinë ushqimore, farmaceutike dhe kozmetike. DAG-të përdoren gjithashtu si vajra çlirues për të ndarë materialet nga kallëpet dhe si rregullues të kristaleve të yndyrës, si pararendës për sintezën organike të produkteve si fosfolipidet, glikolipidet, lipoproteinat, profarmakët si klorambucili i konjuguar me DAG për trajtimin e limfomës, (S)-(3,4-dihidroksifenil)alanina (LDOPA) për trajtimin e sëmundjes së Parkinsonit dhe shumë të tjera. Kohët e fundit, vaji i pasur me DAG është përdorur si vaj funksional gatimi, me përmbajtje prej të paktën 80% të 1,3-DAG.
Diacilgliceroli (DAG-të) mund të prodhohet me hidrolizë të pjesshme, esterifikim ose glicerolizë përmes katalizës kimike ose enzimatike. Është vërtetuar se sonikimi e intensifikon në mënyrë drastike katalizën enzimatike të diacilgliceroleve. Hidroliza me ultratinguj dhe enzima mundëson rendimente më të larta të DAG-ve me cilësi të lartë në një kohë shumë të shkurtër procesi.