Thủy phân dầu siêu âm-enzym
- Dầu giàu Diacylglycerol (DAG) là một thành phần có giá trị cho các sản phẩm thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
- Diacylglycerol có thể được sản xuất bằng cách thủy phân dầu cọ bằng cách sử dụng lipase thương mại làm chất xúc tác dưới quá trình siêu âm.
- Bằng cách thủy phân siêu âm-enzym, DAG có thể được sản xuất với số lượng lớn với chi phí thấp và trong thời gian ngắn.
Siêu âm-Enzymatic Diacylglycerol sản xuất
Dầu giàu Diacylglycerol (DAG) được sử dụng cho các ứng dụng thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Chúng đã nhận được rất nhiều sự quan tâm do giá trị dinh dưỡng cao vì chúng được tiêu hóa và chuyển hóa theo một cách nào đó, giúp giảm đáng kể trọng lượng cơ thể.
Bằng cách thủy phân xúc tác sinh học hỗ trợ siêu âm, dầu thực vật tiêu chuẩn có thể được biến thành dầu ăn giàu DAG. Quá trình thủy phân siêu âm-enzym dẫn đến năng suất cao của dầu giàu diacylglycerol trong thời gian phản ứng ngắn và trong điều kiện nhẹ.
Sự kết hợp giữa siêu âm và xúc tác enzym có thể được sử dụng để nâng cấp các loại dầu thông thường, ví dụ như dầu cọ, thành dầu có hàm lượng diacylglycerol cao. Hàm lượng diacylglycerol cao mang lại cho dầu giá trị dinh dưỡng cao.
Lợi ích của siêu âm:
- nhũ hóa tốt
- Tăng khả năng truyền khối lượng
- Chuyển đổi cao
- Tình trạng nhẹ
- Thời gian xử lý ngắn
- Kiểm soát nhiệt độ
- Sản xuất nội tuyến
Cấu trúc hóa học của diacylglycerol (DAG)
Lò phản ứng thủy tinh siêu âm, ví dụ như để nhũ hóa
Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!
nghiên cứu & Kết quả
Awadallak et al. (2013) đã điều tra quá trình thủy phân dầu cọ có sự hỗ trợ siêu âm bằng cách sử dụng Lipozyme RM IM làm chất xúc tác sinh học. Trong phản ứng hai bước, siêu âm được sử dụng để thúc đẩy quá trình nhũ hóa dầu và nước. Trong bước thứ hai, các enzym được thêm vào để chuyển đổi xúc tác.
Hình bên phải cho thấy thiết lập siêu âm được sử dụng trong nghiên cứu của Awadallak: thiết bị đầu dò siêu âm UP200S (200W, 24kHz) với tế bào dòng thủy tinh để siêu âm liên tục trong điều kiện được kiểm soát.
Protocol
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng quy trình hai bước sau sẽ mang lại kết quả tốt nhất: Phản ứng được thực hiện trong tế bào dòng thủy tinh siêu âm với thể tích 60ml (xem hình bên phải) ở 55 ° C trong 24 giờ. Dầu cọ (15 g) và nước (1,5 g) được thêm vào lò phản ứng. Đầu dò siêu âm của máy siêu âm UP200S được đưa vào độ sâu khoảng 10mm vào hệ thống nước / dầu, công suất được điều chỉnh thành 80W và bật trong 3 phút để nhũ hóa hệ thống trước khi được loại bỏ, và sau đó enzyme (1,36% trọng lượng nước + khối lượng dầu) được thêm vào trong khi dung dịch được trộn bằng cách khuấy từ (300 vòng / phút).
Do đó, xúc tác sinh học hỗ trợ siêu âm mang lại dầu DAG với nồng độ 34,17% trọng lượng sau thời gian phản ứng 12h. Bản thân bước sonication rất ngắn với thời gian chỉ 1,2 phút.
Kết quả
Trong các thử nghiệm được trình bày, dầu DAG với nồng độ 34,17% trọng lượng thu được sau 12 giờ phản ứng. Bước sonication chỉ mất 1,2 phút.
Xúc tác siêu âm-enzym thuyết phục bởi những ưu điểm tuyệt vời của nó đối với sản xuất quy mô lớn, vì chi phí năng lượng của nó rất thấp và thời gian nhũ hóa ngắn của nó cho phép sử dụng thiết bị siêu âm liên tục giảm để cung cấp cho các lò phản ứng thủy phân lớn. [Awadallak và cộng sự. 2013]
Thiết bị đầu dò siêu âm UP200S với lò phản ứng thủy tinh
Văn học/Tài liệu tham khảo
- Adewale, Peter; Dumont, Marie-Josée; Ngadi, Michael (2015): Tổng hợp xúc tác enzyme và động học của sản xuất dầu diesel sinh học hỗ trợ siêu âm từ mỡ thải. Siêu âm Sonochemistry 27; 2015. 1-9.
- Awadallak, Jamal A.; Voll, Fernando; Ribas, Marielen C.; da Silva, Camila da; Filho, Lucio Cardozo; da Silva, Edson A. (2013): Thủy phân dầu cọ xúc tác enzym dưới bức xạ siêu âm: Tổng hợp Diacylglycerol. Siêu âm Siêu âm Siêu âm 20; 2013. 1002-1007.
- Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2013): Tác dụng trong chế độ ăn uống của dầu mù tạt giàu diacylglycerol đối với hồ sơ lipid của chuột mắc bệnh bình thường và tăng cholesterol máu. Tạp chí Công nghệ Khoa học Thực phẩm 50(4); 2013. 678-86.
- Dhara R.; Dhar P.; Ghosh M. (2012): Ảnh hưởng trong chế độ ăn uống của dầu cám gạo nguyên chất và giàu diacylglycerol đối với mô hình tăng trưởng và hồ sơ lipid của chuột. Tạp chí Khoa học Oleo 61 (7); 2012. 369-75.
- Goncalves, Karen M.; Sutili, Felipe K.; Leite, Selma GF; de Souza, Rodrigo OMA; Ramos Leal, Ivana Correa (2012): Thủy phân dầu cọ được xúc tác bởi lipase dưới bức xạ siêu âm - Việc sử dụng thiết kế thí nghiệm như một công cụ để đánh giá các biến. Siêu âm Siêu âm Sonochemistry 19; 2012: 232–236.
- Souza, Rodrigo OMA; Babicz, Ivelize; Leite, Selma GF; Antunes, Octavio AC: Sản xuất diacylglycerol xúc tác lipase dưới chiếu xạ sonochemical.
- Nagao T.; Watanabe H.; Goto N.; Onizawa K.; Taguchi H.; Matsuo N.; Yasukawa T.; Tsushima R.; Shimasaki H.; Itakura H. (2000): Diacylglycerol trong chế độ ăn uống ngăn chặn sự tích tụ chất béo trong cơ thể so với triacylglycerol ở nam giới trong một thử nghiệm có đối chứng mù đôi. Tạp chí Dinh dưỡng 130, 2000. 792-797.
Sự thật đáng biết
Giới thiệu về Diacylglycerols
Diacylglycerol (DAG) thường được sử dụng ở các mức độ tinh khiết khác nhau làm phụ gia để tăng cường độ dẻo của chất béo hoặc làm cơ sở cho các ngành công nghiệp thực phẩm, y học và mỹ phẩm. DAG cũng được sử dụng làm dầu ghẻ lạnh để tách vật liệu khỏi nấm mốc và như một chất điều chỉnh các tinh thể chất béo, tiền chất để tổng hợp hữu cơ các sản phẩm như phospholipid, glycolipid, lipoprotein, tiền thuốc như chlorambucil liên hợp DAG để điều trị ung thư hạch, (S) - (3,4-dihydroxyphenyl) alanine (LDOPA) để điều trị bệnh Parkinson và nhiều loại khác. Gần đây, dầu giàu DAG đã được sử dụng làm dầu ăn chức năng, với hàm lượng ít nhất 80% 1,3-DAG. [Nagao và cộng sự, 2000]
Diacylglycerol (DAGs) có thể được sản xuất bằng cách thủy phân một phần, este hóa hoặc glyceroly phân thông qua xúc tác hóa học hoặc enzyme. Xúc tác enzym là phương pháp được ưa chuộng vì nó có thể được thực hiện trong điều kiện nhẹ nhất (nhiệt độ và áp suất thấp nhất).