Ультразвуково-ферментативний гідроліз олій

• Олії, багаті діацилгліцерином (DAG), є цінним інгредієнтом для харчових, фармацевтичних та косметичних продуктів.
• Діацилгліцерол може бути отриманий шляхом гідролізу пальмової олії з використанням комерційної ліпази як каталізатора під ультразвуком.
• За допомогою ультразвуково-ферментативного гідролізу ДАГ можна виробляти у великих обсягах з низькими витратами та в короткі терміни.

Виробництво ультразвуково-ферментативного діацилгліцерину

Олії, багаті діацилгліцерином (DAG), використовуються для харчових, фармацевтичних та косметичних застосувань. Вони викликають великий інтерес завдяки своїй високій поживній цінності, оскільки перетравлюються і метаболізуються таким чином, що значно знижує масу тіла.
За допомогою біокаталізованого гідролізу за допомогою ультразвуку стандартні рослинні олії можуть бути перетворені на харчові олії, багаті DAG. Ультразвуково-ферментативний гідроліз призводить до високого виходу олії, багатої діацилгліцерином, за короткий час реакції та в м'яких умовах.
Комбінація ультразвуку та ферментативного каталізу може бути використана для оновлення звичайних олій, наприклад, пальмової, до олії з високим вмістом діацилгліцерину. Високий вміст діацилгліцерину надає олії високу поживну цінність.

Переваги УЗД:

• тонкодисперсна емульгування
• Збільшення масообміну
• висока конверсія
• Легкі стани
• Короткий час процесу
• Контроль температури
• Внутрішнє виробництво

Хімічна будова діацилгліцерину (DAG)

дослідження & Результатів

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.
На малюнку праворуч показана ультразвукова установка, яка використовувалася в дослідженні Авадаллака: пристрій для ультразвукового зонда UP200S (200 Вт, 24 кГц) зі скляною проточною камерою для безперервного ультразвуку в контрольованих умовах.

протокол

Дослідницька група виявила, що наступні двоетапні процеси дають найкращі результати: реакцію проводили в ультразвуковій скляній проточній камері об'ємом 60 мл (див. малюнок праворуч) при 55 ° C протягом 24 годин. У реактор додали пальмову олію (15 г) і воду (1,5 г). Ультразвуковий датчик ультразвукового апарату UP200S був введений на глибину близько 10 мм у систему вода/масло, потужність була налаштована на 80 Вт і включена на 3 хв для емульгування системи перед видаленням, а потім був доданий фермент (1,36 мас.% води + маса масла), поки розчин перемішувався шляхом магнітного перемішування (300 об/хв).
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.

Результатів

У представлених випробуваннях масло DAG з концентрацією 34,17 мас.% було отримано після 12 год реакції. Етап ультразвуку зайняв всього 1,2 хв.
Ультразвуково-ферментативний каталіз переконує своїми великими перевагами для великосерійного виробництва, так як його енергетичні витрати дуже низькі, а короткий час емульгування дозволяє використовувати скорочене безперервне ультразвукове обладнання для живлення великих гідролізних реакторів. [Авадаллак та ін., 2013]