بهینه سازی واکنش تولید روغن دی آسیل گلیسرول از روغن گلرنگ توسط گلیسرولیز آنزیمی با استفاده از طرح rsm

روغن ها و چربی ها از زمان های بسیار قدیم از جمله اجزای مهم تشکیل دهنده غذای انسان بوده اند که به عنوان منابع تأمین انرژی، اسید های چرب ضروری و ویتامین های محلول در چربی محسوب شده و نقش اساسی در متابولیسم دارند. امروزه به اثبات رسیده است که برخی از چربی ها و روغن ها در بدن انسان دارای خواص زیست فعال نیز بوده و می توانند اثرات مثبتی بر روی سلامتی انسان داشته باشند که به این ترکیبات لیپیدهای فراسودمند، مغذی، درمانی و یا دارویی گفته می شود. با توجه به متفاوت بودن هضم، جذب و متابولیسم روغن دی آسیل گلیسرول در بدن و تأثیرات مطلوب آن در جلوگیری از ابتلا به بسیاری از بیماری ها، به نظر می رسد این روغن گزینه مناسبی برای تولید به عنوان یک روغن فراسودمند باشد. دی آسیل گلیسرول استر الکل گلیسرول با دو اسید چرب است که دارای دو ساختار ایزومری sn-1,2(2,3) و sn-1,3 دی آسیل گلیسرول می باشد. طبق تعریف روغن دی آسیل گلیسرول به روغن خوراکی گفته می شود که حاوی حداقل 10 در صد dag باشد اما روغنی که امروزه در سطح بازار جهانی تولید می شود حاوی 80 در صد dag و حداکثر 20 در صد tag و 5 در صد منوآسیل گلیسرول است. این روغن برای اولین بار با استفاده از روغن های سویا و کانولا در سال 1999 در ژاپن با نام econa oil تولید شد و در سال های 2000 و 2003 توسط fda به عنوان یک ترکیب gras در آمریکا به ثبت رسید. همچنین در هر دو کشور مذکور از روغن dag به عنوان روغن پخت و پز زیست فعال( فراسودمند) یاد می شود. روغن دی آسیل گلیسرول را می توان به روش های مختلفی نظیر هیدرولیز، گلیسرولیز و استریفیکاسیون و یا ترکیب این روش ها تولید کرد که هر کدام از این روش های تولید می توانند با کاتالیزورهای شیمیایی قلیایی غیر آلی یا کاتالیزورهای آنزیمی انجام شوند. در این تحقیق از روغن گلرنگ و روش گلیسرولیز آنزیمی در محیط بدون حلال برای تولید روغن دی آسیل گلیسرول استفاده شد. آنزیم مورد استفاده آنزیم lipozyme tl im بود که یک لیپاز تخصصی بر روی موقعیت های 1 و 3 تری گلیسرید است و منشأ آن قارچ ترمومایسس لانوجینوزا می باشد. در تولید این روغن متغیرهای متفاوتی شامل دما، زمان، نسبت مولی گلیسرول به روغن گلرنگ و میزان آنزیم در نظر گرفته شد که در نهایت با استفاده از روش آماری سطح پاسخ (rsm) بهینه سازی واکنش و تعیین سطوح مطلوب هر متغیر انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد که مقدار دی آسیل گلیسرول پیش بینی شده توسط نرم افزار در مقایسه با مقدار واقعی آن، اختلاف معنی داری نداشته و مدل تعیین شده به خوبی می تواند برای تولید دی آسیل گلیسرول با میزان مطلوب مورد استفاده قرار گیرد. شرایط بهینه واکنش شامل آنزیم به مقدار 75/0 در صد روغن، مقدار گلیسرول 32/5 گرم، دما 9/46 درجه سانتیگراد و زمان 4 ساعت تعیین شد. در نهایت خصوصیات فیزیکوشیمیایی روغن دی آسیل گلیسرول تولیدی و روغن گلرنگ( ماده اولیه) مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج حاکی بر این بود که علی رغم اختلاف ناچیز در بعضی از این خصوصیات می توان از روغن دی آسیل گلیسرول به عنوان جایگزینی مناسب برای روغن گلرنگ و حتی روغن های معمولی استفاده کرد.