استخراج استازانتين بالموجات فوق الصوتية لأعلى غلة
- استازانتين هو مضاد أكسدة قوي للغاية يستخدم في المستحضرات الصيدلانية والمكملات الغذائية.
- من أجل إنتاج استازانتين عالية الجودة من مصادر طبيعية مثل الطحالب، مطلوب تقنية استخراج عالية الأداء.
- استخراج بالموجات فوق الصوتية هو العلاج الميكانيكي, الذي يعطي غلة عالية من استازانتين في وقت استخراج قصيرة جدا.
أجهزة سونيكاتور عالية الأداء لمستخلصات أستازانتين عالية الجودة
الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو تقنية استخراج عالية الأداء تستخدم موجات الموجات فوق الصوتية المكثفة لاستخراج أستازانتين من المصادر الطبيعية ، مثل الطحالب الدقيقة أو الكريل أو القشريات. أستازانتين هو صبغة كاروتينويد تحدث بشكل طبيعي ومعروفة بخصائصها القوية المضادة للأكسدة وفوائدها الصحية المختلفة. يستخدم عادة كمكمل غذائي وعامل تلوين غذائي. لير كيف يساعد صوتنة لتحسين عملية استخراج أستازانتين الخاص بك!
MultiSonoReactor لتحسين استخراج أستازانتين باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة
استخراج بالموجات فوق الصوتية من استازانتين من الطحالب الدقيقة
أستازانتين للمكملات الغذائية, التي تستهلك هاته البشر والحيوانات لفوائدها الصحية, يتم الحصول على استازانتين من المأكولات البحرية أو استخراجها من الطحالب H. pluvialis. هيماتوكوسلوفيليس هو ميكروالغا الخضراء، التي تنتج محتويات استازانتين عالية عند تطبيق ظروف الإجهاد، على سبيل المثال ارتفاع الملوحة، ونقص النيتروجين، وارتفاع درجة الحرارة والضوء. مع ما يصل إلى 9.2mg/g استازانتين لكل خلية الطحالب (= تصل إلى 3.8٪ على الوزن الجاف من H. pluvialis)، وبالوفياليس هيماتوكوسكوس يتراكم محتوى عالية جدا من استازانتين الطبيعية، وبالتالي هو الكائن المفضل لإنتاج استازانتين.
من أجل إطلاق الأستازانتين من الطحالب الدقيقة الخضراء ، يجب تعطيل خلايا الطحالب. تم تأسيس الموجات فوق الصوتية بشكل جيد لغرض تعطيل الخلايا ، تحلل وعزل المركبات النشطة بيولوجيا auch مثل الدهون ومضادات الأكسدة والبوليفينول والأصباغ الطبيعية. الموجات فوق الصوتية عالية الأداء يخلق قوى ميكانيكية بحتة التي تعطل جدران الخلايا بواسطة قوى القص وتسبب الافراج عن المواد النشطة بيولوجيا مثل أستازانتين.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من استازانتين من الخميرة
فافيا رودوزيما هي خميرة غنية بالأستازانتين. ومع ذلك ، فإن الجدار الخلوي السميك ل P. rhodozyma ، والذي يتكون أساسا من الجلوكان والمسؤول عن صلابة الخلية ، يجعل تعطيل الخلايا وعزل الأستازانتين مهمة صعبة. وجد الباحثون (Gogate et al. 2015) أن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية مع حمض اللاكتيك يكثف اضطراب الخلايا ويجعل استخراج الأستازانتين من P. rhodozyma عملية أكثر خضرة وصديقة للبيئة. استخدموا حمض اللاكتيك كوسيط للاضطراب والإيثانول كمذيب للاستخراج. تم الحصول على أقصى عائد من أستازانتين (90 ٪) لنهج الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية على أساس استخدام حمض اللبنيك 3 M ، وقت تعطيل 15 دقيقة. تتيح المستخلصات بالموجات فوق الصوتية القوية مثل UIP4000hd (4kW ، انظر الموافقة المسبقة عن علم. اليسار) بالاشتراك مع مفاعل التدفق القابل للضغط توليد تجويف شديد للغاية. تعمل قوى القص التجويفية على تعطيل جدران خلايا الخميرة وتعزيز نقل الكتلة بين داخل الخلية والمذيب.
- متفوقة العائد
- استخراج عالية السرعة – في غضون دقائق
- مقتطفات جودة عالية – خفيفة وغير الحرارية
- المذيبات الخضراء (مثل الماء/الإيثانول)
- فعاله من حيث التكلفه
- عملية سهلة وآمنة
- انخفاض تكاليف الاستثمار والتشغيل
- عملية على مدار الساعة في إطار الخدمة الشاقة
- الأخضر، وطريقة صديقة للبيئة
استخراج استازانتين بالموجات فوق الصوتية – في وضع التدفق المستمر أو الدفعي
استازانتين هو مركب يبفيليك ويمكن حله في المذيبات (على سبيل المثال 48.0٪ الإيثانول في خلات الإيثيل) والزيوت (مثل زيت فول الصويا).
الدفعه: يمكن تشغيل عمليات استخراج بالموجات فوق الصوتية كعمليات دفعة بسيطة أو كعلاج مضمن، حيث يتم تغذية المتوسط بشكل مستمر من خلال مفاعل تدفق بالموجات فوق الصوتية من خلال.
تجهيز دفعة هو إجراء سهل، حيث يتم تنفيذ الاستخراج الكثير من قبل الكثير. Hielscher الفوق صوتيات يقدم معالجات الموجات فوق الصوتية لدفعات صغيرة إلى كبيرة، أي 1L إلى 120L.
لمعالجة دفعات من 5 إلى 10L، نوصي UP400St مع سونوترودي S24d22L2D (انظر الموافقة المسبقة عن علم.
لمعالجة دفعات من 120L تقريبا، نوصي سونياتور UIP2000hdT مع سونوترودي RS4d40L4.
تدفق من خلال: لكميات أكبر واستخراج تجاري كامل النطاق، يتم تغذية تيار السائل المستمر من خلال مفاعل بالموجات فوق الصوتية، حيث يتم sonicated الطين المذيبات / النباتية بشكل مكثف.
بالنسبة لحجم 8 لتر تقريبًا/دقيقة، نوصي بـ UIP4000hdT مع سونوترودي RS4d40L3 وقابل للضغط تدفق الخلية FC130L4-3G0
UIP2000hdT (2kW) لاستخراج دفعة على نطاق واسع
عالية الأداء أوأولتراسوتوراتس لاستخراج
Hielscher Ultrasonics متخصصة في تصنيع صوتيات عالية الأداء لإنتاج مقتطفات عالية الجودة من النباتات والخمائر والخلايا. مجموعة واسعة من المنتجات من Hielscher Ultrasonics تتراوح من الموجات فوق الصوتية مختبر صغيرة، قوية إلى مقاعد البدلاء قوية والأنظمة الصناعية بالكامل، والتي توفر الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة لاستخراج كفاءة وعزل المكونات النشطة بيولوجيا مثل أستازانتين، كيرسيتين، الكافيين، الكركمين، التربين الخ. تتميز جميع الصوتيات الرقمية من 200 واط إلى 16000 واط بقائمة بديهية مع إعدادات قابلة للبرمجة وشاشة ملونة تعمل باللمس للتشغيل المريح وبطاقة SD مدمجة لتسجيل البيانات تلقائيا وجهاز التحكم عن بعد في المتصفح والعديد من الميزات سهلة الاستخدام. يمكن تعقيم sonotrodes وخلايا التدفق (الأجزاء الملامسة للوسط) وسهلة التنظيف. تم تصميم جميع الموجات فوق الصوتية لدينا لعملية 24/7 ، وتتطلب صيانة منخفضة وسهلة وآمنة للعمل.
تسمح الشاشة الملونة الرقمية بالتحكم السهل في معدات الموجات فوق الصوتية. أنظمتنا قادرة على التوصيل من السعات المنخفضة إلى السعات العالية جدا. لاستخراج المركبات الكيميائية مثل أستازانتين ، نحن نقدم sonotrodes بالموجات فوق الصوتية الخاصة (المعروف أيضا باسم تحقيقات الموجات فوق الصوتية أو قرون) التي تم تحسينها للعزل الحساس للمواد الفعالة عالية الجودة. تقدم Hielscher سونوتروديس خاصة للسعات العالية في تركيبة مع خلايا التدفق القابلة للضغط القادرة على توليد قوى القص التجويف المتطرفة ، والتي تعطل حتى خلايا الخميرة قوية جدا. متانة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة.
يضمن التحكم الدقيق في معلمات العملية بالموجات فوق الصوتية قابلية التكاثر وتوحيد العملية. Hielscher على نطاق صناعي، تم تصميم أنظمة استخراج بالموجات فوق الصوتية الآلي لقدرات إنتاجية عالية من مقتطفات عالية الجودة، في حين في الوقت نفسه تقليل العمالة والتكلفة والطاقة.
اتصل بنا! / اسألنا!
مراجع الادب
- B. Brands and M. Kleinke (2022): Astaxanthin production in Xanthophyllomyces dendrorhous grown in medium containing watery extracts from vegetable residue streams. IOP Conference Series: Earth Environ. Sci. 1034, 2022.
- Chougle, J.A.; Singha, R.S.; Baik, O.-D.(2014): Recovery of Astaxanthin from Paracoccus NBRC 101723 using Ultrasound-Assisted Three Phase Partitioning (UA-TPP). Separation Science and Technology, 49, 2014.
- Gogate et al. (2015): Ultrasound-assisted Intensification of Extraction of Astaxanthin from Phaffia rhodozyma. Indian Chemical Engineer 2015, 57:3-4, 240-255.
- Zou et al. (2013): Response Surface Methodology for Ultrasound-Assisted Extraction of Astaxanthin from Haematococcus pluvialis. Marine Drugs 2013, 11, 1644-1655.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
حقائق تستحق العلم
الاستخراج
ويستند استخراج الموجات فوق الصوتية أو سونو استخراج على مبدأ التجويف الصوتية.
عندما يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية مكثفة على النظم السائلة، يحدث التجويف الصوتية، وهي ظاهرة من جيل، والنمو والانهيار في نهاية المطاف من فقاعات فراغ (انظر الموافقة المسبقة عن علم. أدناه). خلال انتشار الموجات فوق الصوتية، وفقاعات فراغ تتأرجح وتنمو حتى تصل إلى نقطة عندما لا يستطيعون استيعاب المزيد من الطاقة. في ذروة نمو فقاعة أنها تنهار بعنف، مما يسبب الآثار الحرارية والميكانيكية والكيميائية محليا. وتشمل الآثار الميكانيكية ارتفاع الضغوط تصل إلى 1000atm، الاضطرابات، وقوى القص مكثفة. هذه القوى تعطل جدران الخلايا وتعزز النقل الجماعي بين داخل الخلية والمذيبات إطلاق المركبات النشطة بيولوجيا في السائل المحيطة (أي المذيبات).
يخلق التجويف الصوتي ، الناتج عن الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة ومنخفضة التردد ، قوى قص شديدة وفروق ضغط ودرجة حرارة عالية تحدث محليا ، والتي توفر التأثير اللازم لتعطيل الخلايا والخلط المكثف ونقل الكتلة. يتم تطبيق قوى القص بالموجات فوق الصوتية هذه بنجاح لاستخراج القنب.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من المركبات من النباتات والأنسجة الخلوية وقد بحثت جيدا. تطبيق الموجات فوق الصوتية مكثفة للغاية يعزز عمليات الاستخراج بشكل كبير. فضلا عن عملية تكثيف – مما يؤدي إلى ارتفاع الغلة وأقصر وقت الاستخراج – يمنع التدهور الحراري وفقدان المكونات الحساسة لدرجة الحرارة لأن سونيكيشن هو العلاج غير الحراري. وعلاوة على ذلك، استخراج بالموجات فوق الصوتية لديها انخفاض تكاليف الاستثمار والتشغيل، ويقلل من استخدام المذيبات و / أو يسمح لاستخدام المذيبات أكثر اخضرارا، مما يجعلها تقنية استخراج اقتصادية وصديقة للبيئة. وقد تم اعتماد أساليب الاستخراج التقليدية التي تفوق الأداء، واستخراج بمساعدة بالموجات فوق الصوتية (الإمارات العربية المتحدة) من صناعة الأغذية لإنتاج مركبات نشطة بيولوجيا مع مكاسب اقتصادية.
تعمل الموجات فوق الصوتية القوية على تعطيل مصفوفة الخلايا للهياكل البيولوجية وإطلاق المركبات النشطة بيولوجيا. يتم تكثيف النقل الجماعي بين المواد النباتية والمذيب. بسبب هذه الآليات ، يكون الاستخراج بالموجات فوق الصوتية عالي الكفاءة لاستخراج القنب.
أستازانتين
يتميز أستازانتين بلون أحمر عميق. وهو صبغة قابلة للذوبان في الدهون التي توجد في الطحالب (مثل هيماتوكوس بلوفياليس، شلوريلا زوفينجينسيس، كلوروكوكوم)، خميرة (على سبيل المثال، Phaffia rhodozyma)، سمك السلمون، سمك السلمون المرقط، الكريل، الجمبري وجراد البحر. يعتبر أستازانتين مضاد للأكسدة فائقة منذ قوتها المضادة للأكسدة هو عشرة إلى عشرين مرة أكثر قوة من العديد من الكاروتينات الأخرى، مثل بيتا كاروتين، لوتين، وزياكسانثين، ومائة مرة أكثر قوة من ألفا توكوفيرول (فيتامين E ).
أستازانتين (3,3′-ديهيدروكسي-β, β′-كاروتين-4′-ديون) هو الكيتو كاروتينويد وينتمي إلى فئة أكبر من المركبات الكيميائية المعروفة باسم تربين (كرباعي تيرتيربينويد), التي تتكون من خمسة سلائف الكربون, isopentenyl ثنائي الفوسفات, و ثنائي ميثيل الليفيفوسفات. وتصنف أستازانتين كنوع من مركبات الكاروتينيد مع المكونات التي تحتوي على الأكسجين، وهي الهيدروكسيل (-OH) أو كيتون (C = O)، مثل زياكسانثين وكانثاكسانثين. استازانتين هو المستقلب من الزياكسانثين و / أو كانثاكسانثين، التي تحتوي على كل من الهيدروكسيل والكيتون المجموعات الوظيفية. مثل العديد من الكاروتينات, استازانتين هو صبغة قابلة للذوبان في الدهون ويتميز لونه الأحمر. الكاروتينات بما في ذلك استازانتين معروفة جيدا لقدرتها المضادة للأكسدة.
أستازانتين هو صبغة حمراء وتنشأ بشكل طبيعي في الطحالب الدقيقة مياه الأمطار (هيماتوكوس بلوفياليس) والخميرة تسمى Xanthophyllomyces dendrorhous (المعروف أيضا باسم الفيا رودوزيما). الطحالب يخضع لتشديد عن طريق واحد أو مزيج من الظروف التي تتراوح بين عدم وجود المواد الغذائية, زيادة الملذات, وأشعة الشمس المفرطة لخلق أستازانتين. الأنواع التي تستهلك تلك الطحالب الدقيقة في المياه العذبة المجهدة، مثل سمك السلمون، سمك السلمون المرقط الأحمر، الدنيس البحر الأحمر، الفلامنغو، القشريات (مثل الجمبري، الكريل، سرطان البحر، جراد البحر، جراد البحر)، تعكس تصبغ الأشكال الحمراء والبرتقالية في مظهرها.
كمكمل, يتم إعطاء استازانتين لآثاره على تعزيز الصحة وعلاج المرض. استازانتين هو التغذية راسخة تدار لتحسين صحة الجلد (على سبيل المثال الحد من التجاعيد، والأضرار الناجمة عن حرق الشمس الخ).
وعلاوة على ذلك, أستازانتين يحصل على اهتمام متزايد لاستخدامه لعلاج مرض الزهايمر, مرض باركنسون, الديسيات القلب والأوعية الدموية, ارتفاع الكوليسترول في الدم, أمراض الكبد, الضمور البقعي المرتبط بالعمر, والوقاية من السرطان.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى حجم الصناعية.