Hielscher – Ултразвук технология

Водораслите растат лаборатория

Отглеждане на водорасли

Водораслите растат Lab разработи серия от тръбни и плоски photobioreactors за отглеждане на водорасли, както и процес на ултразвукова унищожаване на базата на Hielscher ултразвукова процесори, оборудвани с клетки поток.
Обща технологична схема на процеса е показано по-долу.

Algae Gro Lab developed a complete process setup including photo bioreactor for algae cultivation and the downstream processing to gain algae oil.

Поток диаграма показва процеса на отглеждане на водорасли и водорасли масло производство, които използват помощта на ултразвук. © Водораслите растат лаборатория

Примери за водораслите растат лаборатория photobioreactors са представени по-долу.
Използването на LED панели, излъчваща светлина в номинална част на спектъра позволява да се постигне максимално нарастване размер на водорасли.
За пример след инокулацията на хлорела вулгарис с първоначалната плътност на 0.146 g/L постигнахме плътността на 7.3 г/Л през 7 дни.

www.algaegrowlab.com

Водораслите растат лаборатория доставки на оборудване за производство на alge масло и Фото-биореактори.

Водорасли клетки унищожаване чрез ултразвук

След водораслите растеж стадион водорасли клетката са узрели за масло производство лечение. Тъй като съдържанието на клетката е отделена от околната среда от една структура на състои клетъчните мембрани, в клетката смущение метод е значителна по отношение на освобождаване на пълния вътреклетъчни материал. Клетъчната мембрана осигурява механична якост към клетката и запази нейната цялост. Еластични свойства на клетъчната мембрана позволява на клетките да издържат на бързите промени в осмотично налягане, които могат да възникнат в тяхната външна среда.
Ултразвук и микровълнова с помощта на методи, които са описани по-долу, извличането на микроводорасли се подобри значително, с по-висока ефективност, намалява добива пъти и по-специално, както и ниски до умерени разходи и незначителен добавена токсичност.
Много често извличане на целта продуктите от водорасли е по-ефективен, ако клетките на водораслите са унищожени преди екстракцията. Но понякога, унищожаване себе си води до освобождаване на продукт, целта, и само процеса на разделяне е необходимо за да го (например екстракция на липидите от водорасли за производство на биогориво).
Водораслите растат lab интегрира с ултразвукова система за смущение в клетката и добив в тяхната настройка, за да осигури високо ефективен процес, постигане на пълно освобождаване на вътреклетъчното съдържание и по този начин по-високи добиви в по-кратко време. В ултразвукова реактор ултразвукови вълни създават caviatation в течните среди, който съдържа клетките на водораслите. Кавитация мехурчета растат по време на фазите на променливо разреждане на ултразвукови вълни, докато те достигнат определен размер, когато няма повече енергия може да бъде адсорбирано. В този максимален момент на балон растеж кухини колапс по време на компресия фаза. Мехурчета колапс създава екстремни условия на диференциалите на налягане и температура, както и шокови вълни и силни течни струи. Тези Екстремни сили не само унищожават клетки, но също така ефективно измиване съдържанието им в течни среди (напр. вода или разтворители).
Ефективността на ултразвукови унищожаване силно зависи от издръжливост и еластичност на стените на клетката, която варира значително между отделните водорасли щамове. Това е причината защо efficieny на унищожаване е силно повлиян от параметрите на процеса на sonification: най-важни параметри са амплитуда, налягане, концентрация & вискозитет и температура. Тези параметри трябва да бъде оптимизирана за всеки конкретен щам на водорасли, за да се гарантира ефективността на оптимална обработка.
Някои примери на клетката смущение и разпадането на различни водорасли щамове могат да бъдат намерени в членовете, изброени по-долу:

  • Dunnaliella salina и Nannochloropsis oculata: крал ч., Nowotarski к.; Джойс, E.M.; Мейсън, Т.Ж (2012): Ултразвукова смущение на водорасли клетки. ПДИ постери; 5/24/2012, vol. 1433 брой 1, стр. 237.
  • Nannochloropsis oculata: Jonathan R. McMillan, Иън а. Уотсън, Стела Али, Weaam ГЗ (2013): оценка и сравнение на методи за прекъсване на клетките морски водорасли: микровълнова, водна баня миксер, ултразвуково и лазерно лечение. Приложните, март 2013 г., Vol. 103, страници 128-134.
  • Nanochloropsis salina: Себастиан Schwede, Александра Kowalczyk, Манди Гербер, Роланд педя (2011): влиянието на различни клетъчни смущение техники за моно смилане на водорасли биомаса. Света възобновяема енергия конгрес 2011, биоенергия технологии, 8-12 май 2011, Швеция.
  • Schizochytrium limacinum и Chlamydomonas reinhardtii: Хосе град Gerde, Калин Montalbo-Lomboy M, Linxing Яо, David Grewell, Уанг Тонг (2012): оценка на микроводорасли клетка смущение чрез ултразвукова обработка. Bioresource технология 2012, Том 125, pp.175-81.
  • Crypthecodinium cohnii: Паула Мърсър и Роберто E. Armenta (2011): развитието на извличане на масло от микроводорасли. Кемпери Jornal на липидната наука технологии, 2011.
  • Scotiellopsis terrestris: S. Starke, д-р н. Hempel, л. Dombrowski, д-р о. Pulz: подобряване на смущение в клетка за Scotiellopsis terrestris посредством ултразвук и пектин разграждат ензим. Naturstoffchemie.
Algae cultivation in a 500L photo-bioreactor

500L тръбна photobioreactor с LED панели © водораслите растат лаборатория

Algae Grow Lab supplies photo-bioreactors in various designs for algae cultivation.

Плоски Фото-биореактор оборудвани с LED панели © водораслите растат лаборатория

Процес

След култивиране потока на Водораслите Биомасата се подава концентрацията устройството да се разделят на биомаса от течните среди. Концентрат се натрупва в резервоара за съхранение. След разделянето клетките трябва да бъде прекъснато за освобождаването на петрола и други вътреклетъчни материал. Следователно концентрирана биомасата се изпомпва чрез Hielscher ултразвуково устройство. Настройка на ултразвукова рециркулация гарантира рециркулация на клетката концентрат под определено налягане чрез Hielscher клетката за потока обратно към резервоар. Рециркулация трае времето, необходимо за унищожаване на клетки. Когато приключи процеса на унищожаване, биомаса с разрушените клетки е изпомпване на продукта разделяне устройството, когато настъпи окончателното разделяне на продукт от останалите отломки.

Powerful ultrasonication is the efficient method for the breakage of algae cells. Hielscher's UIP1500hd is a 1500 watts ultrasonic homogenizer that can be easily integrated to fullfill demanding applications.

Водорасли унищожаване звено с биомаса концентрация / разделяне устройство и на Hielscher 1,5 kW ултразвукова процесор UIP1500hd. © Водораслите растат лаборатория

Измерване на процента на разрушените клетки

За оценка на ефективността на водораслите счупване водораслите растат лабораторията използва две различни методики за измерване процента на разрушените клетки:

  1. Първият метод за анализ се основава на измерването на хлорофил А, Б и A B флуоресценция.
    По време на бавно въртене центрофугиране водораслови клетки и остатъци ще пелети в долната част на получателя, но се основава на свободно плаващ хлорофил все още остават в супернатанта. Използването на тези физически характеристики на клетката и хлорофил, процентът на счупени клетки могат да бъдат установени. Това се постига чрез измерване на първо място общия хлорофил флуоресценция на проба. След това пробата се центрофугира. След това се измерва хлорофил флуоресценция на повърхностния слой. Като се процентът на хлорофил флуоресценция в супернатанта на хлорофил флуоресценция от общата проба, може да се направи оценка на процента на счупени клетки. Тази форма на измерване е доста точна, но прави предположението, че броят на хлорофил в клетка е еднакво. Общо хлорофил екстракции са проведени с използване на метанол.
  2. За втория метод за анализ класическа hemocytometry е бил използван за измерване на плътността на клетките в проба събрани водорасли. Процедурата се извършва в 2 стъпки:
  • Първо се измерва плътността на клетките на събрани водорасли проба преди ултразвуково лечение.
  • На второ място се измерва броят на неунищожени (останалите) клетки след sonification на същата проба.
    Въз основа на резултатите от тези две измервания, се изчислява процентът на разрушените клетки.
The picture shows the algae concentrate before cell disruption via power-ultrasound (Hielscher UIP1500hd). ©Algae Grow Lab

PIC.1: Водорасли преди унищожаване © водораслите растат лаборатория

The microscopic picture shows the algae concentrate after 60 min. sonication. 50% of the algae cell are already broken.

Снимка 2: Водорасли прекъсване: 50 % клетки прекъсване след 60 мин sonication. © Водораслите растат лаборатория

Microscopic picture of ultrasonically disrupted and disintegrated algae cells. ©Algae Grow Lab

Снимка 3: Водорасли смущения: 100 % клетки прекъсване след sonication на 120 мин. © Водораслите растат лаборатория

Vistit Водораслите растат лабораторията на началната страница за да получите повече информация!

Algae Grow Lab has developed an ultrasonic destruction unit integrating Hielscher's ultrasonic equipment for cell disruption (Click to enlarge!)

Блок-схема на водораслите растат лабораторията на водорасли отглеждане и обработка единица. © Водораслите растат лаборатория

Свържете се с нас / попитам за повече информация

Говорете с нас за вашите изисквания за обработка. Ние ще препоръчвам настройка и обработка на параметрите на най-подходящите за вашия проект.