Hielscher تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية

استخراج الطحالب بالموجات فوق الصوتية للمكملات الغذائية

استخراج بالموجات فوق الصوتية هو الأسلوب المتفوق لتعطيل خلايا الطحالب بشكل فعال وسريع. سونيكيشن يمكن الافراج عن كمية كاملة من المركبات النشطة بيولوجيا، مما يجعل تقنية الموجات فوق الصوتية فعالة للغاية.

كيفية استخراج البروتينات والدهون والفينولات من الطحالب مع الموجات فوق الصوتية

الأنواع الطحالب والميكروغال غنية بالمركبات النشطة بيولوجيا مثل البروتينات والدهون والكاروتينات والأصباغ (على سبيل المثال، فيكوسيانينس، أستازانتين الخ)، الفينولات والسكريات. وهذا يجعلها مادة طبيعية تستخدم على نطاق واسع لإنتاج مقتطفات للأغذية والمكملات الغذائية. أنواع الطحالب المستخدمة عادة للمكملات الغذائية هي المفصليات ماكسيما و (المعروف أيضا باسم سبيرولينا)، شلوريلا فولغاريس، المكورات الهاموس pluvialisو أولفا spp. ومن المعروف الطحالب لتكون مصدرا جيدا للبروتينات عالية الجودة، والدهون، PUFAs طويلة السلسلة (أي أوميغا 3)، السكريات (مثل alginate، carrageenan، α-glucans)، والفيتامينات، والمواد المضادة للاكسدة.
سبيرولينا هو متاح على نطاق واسع ونوع شائع الاستخدام من الطحالب, وهي غنية في المركبات النشطة بيولوجيا عالية القيمة مثل البروتينات (مع 50-70% wt الجافة). منذ وافقت سبيرولينا من قبل ادارة الاغذية والعقاقير (إدارة الأدوية الغذائية في الولايات المتحدة) كما GRAS (المعترف بها عموما كما آمنة), يمكن استخدام مقتطفات سبيرولينا والسبيرولينا في الأطعمة التجارية أو كمكملات غذائية.

مزايا استخراج الطحالب بالموجات فوق الصوتية

استخراج بالموجات فوق الصوتية يتفوق أساليب الاستخراج البديلة في نقاط متعددة، مثل ارتفاع العائد، والموثوقية، والسلامة، والبساطة، والود البيئي.

عائد الاستخراج الكامل

تعمل الموجات فوق الصوتية عالية الأداء على كسر خلايا الطحالب المفتوحة وتعطيلها بحيث يتم تحرير المواد داخل الخلايا. استخراج الموجات فوق الصوتية النشرات وبالتالي الطيف الكامل من المركبات النشطة بيولوجيا، مثل البروتينات النباتية، الكاروتينات والدهون والفينولات.
يمكن تمييز البروتينات النباتية إلى ثلاث مجموعات رئيسية ، وهي الكلورو فيكوسيانين ، الفيكوسيانينات وphyerythrins. C-Phycocyanin هو صبغة زرقاء طبيعية، والتي تستخدم على نطاق واسع في المنتجات الغذائية والصيدلانية. استخراج بالموجات فوق الصوتية النشرات الطيف الكامل من البروتينات.

HIELSCHER الفوق' SonoStation هو الإعداد بالموجات فوق الصوتية سهل الاستخدام لحجم الانتاج. (اضغط للتكبير!)

محطة السوستيشن – نظام الموجات فوق الصوتية مع 2X 2kW ultrasonicators، أثار خزان ومضخة – هو نظام سهل الاستخدام لاستخراج.

طلب معلومات





كفاءة استخراج عالية

اختبر Duangsee وآخرون (2009) طريقتين مختلفتين للاستخراج (استخراج المذيبات بمساعدة بالموجات فوق الصوتية واستخراجها عن طريق التجميد المتكرر والذوبان) للمركبات النشطة بيولوجيًا من الكتلة الحيوية Arthospira ووجدوا أن استخراج المذيبات بالموجات فوق الصوتية أدى إلى زيادة كفاءة الاستخراج (22.1٪) من التجميد والذوبان (15.6٪). مقارنة تمزق الخلية بين سونيكيشن والتجميد المتكرر والذوبان يظهر أن سونيكيشن هو أكثر فعالية. التجويف بالموجات فوق الصوتية تعطيل خلايا الطحالب بسرعة وفعالية مما يؤدي إلى اضطراب أعلى الخلية بالمقارنة مع خلايا سبيرولينا المعالجة من قبل التجميد المتكرر والذوبان.
سونيكيشن كان أكثر فعالية في كسر مغلف الخلية بالمقارنة مع تجميد المتكررة والذوبان. وأظهرت غلة استخراج فيكوسيانين أن درجة حرارة المعالجة أثرت على كفاءة الاستخراج.

عملية استخراج سريع

يمكن لأنظمة الموجات فوق الصوتية عالية الأداء تطبيق قوة الموجات فوق الصوتية عالية عبر السعة العالية في تعليق الطحالب. وهذا يجعل استخراج الموجات فوق الصوتية طريقة معالجة سريعة جدا.

التحكم في درجة الحرارة

الموجات فوق الصوتية هي تقنية استخراج ميكانيكية غير حرارية بحتة. يمكن التحكم في درجة حرارة الاستخراج بدقة باستخدام مستشعر درجة حرارة قابل للتوصيل ، وهو متصل بالموجات فوق الصوتية الرقمية Hielscher. برنامج الموجات فوق الصوتية الرقمية Hielscher تسمح لتعيين حدود درجة الحرارة، بحيث المتجانس بالموجات فوق الصوتية يتوقف عند الوصول إلى حد درجة الحرارة. يسمح التحكم الدقيق في درجة الحرارة بمنع التدهور الحراري للمواد الحساسة للحرارة مثل البروتينات النباتية والفيتامينات والبوليفينول والسكريات والدهون وغيرها من المركبات النشطة بيولوجيًا.

متوافق مع مختلف المذيبات

الموجات فوق الصوتية متوافق مع أي مذيب تقريبًا. استخراج بالموجات فوق الصوتية في تركيبة مع المذيبات الخضراء مثل الماء أو الإيثانول تنتج مقتطفات نظيفة. يمكن دمج هذه المستخلصات بالموجات فوق الصوتية بأمان في الأطعمة منذ استخراج المذيبات الإيثانول والماء لديها GRAS (المعترف بها عموما كآمنة) حالة.

إعادة إنتاج وتوحيد العمليات

تأتي أجهزة الموجات فوق الصوتية الرقمية من Hielscher مع برنامج ذكي ومجموعة متنوعة من الإعدادات المفصّلة لمعلمات الاستخراج المثالية. بروتوكولات البرمجيات جميع معلمة عملية الموجات فوق الصوتية (على سبيل المثال، السعة، صافي الطاقة، الطاقة الإجمالية، ودرجة الحرارة، والضغط، والوقت، والتاريخ) ويكتب بيانات سونيكيشن في ملف CSV على المدمج في بطاقة SD. هذا يسمح لك لتوحيد عملية الاستخراج الخاصة بك ورصد سونيكيشن وانتاج الجودة عن كثب. تساعدك هذه الميزات على الوفاء بمتطلبات وضع المستويات العملية وكذلك ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) ، والتي تعتبر مهمة للغاية عندما يتم إنتاج المستخلصات للمكملات الغذائية أو المنتجات الغذائية أو الصيدلانية.

بروتوكول استخراج الفيكوسيانين بالموجات فوق الصوتية

حقق مازومدر وآخرون (2017) في معلمات المعالجة المثلى لاستخراج الفيكوسيانين والفينوليك بالموجات فوق الصوتية من مطلي Arthospira. تم الحصول على الحد الأقصى لإنتاجية الفيكوسيانين (29.9 ملغم/غرام) وإجمالي الفينولات (2.4 ملغم/غرام) بتركيز الإيثانول بنسبة 40%، ودرجة حرارة استخراج 34.9 درجة مئوية باستخدام الموجات فوق الصوتية UP50H (50 واط، 30 كيلو هرتز) بسعة 95% لوقت استخراج 104.7 ثانية.

استخدم فيرنيس وآخرون (2019) UIP1000hdT (1000W، 20KHZ) بالموجات فوق الصوتية لاستخراج البروتينات من سبيرولينا. وقد تم تجهيز ultrasonicator مع سونوترودي BS2d34 ومفاعل تدفق الموجات فوق الصوتية (انظر الصورة أدناه لإعداد استخراج الموجات فوق الصوتية بالضبط مع خلية تدفق ومضخة سيبكس).

إعداد استخراج الموجات فوق الصوتية مع UIP1000hdT لاستخراج الطحالب

UIP1000hdT – Manothermosonication (MTS) الإعداد und استخراج البروتين لدينا من سبيرولينا على نطاق المختبر
المصدر: فيرنس وآخرون 2019

تظهر نتائج البحث أن ظروف الاستخراج بالموجات فوق الصوتية المحسنة لغلة البروتين تنطوي على درجة حرارة وضغط مرتفعين قليلاً (ما يسمى ماينروثرموسسونيكيشن MTS). MTS يعزز النقل الجماعي وتمكن من الحصول على 229٪ المزيد من البروتينات (28.42 ± 1.15 g/100 ز wt الجافة.) من العملية التقليدية دون الموجات فوق الصوتية (8.63 ± 1.15 ز/100 غرام wt).
مع 28.42 غرام من البروتينات التي تم الحصول عليها لكل 100 غرام من الكتلة الحيوية سبيرولينا الجافة في استخراج، تم تحقيق معدل استعادة البروتين من 50٪ في 6 دقائق فقط في عملية سونيكيشن المستمر. التصوير المجهري يكشف عن أن التجويف الصوتي يؤثر على خيوط سبيرولينا من خلال آليات مختلفة مثل التجزئة ، والنوبورات ، وإزالة التتشفي. هذه الآثار المختلفة تجعل استخراج وإطلاق وsolubilization من المركبات النشطة بيولوجيا سبيرولينا أسهل وأكثر فعالية، مما يؤدي إلى غلة عالية من البروتين ذات جودة عالية.
فيما يتعلق بنوعية البروتينات المستخرجة بالموجات فوق الصوتية ، لم تتح للأحماض الأمينية عن طريق العلاج بالموجات فوق الصوتية ، ولكنها موجودة في كمية أكبر في حالة سونيكيشن بالمقارنة مع الاستخراج التقليدي.
عندما تتم مقارنة manothermosonication واستخراج بالموجات فوق الصوتية دون ارتفاع الضغط ودرجة الحرارة، والفرق في غلة الاستخراج والكفاءة هو الحد الأدنى فقط. لذلك ، تعتبر الموجات فوق الصوتية وحدها هي التقنية الأكثر اقتصادًا وأسهل لإنتاج مستخلص عالي الجودة غني ببروتينات سبيرولينا. استخراج بالموجات فوق الصوتية هو الأخضر، صديقة للبيئة تقنية استخراج مناسبة لاستخراج البروتين من سبيرولينا على نطاق المختبر، والتي يمكن تحجيمها بسهولة إلى النطاق التجريبي والصناعي. (راجع فيرنيس وآخرون 2019)

UP400St استخراج بالموجات فوق الصوتية في دفعة 8L

UP400St لاستخراج الموجات فوق الصوتية من الطحالب في دفعة 8L

عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية مستخرج

جميع نتائج الاستخراج التي تحققت على نطاق صغير، يمكن تحجيمها خطيا إلى قدرات إنتاجية أكبر. Hielscher Ultrasonics محفظة منتجات كبيرة من المختبر إلى أنظمة الاستخراج الصناعية لديها الموجات فوق الصوتية الأكثر ملاءمة لقدرة العملية المتوخاة الخاصة بك. سوف يساعدك موظفونا المتمرسون منذ فترة طويلة من اختبارات الجدوى وتحسين العملية إلى تركيب نظام الموجات فوق الصوتية الخاص بك على مستوى الإنتاج النهائي.

HIELSCHER الفوق – معدات استخراج متطورة

Hielscher Ultrasonics مجموعة المنتجات يغطي مجموعة كاملة من عالية الأداء الموجات فوق الصوتية المستخلصات من صغيرة إلى واسعة النطاق. ملحقات إضافية تسمح لتجميع سهلة من تكوين الجهاز بالموجات فوق الصوتية الأكثر ملاءمة للعملية الخاصة بك. الإعداد الأمثل بالموجات فوق الصوتية يعتمد على القدرة المتوخاة، وحجم، والمواد الخام، دفعة أو مضمنة العملية والجدول الزمني. قوة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية يسمح لعملية 24 / 7 في الخدمة الشاقة وفي بيئات صعبة.

اختر من بين الملحقات المختلفة مثل:

  • سونوتروديس مع مختلف الأحجام والأقطار والأشكال
  • سونوتروديس لسعة عالية من 200μm وأعلى
  • تدفق مفاعلات الخلايا مع مختلف الأحجام والهندسة
  • العديد من قرون الداعم لزيادة أو تقليل المكاسب
  • الاجهزة سونيكيشن كاملة مثل سونوستيشن، والتي تشمل مستخرج بالموجات فوق الصوتية، خزان، المحرض، ومضخة
  • مستشعرات درجة الحرارة القابلة للتوصيل
  • مستشعرات الضغط القابلة للتوصيل

لدينا تدريب جيد، والموظفين ذوي الخبرة الطويلة سوف استشارك ويوصي لك النظام الأكثر ملاءمة بالموجات فوق الصوتية لمتطلبات عملية الاستخراج الخاصة بك!

الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:

دفعة حجم معدل المد و الجزر الأجهزة الموصى بها
1 إلى 500ML 10 إلى 200ML / دقيقة UP100H
10 إلى 2000ML 20 إلى 400ML / دقيقة Uf200 ः ر، UP400St
00.1 إلى 20L 00.2 إلى 4L / دقيقة UIP2000hdT
10 إلى 100L 2 إلى 10L / دقيقة UIP4000hdT
زمالة المدمنين المجهولين 10 إلى 100L / دقيقة UIP16000
زمالة المدمنين المجهولين أكبر مجموعة من UIP16000

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول المعالجات بالموجات فوق الصوتية والتطبيقات والسعر. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك ونقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك!









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عاليه الأداء الخالطون بالموجات فوق الصوتية لتشتت ، استحلاب واستخراج الخلايا.

عاليه الطاقة الخالطون بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى طيار و صناعي مقياس.

الأدب / المراجع



حقائق تستحق العلم

سبيرولينا

سبيرولينا، وهي بكتيريا بروكاريوتيك، غنية بالأصباغ مثل الكاروتينات، الكلوروفيل، والفيكوسيانين. يمكن العثور على الكاروتينات (على سبيل المثال، α-كاروتين، الصباغ البرتقالي والأصفر)، الكلوروفيل، وفيكوسيانين في 0.4، 1.0 و 14٪ wt الجافة، على التوالي. فيكوسيانين هو بروتين أزرق أخضر، ما يسمى بروتين البيليبروتين، الذي يقع في اللاميلا الضوئية الاصطناعية في الغشاء السيتوبلازمي من البكتيريا الزرقاء.
يتم استخدامه كمادة مضافة غذائية وملونة للطعام ، مكمل غذائي وتطبيقات تشخيص المناعة.