Виробництво ультразвуково-ферментативного діацилгліцерину
Масла, багаті на діацилгліцерин (DAG), показали високу поживну цінність, оскільки вони перетравлюються і метаболізуються таким чином, що значно знижує вагу тіла. Діацилгліцерин може бути отриманий шляхом гідролізу пальмової олії з використанням комерційної ліпази як каталізатора під дією ультразвуку. За допомогою ультразвукового ферментативного гідролізу DAG можна виробляти у великих обсягах при дуже низьких витратах на переробку.
За допомогою гідролізу, що піддається біокаталізу, стандартні рослинні олії можуть бути перетворені на харчові олії, багаті DAG, з високою харчовою цінністю. Ультразвуково-ферментативний гідроліз забезпечує хороший вихід олії, багатої діацилгліцерином, за коротший час реакції та в м'яких умовах.
Переваги ультразвукового гідролізу:
- тонкодисперсна емульгування
- Збільшення масообміну
- Легкі стани
- Короткий час процесу
- Контроль температури
- Внутрішнє виробництво
дослідження & Результати в ультразвуковому синтезі діацилгліцерину
Awadallak et al. (2013) досліджували гідроліз пальмової олії за допомогою ультразвуку з використанням Lipozyme RM IM як біокаталізатора. У двоступеневій реакції ультразвук використовується для сприяння емульгуванню олії та води. На другому етапі додаються ферменти для каталітичного перетворення.
Ультразвукова установка, яка використовується в дослідженнях Авадаллака: Звуковий апарат UP200St з проточною камерою скла (див. малюнок зліва).
Дослідницька група виявила, що наступні двоетапні процеси дають найкращі результати: ультразвуковий зонд вводили на глибину близько 10 мм у систему вода/масло, регулювали потужність до 80 Вт і включали на 3 хв для емульгування системи перед видаленням, а потім додавали фермент (1,36 мас.% води + масляної маси), а розчин перемішували магнітним перемішуванням (300 об/хв).
Проведено ультразвукове лікування за допомогою потужного ультразвукового зондового сокатора Hielscher UP200St потужністю 200 Вт.
Таким чином, за допомогою ультразвукового біокаталізу було отримано олію DAG з концентрацією 34,17 мас.% після 12 годин реакції. Сам етап ультразвуку був дуже коротким і тривав всього 1,2 хв.
Оскільки ультразвук застосовується як перший етап для отримання дрібнодисперсної ультразвукової емульсії, цей двоетапний процес має переваги для великомасштабного виробництва: його енергетичні витрати дуже низькі, а короткий час емульгування дозволяє використовувати зменшене безперервне ультразвукове обладнання для живлення великих реакторів гідролізу.
Ультразвукове обладнання для пілота & виробництво
Hielscher Ultrasonics - ваш давній досвідчений партнер у галузі ультразвукових процесів, включаючи ефективний синтез діацилгліцерину. Ми виробляємо потужні та надійні ультразвукові системи для будь-якого обсягу. Як постачальник для фармацевтичної та харчової промисловості, ми спеціалізуємося на виробництві ультразвукового обладнання, а також на консультуванні щодо ультразвукових процесів та їх впровадження у виробничі потоки.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про обчислювальну потужність наших ультразвукових апаратів.
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
| Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
| 0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000 |
| Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
| Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Ультразвуковий багатофазний кавітатор Hielscher
Компанія Hielscher розробила унікальну вставку для проточних комірок Багатофазний кавітатор MPC48. Вставка MPC48 (див. малюнок праворуч) оснащена 48 тонкими канюлями, через які друга фаза вводиться у вигляді дуже тонкого струменя рідини діаметром від 0,3 мм до 1,2 мм (в залежності від розміру канюлі). Так як друга фаза вводиться вже дуже дрібних розмірів безпосередньо в зону ультразвукової кавітації, то шляхом ультразвукового випромінювання утворюється мікро- або наноемульсія. Вставка MPC48 призначена для реакторів з проточними елементами Hielscher і може використовуватися для періодичної та безперервної обробки.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про MultiPhaseCavitator!
Звуковий апарат UIP2000hdT з реактором для виробництва діацилгліцерину
Література/Список літератури
- 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.
Що таке діацилгліцерини?
Діацилгліцероли (DAG) широко використовуються в різному ступені чистоти як добавки для підвищення пластичності жирів або як основи для харчової, медичної та косметичної промисловості. DAG також використовуються як відчужуючі олії для відділення матеріалів від форм і як регулятор кристалів жиру, прекурсори для органічного синтезу продуктів, таких як фосфоліпіди, гліколіпіди, ліпопротеїни, про-препарати, такі як DAG-кон'югований хлорамбуцил для лікування лімфоми, (S)-(3,4-дігідроксифеніл)аланін (LDOPA) для лікування хвороби Паркінсона та багато інших. З недавніх пір в якості функціональної кулінарної олії використовується олія, багата DAG, з вмістом не менше 80% від 1,3-DAG.
Діацилгліцерол (DAGs) може бути отриманий шляхом часткового гідролізу, етерифікації або гліцеролізу шляхом хімічного або ферментативного каталізу. Доведено, що ультразвукова хвороба різко посилює ферментативний каталіз діацилгліцеролів. Ультразвуково-ферментативний гідроліз дозволяє отримати більш високі врожаї високоякісних DAG за дуже короткий час процесу.

