Ультразвуково-ферментативний гідроліз нафти
- Багаті олії діацелігліцеролу (DAG) є цінним інгредієнтом для харчових, фармацевтичних та косметичних продуктів.
- Діацилгліцерол може бути отриманий шляхом гідролізу пальмового масла, використовуючи комерційну ліпазу як каталізатор під ультразвуком.
- Ультразвуково-ферментативним гідролізом, DAG можна випускати у великих обсягах за низькою ціною та за короткий час.
Ультразвуково-ферментативне виробництво діацилгліцерину
Багаті олії діацелігліцеролу (DAG) використовуються для харчових, фармацевтичних та косметичних застосувань. Вони мають великий інтерес через їх високу поживну цінність, оскільки вони перетравлюються і метаболізуються таким чином, що значно знижує масу тіла.
Ультразвуковою біотерапією, що підтримує гідроліз, стандартні рослинні масла можуть бути перетворені в DAG-багаті їстівні масла. Ультразвуково-ферментативний гідроліз призводить до високого виходу багатих на діацилгліцерол масла в короткі періоди реакції та в м'яких умовах.
Комбінація ультразвукового та ферментативного каталізу може бути використана для оновлення звичайних масел, наприклад, пальмового масла, до масла з високим вмістом діацилгліцерину. Високий вміст діацилгліцерину дає маслу високу поживну цінність.
Переваги ультразвукового дослідження:
- тонка емульгування
- збільшена масова передача
- висока конверсія
- м'які умови
- короткий процес часу
- контрольоване температурою
- вбудоване виробництво
Хімічна структура діацилгліцерину (DAG)
Ультразвуковий скляний реактор, наприклад, для емульгування
Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!
Дослідження & Результати
Авадаллак та співавт. (2013 р.) Провели дослідження гідролізу пальмового масла ультразвуковим шляхом, використовуючи Lipozyme RM IM як біокаталізатор. У двоступеневій реакції, ультразвук використовується для сприяння емульгування нафти та води. На другому етапі ферменти додають для каталітичного перетворення.
На малюнку праворуч показано ультразвукове налаштування, яке використовується в дослідженні Awadallak: ультразвуковий зондовий пристрій UP200S (200 Вт, 24 кГц) із стекловидним елементом для безперервної ультразвукової обробки в контрольованих умовах.
Протокол
Дослідницька група виявила, що наступний двоступінчастий процес дає найкращі результати: Реакція проводилась у клітці потоку ультразвукового скла із об'ємом 60мл (див. Малюнок справа) при 55 ° С протягом 24 годин. Паливну оливу (15 г) та воду (1,5 г) додавали до реактора. Ультразвуковий зонд ультразвукового апарату UP200S було вставлено на глибину приблизно 10мм у воду / масляну систему, потужність була відрегульована до 80Вт і включена протягом 3хв, щоб емульгувати систему перед видаленням, а потім фермент (1,36мас.% води + масляна маса) був додавали, поки розчин змішували магнітним перемішуванням (300 об / хв).
Таким чином, за допомогою ультразвукового біокаталізу при отриманні масла DAG з концентрацією 34,17% мас. Після 12 годин реакції. Процес обробки ультразвукозйомки був дуже коротким, тривалістю всього 1,2 хвилини.
Результати
У представлених випробуваннях DAG-масло з концентрацією 34,17% мас. Було отримано після 12 годин реакції. Крок обробки ультразвуком зайняв лише 1,2 хвилини.
Ультразвуково-ферментативний каталіз переконує його величезні переваги для великомасштабного виробництва, так як витрати на енергію є дуже низькими, а час короткого емульгування дозволяє застосовувати скорочене неперервне ультразвукове обладнання для живлення великих реакторів гідролізу. [Авадаллак та співавт. 2013 р.]
Ультразвуковий зондовий пристрій UP200S з скляним реактором
Література / Довідники
- Адевале, Петро; Дюмон, Марі-Хосе; Нгаді, Майкл (2015 р.): Синтез та кінетика, що стимулюють ферментний синтез виробництва біодизелю за допомогою ультразвукового випромінювання із сміття. Ультрасоніка Sonochemistry 27; 2015 р. 1-9.
- Авааллак, Джамал А.; Фолл, Фернандо; Рибас, Марієлен С .; да Сільва, Каміла да; Фільо, Лучіо Кардозо; Да Сілва, Едсон А. (2013): Ферментативний каталізатор гідролізу пальмового масла при опроміненні ультразвуком: синтез діатилгліцерину. Ультрасоніка Sonochemistry 20; 2013. 1002-1007.
- Дхара Р .; Дхар П .; Ghosh M. (2013): Дієтичні ефекти багатих діацилгліцеролом гірчичне масло на ліпідний профіль нормохолестеринемічних та гіперхолестеринемічних щурів. Журнал про технології харчової науки 50 (4); 2013. 678-86.
- Дхара Р .; Дхар П .; Ghosh M. (2012): Дієтичні ефекти чистого та діацилгліцеролу насиченого масла рисових висівок за схемою росту та ліпідним профілем щурів. Журнал Oleo Science 61 (7); 369-75.
- Гонсалвес, Карен М.; Сутілі, Феліпе К .; Лейте, Сельма Г.Ф .; де Соуза, Родріго ОМА; Рамос Лейл, Івана Корреа (2012): Гідроліз пальмового масла, каталізується ліпазами під впливом ультразвукового опромінення. Використання експериментального дизайну як інструменту оцінки змінних. Ультрасоніка Sonochemistry 19; 2012: 232-236.
- Суза, Родріго ОМА; Бабіч, Івеліз; Лейте, Сельма Г.Ф .; Антюнес, Октавіо АС: Каталізація ліпазою діацилгліцерину під впливом сонохімічного опромінення.
- Нагао Т .; Ватанабе Х .; Перейти до N .; Онізава К .; Тагучі Х .; Мацуо Н .; Ясукава Т .; Цусіма Р .; Шімасакі Х .; Ітакура Х. (2000): дієтичний діацилгліцерин пригнічує накопичення жиру в організмі у порівнянні з триацилгліцеролом у чоловіків у подвійному сліпому контрольованому дослідженні. Журнал Nutrition 130, 2000. 792-797.
Факти варті знати
Про Діацилгліцероли
Діацилгліцероли (ДАГ) зазвичай використовуються в різних ступенях чистоти як добавки для підвищення пластичності жирів або як основи для харчової, лікарської та косметичної промисловості. DAG також використовують як масла для відокремлення матеріалів від прес-форм і як регулятор кристалів жиру, попередників синтезу органічних продуктів, таких як фосфоліпіди, гліколіпіди, ліпопротеїни, пролікарські препарати, такі як DAG-кон'югований хлорамбуцил для лікування лімфоми, (S ) - (3,4-дигідроксифеніл) аланін (LDOPA) для лікування хвороби Паркінсона та багатьох інших. Зовсім недавно, нафта, багата на DAG, була використана як функціональне рослинне масло, вміст якого становив щонайменше 80% 1,3-DAG. [Нагао та співавт., 2000]
Діацилгліцерин (ДАГ) може бути отриманий шляхом часткового гідролізу, етерифікації або гліцерину шляхом хімічного або ферментативного каталізу. Переважний метод - ферментний каталіз, оскільки його можна виконувати в найлегших умовах (найнижча температура і тиск).