Ultraljud-enzymatisk Oljehydrolys
- Diacylglycerol (DAG) rika oljor är en värdefull ingrediens för livsmedel, Pharma och kosmetiska produkter.
- Diacylglycerol kan framställas genom hydrolys av palmolja med hjälp av en kommersiell lipas som katalysator under ultraljud.
- Genom ultraljud-enzymatisk hydrolys, DAGs kan produceras i stora volymer till låg kostnad och på kort tid.
Ultraljud-enzymatisk Diacylglycerolproduktion
Diacylglycerol (DAG) rika oljor används för livsmedel, Pharma och kosmetiska applikationer. De har fått en hel del intresse på grund av deras höga näringsvärde eftersom de smälts och metaboliseras på ett sätt, vilket avsevärt minskar kropps vikten.
Genom en ultraljud assisterad biokatalyserad hydrolys, standard vegetabiliska oljor kan förvandlas till DAG-rika ätbara oljor. Ultraljud-enzymatisk hydrolys resulterar i en hög avkastning av en diacylglycerolrik olja i en kort reaktions tid och under milda förhållanden.
En kombination av ultraljud och enzymatisk katalys kan användas för att uppgradera vanliga oljor, t ex palmolja, till olja med högt innehåll av diglyceridolja. Ett högt innehåll av diglyceridolja ger oljan ett högt näringsvärde.
Fördelarna med ultraljud:
- fin emulgering
- ökad Mass överföring
- hög konvertering
- milda förhållanden
- kort process tid
- temperaturreglerad
- inline produktion
Kemisk struktur för diglyceridolja (dag)
Ultraljuds-glass reaktor, e.g. för emulgering
Kontakta oss! / Fråga oss!
Forskning & Resultat
Awadallak et al. (2013) har undersökt ultraljud assisterad hydrolys av palmolja med Lipozyme RM IM som Biocatalyst. I två steg reaktion, ultraljud används för att främja emulgering av olja och vatten. I det andra steget tillsätts enzymerna för den katalytiska omvandlingen.
Bilden till höger visar ultraljud setup som används i forskningen av Awadallak: ultraljud sond enheten UP200S (200W, 24kHz) med glas flöde cell för en kontinuerlig ultraljudsbehandling under kontrollerade förhållanden.
Protokollet
Forskar gruppen fann att efter två stegs process resulterar i bästa resultat: reaktionen utfördes i ett ultraljud glas flöde cell med 60ml volym (se bilden till höger) vid 55 ° c för 24 h. palmolja (15 g) och vatten (1,5 g) lades till i reaktorn. Ultraljud sonden av ultrasonicator UP200S sattes in på ett djup av ca 10mm i vatten/olje-systemet, var effekten justeras till 80W och slås på i 3 min för att emulsera systemet innan de tas bort, och sedan enzymet (1,36 WT.% vatten + olje massa) lades till medan lösningen blandades med magnetisk omrörning (3 00 rpm).
Således ultraljud assisterad bio-katalys gav DAG olja med 34,17 WT.% koncentration efter 12h reaktions tid. Ultraljudsbehandling steget i sig var mycket kort med en varaktighet på bara 1,2 min.
Resultat
I de presenterade försöken, DAG olja med 34,17 WT.% koncentration erhölls efter 12 h reaktion. Den ultraljudsbehandling steg tog bara 1,2 min.
Ultraljud-enzymatiska katalys övertygar av dess stora fördelar för storskalig produktion, eftersom dess energi kostnader är mycket låga och dess korta emulgering tid tillåter användning av reducerad kontinuerlig ultraljud utrustning för att mata stora hydrolys reaktorer. [Awadallak et al. 2013]
Ultraljud sond enhet UP200S med glas reaktor
Litteratur / Referenser
- Hans, Peter; Dumont, Marie-Josée; Ngadi, Michael (2015): enzym-katalyserad syntes och kinetik av ultraljud-Assisted bio diesel produktion från avfall talg. Ultraljud sonochemistry 27; 2015.1-9.
- Mer från awadallak, Jamal A.; Voll, Fernando; Ribas, Marielen C.; da Silva, Camila da; Filho, Lucio Cardozo; da Silva, Edson A. (2013): Enzymatisk katalyserad palmolja hydrolys under ultraljud bestrålning: Diacylglycerol syntes. Ultrasonics sonochemistry 20; 2013.1002-1007.
- Mer från Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2013): Dietary effekter av diglyceridolja rik senap olja på lipidprofilen av normocholesterolemic och hyperkolesterolemic råttor. Journal of Food Science teknik 50 (4); 2013.678-86.
- Mer från Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2012): Dietary effekter av ren och diacylglycerolrik risolja på tillväxt mönster och lipidprofilen hos råttor. Tidning oleo Science 61 (7); 2012.369-75.
- Gonkalvar, Karen M.; Sutili, Felipe K.; Leite, Selma G.F.; de Souza, Rodrigo O.M.A.; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): palmolja hydrolys katalyseras av lipaser under ultraljud bestrålning – användning av experimentell design som ett verktyg för variabler utvärdering. Ultrasonics sonochemistry 19; 2012:232 – 236.
- Souza, Rodrigo O. M. A.; Babicz, Ivelize; Leite, Selma G. F.; Antunes, Octavio A. C.: Lipase-katalyserad Diacylglycerinproduktion under Sonochemical bestrålning.
- Mer från Nagao T.; Mer från Watanabe H.; Gå N.; Mer från onizawa K.; Mer från Taguchi H.; Mer från Matsuo N.; Yasukawa T.; Tsushima R.; Mer från shimasaki H.; Itakura H. (2000): Dietary diglyceridolja dämpar ansamling av kropps fett jämfört med dimerer hos män i en dubbel blind kontrollerad studie. Tidning av näring 130, 2000. på 792-797.
Fakta Värt att veta
Om Diacylglycerols
Diacylglycerols (DAG) används ofta i olika grader av renhet som tillsatser för att förbättra plasticitet av fetter eller som baser för livsmedel, medicin och kosmetiska industrier. DAG används också som estranger oljor för att separera material från formar och som en justerare av fett kristaller, prekursorer för organisk syntes av produkter såsom fosfolipider, glykolipider, lipoproteiner, Pro-droger såsom DAG-konjugerat klorambucil för behandling av lymfom, (S)-(3, 4-dihydroxifenyl) alanin (LDOPA) för behandling av Parkinsons sjukdom och många andra. På senare tid har DAG-rik olja använts som en funktionell matolja, med ett innehåll på minst 80% av 1, 3-DAG. [Nagao et al., 2000]
Diacylglycerol (DAGs) kan framställas genom partiell hydrolys, esterifiering eller glycerolys genom kemisk eller enzymatisk katalys. Den enzymatiska katalys är den föredragna metoden eftersom den kan utföras under de mildaste förhållanden (lägsta temperatur och tryck).