Ультразвуково-ферментативне виробництво діацетилгліцеролів

Олії, багаті на діацетилгліцерол (DAG), демонструють високу харчову цінність, оскільки вони перетравлюються та метаболізуються таким чином, що значно знижує масу тіла. Діацетилгліцерол можна виробляти шляхом гідролізу пальмової олії з використанням комерційної ліпази як каталізатора під час ультразвукової обробки. Завдяки ультразвуково-ферментативному гідролізу DAG можна виробляти у великих обсягах за дуже низьких витрат на обробку.

За допомогою ультразвуково-асистованого біокаталізованого гідролізу стандартні рослинні олії можна перетворити на харчові олії, багаті на DAG, з високою харчовою цінністю. Ультразвуково-ферментативний гідроліз забезпечує високий вихід олії, багатої на діацетилгліцерол, за коротших часів реакції та в м’яких умовах.

Переваги ультразвукового гідролізу:

• тонка емульгація
• посилений масоперенос
• м’які умови
• короткий час процесу
• контрольована температура
• виробництво в потоці

Дослідження та результати в синтезі діацетилгліцеролів за допомогою ультразвуку

Awadallak et al. (2013) досліджували ультразвуково-асистований гідроліз пальмової олії з використанням Lipozyme RM IM як біокаталізатора. У двостадійній реакції ультразвук використовується для сприяння емульгації олії та води. На другій стадії додаються ферменти для каталітичного перетворення.
Ультразвукова установка, використана в дослідженні Awadallak: Сонікатор UP200St зі скляною проточною коміркою (див. зображення ліворуч).
Дослідницька група виявила, що наступний двостадійний процес дає найкращі результати: ультразвуковий зонд вводився на глибину близько 10mm у систему вода/олія, потужність регулювалася до 80 W і вмикалася на 3 min для емульгації системи перед вилученням, а потім додавався фермент (1,36 wt.% маси води + олії) під час перемішування розчину магнітним мішалкою (300 rpm).
Ультразвукова обробка проводилася з використанням потужного ультразвукового зондового сонікатора UP200St від Hielscher на 200 ват.

Таким чином, ультразвуково-асистований біокатализ дав DAG-олію з концентрацією 34,17 wt.% після 12h часу реакції. Сама стадія ультразвукової обробки була дуже короткою, тривалістю лише 1,2 min.
Оскільки ультразвукова обробка застосовується як перший етап для отримання дрібнодисперсної ультразвукової емульсії, цей двостадійний процес має переваги для великомасштабного виробництва: його енерговитрати дуже низькі, а короткий час емульгації дозволяє використовувати зменшене безперервне ультразвукове обладнання для живлення великих реакторів гідролізу.

Ультразвукове обладнання для пілотного та промислового виробництва

Hielscher Ultrasonics є вашим досвідченим партнером з багаторічним стажем для ультразвукових процесів, включаючи ефективний синтез діацетилгліцеролів. Ми виробляємо потужні та надійні ультразвукові системи для будь-якого обсягу. Як постачальник фармацевтичної та харчової промисловості, ми спеціалізуємося на виробництві ультразвукового обладнання, а також на консультуванні щодо ультразвукових процесів та їх впровадженню у виробничі потоки.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про продуктивність наших ультразвукових апаратів.

Ультразвуковий MultiPhaseCavitator від Hielscher

Hielscher розробив унікальну вставку для проточної комірки MultiPhaseCavitator MPC48. Вставка MPC48 (див. зображення праворуч) оснащена 48 тонкими канюлями, через які друга фаза ін’єктується як дуже тонкий рідкий струмінь діаметром від 0,3mm до 1,2mm (залежно від розміру канюлі). Оскільки друга фаза ін’єктується вже дуже дрібнодисперсно безпосередньо в зону ультразвукової кавітації, за допомогою ультразвукової обробки виробляється мікро- або нано-емульсія. Вставка MPC48 призначена для проточних реакторів Hielscher і може використовуватися для партійної та безперервної обробки.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про MultiPhaseCavitator!