Qida əlavələri üçün ultrasəs yosunlarının çıxarılması
Ultrasonik ekstraksiya yosun hüceyrələrini effektiv və sürətlə pozmaq üçün üstün üsuldur. Sonikasiya bioaktiv birləşmələrin tam miqdarını buraxa bilər ki, bu da ultrasəs texnikasını yüksək səmərəli edir.
Ultrasonik vasitələrlə yosunlardan zülallar, lipidlər və fenollar necə çıxarılır
Yosun və mikroalq növləri zülallar, lipidlər, karotenoidlər, piqmentlər (məsələn, fikosiyaninlər, astaksantin və s.), fenollar və polisaxaridlər (məsələn, karagenanlar) kimi bioloji aktiv birləşmələrlə zəngindir. Bu, onları qidalar və pəhriz əlavələri üçün ekstraktlar istehsal etmək üçün geniş istifadə olunan təbii material halına gətirir. Qida əlavələri üçün ən çox istifadə edilən yosun növləri Arthrospira maxima və (həmçinin spirulina kimi tanınır), Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis və Ulva spp. Yosunların yüksək keyfiyyətli zülalların, lipidlərin, uzun zəncirli PUFA-ların (yəni omeqa-3), polisaxaridlərin (məsələn, alginat, karragenan, β-qlükanlar), vitaminlərin və antioksidantların yaxşı mənbəyi olduğu bilinir.
Spirulina tez-tez istifadə olunan yosun növüdür, zülallar kimi yüksək qiymətli bioaktiv birləşmələrlə zəngindir (50-70% quru çəki ilə). Spirulina FDA (Amerika Birləşmiş Ştatlarının Qida Dərmanları İdarəsi) tərəfindən GRAS (Ümumiyyətlə Təhlükəsiz Olaraq Tanınır) kimi təsdiq edildiyindən, spirulina və spirulina ekstraktları kommersiyalaşdırılmış qidalarda və ya qida əlavələri kimi istifadə edilə bilər.
Ultrasonik yosunların çıxarılmasının üstünlükləri
Ultrasəs hasilatı yüksək məhsuldarlıq, etibarlılıq, təhlükəsizlik, sadəlik və ətraf mühitə uyğunluq kimi manifold nöqtələrində alternativ hasilat üsullarından üstündür.
Tam Ekstraksiya Məhsulu
Yüksək performanslı ultrasəs cihazları yosun hüceyrələrini açır və onları pozur ki, hüceyrədaxili material sərbəst buraxılsın. Ultrasonik ekstraksiya beləliklə, phycobiliproteins, karotenoidlər və lipidlər və fenoliklər kimi bioaktiv birləşmələrin tam spektrini buraxır.
Fikobiliproteinləri üç əsas qrupa, yəni xloro-fikosiyaninlərə, allofikosiyaninlərə və fikoeritrinlərə ayırmaq olar. C-Phycocyanin qida və əczaçılıq məhsullarında geniş istifadə olunan təbii mavi piqmentdir. Ultrasonik ekstraksiya zülalların tam spektrini buraxır.
SonoStation – 2x 2kW ultrasəs cihazı, qarışdırıcı tank və nasos olan ultrasəs sistemi – çıxarılması üçün istifadəçi dostu sistemdir.
Yüksək Ekstraksiya Effektivliyi
Duangsee et al. (2009) Arthospira biokütləsindən bioaktiv birləşmələrin çıxarılmasının iki müxtəlif üsulunu (ultrasəs köməyi ilə həlledici ekstraksiya və ekstraksiya) sınaqdan keçirdi və aşkar etdi ki, ultrasəslə həlledici ekstraksiya dondurma və ərimə ilə müqayisədə daha yüksək ekstraksiya səmərəliliyi (22,1%) ilə nəticələndi. 15,6%). Sonikasiya və təkrar dondurma və ərimə arasında hüceyrə qırılmalarının müqayisəsi sonikasiyanın daha təsirli olduğunu göstərir. Ultrasonik kavitasiya yosun hüceyrələrini tez və effektiv şəkildə pozur, bu da təkrar dondurma və ərimə ilə müalicə olunan spirulina hüceyrələri ilə müqayisədə daha yüksək hüceyrə pozulmasına səbəb olur.
Sonikasiya təkrar dondurma və ərimə ilə müqayisədə hüceyrə zərfinin qırılmasında daha təsirli idi. Fikosiyaninin ekstraksiya məhsuldarlığı emal temperaturunun ekstraksiya səmərəliliyinə təsir etdiyini göstərdi.
Sürətli çıxarma prosesi
Yüksək performanslı ultrasəs sistemləri yosun asqısına yüksək amplitüdlər vasitəsilə yüksək ultrasəs gücünü tətbiq edə bilər. Bu, ultrasəs çıxarılmasını çox sürətli emal üsulu edir.
Temperatur nəzarəti
Ultrasonication qeyri-termal, sırf mexaniki ekstraksiya üsuludur. Çıxarma temperaturu rəqəmsal Hielscher ultrasəs cihazına qoşulmuş bir qoşula bilən temperatur sensoru ilə dəqiq idarə oluna bilər. Hielscher-in rəqəmsal ultrasəs aparatlarının proqramı temperatur hədlərini təyin etməyə imkan verir, beləliklə ultrasəs homojenizatoru temperatur həddinə çatdıqda fasilə verir. Temperaturun dəqiq tənzimlənməsi fikobiliproteinlər, vitaminlər, polifenollar, polisaxaridlər, lipidlər və digər bioaktiv birləşmələr kimi istiliyə həssas materialların termal deqradasiyasının qarşısını almağa imkan verir.
Müxtəlif Solventlərlə Uyğundur
Ultrasonication demək olar ki, hər hansı bir həlledici ilə uyğun gəlir. Su və ya etanol kimi yaşıl həlledicilərlə birlikdə ultrasəs ekstraktı təmiz ekstraktlar istehsal edir. Bu ultrasəs ekstraktları təhlükəsiz şəkildə qidalara daxil edilə bilər, çünki ekstraksiya həllediciləri etanol və su GRAS (Ümumiyyətlə Təhlükəsiz Olaraq Tanınır) statusuna malikdir.
Reproduktivlik və Proseslərin Standartlaşdırılması
Hielscher-in rəqəmsal ultrasəs aparatları ağıllı proqram təminatı və ideal hasilat parametrləri üçün hazırlanmış müxtəlif parametrlər ilə gəlir. Proqram bütün ultrasəs proses parametrlərini (məsələn, amplituda, xalis güc, ümumi güc, temperatur, təzyiq, vaxt, tarix) protokollaşdırır və sonikasiya məlumatlarını daxili SD kartda CSV faylına yazır. Bu, hasilat prosesinizi standartlaşdırmağa və sonikasiya və keyfiyyət çıxışını yaxından izləməyə imkan verir. Bu xüsusiyyətlər, əlavələr, qida və ya əczaçılıq məhsulları üçün ekstraktlar istehsal edildikdə çox vacib olan Yaxşı İstehsalat Təcrübələri (GMP) ilə yanaşı, prosesin stadandizasiya tələblərini yerinə yetirməyə kömək edir.
Ultrasonik Phycocyanin Extraction Protocol
Mazumder et al. (2017) Arthospira platensis-dən phycocyanin və fenoliklərin ultrasəs çıxarılması üçün optimal emal parametrlərini araşdırdı. Fikosiyanin (29,9 mq/q) və ümumi fenolik maddələrin (2,4 mq/q) maksimum məhsuldarlığı 40% etanol konsentrasiyasında, 34,9°C ekstraksiya temperaturunda UP50H (50 vat, 30 kHz) ultrasəs cihazından istifadə edərək 95% amplituda əldə edilmişdir. çıxarma müddəti 104,7 s.
Vernes və başqaları. (2019) spirulinadan zülal çıxarmaq üçün UIP1000hdT (1000W, 20kHz) ultrasəs cihazından istifadə etmişdir. Ultrasonikator BS2d34 sonotrode və ultrasəs axın reaktoru ilə təchiz edilmişdir (axın hüceyrəsi və Seepex nasosu ilə dəqiq ultrasəs hasilatı quraşdırma üçün aşağıdakı şəkilə baxın).
UIP1000hdT – Manothermosonication (MTS) quraşdırma və laboratoriya miqyasında spirulinadan protein çıxarılması
mənbə: Vernes et al. 2019
Tədqiqat nəticələri göstərir ki, zülal məhsuldarlığı üçün optimallaşdırılmış ultrasəs ekstraksiya şərtləri bir qədər yüksəlmiş temperatur və təzyiqi (sözdə manothermosonication MTS) ehtiva edir. MTS kütlə ötürülməsini təşviq edir və ultrasəssiz adi prosesdən (8,63 ± 1,15 q/100 q quru çəki) 229% daha çox zülal (28,42 ± 1,15 q/100 q quru çəki) əldə etməyə imkan verir.
Ekstraktda 100 q quru spirulina biokütləsi üçün əldə edilən 28,42 q zülal ilə davamlı sonikasiya prosesində cəmi 6 dəqiqə ərzində 50% zülalın bərpa dərəcəsi əldə edilmişdir. Mikroskopik görüntüləmə akustik kavitasiyanın spirulina filamentlərinə parçalanma, sonoporasiya, deteksturasiya kimi müxtəlif mexanizmlərlə təsir etdiyini göstərir. Bu müxtəlif təsirlər spirulina bioaktiv birləşmələrinin çıxarılması, buraxılması və həll edilməsini asanlaşdırır və daha effektiv edir ki, bu da yüksək keyfiyyətli yüksək protein məhsulu ilə nəticələnir.
Ultrasəslə çıxarılan zülalların keyfiyyətinə gəldikdə, amin turşuları ultrasəs müalicəsi ilə parçalanmadı, lakin adi ekstraksiya ilə müqayisədə sonikasiya vəziyyətində daha böyük miqdarda mövcuddur.
Manothermosonication və yüksək təzyiq və temperatur olmadan ultrasəs hasilatı müqayisə edildikdə, hasilatın məhsuldarlığı və səmərəliliyindəki fərq yalnız minimaldır. Buna görə də, yalnız ultrasəs spirulina zülalları ilə zəngin yüksək keyfiyyətli ekstrakt istehsal etmək üçün ən qənaətcil və ən asan texnika hesab olunur. Ultrasonik ekstraksiya, laboratoriya miqyasında spirulinadan zülal çıxarılması üçün uyğun olan yaşıl, ətraf mühitə uyğun hasilat üsuludur və asanlıqla pilot və sənaye miqyasına qədər genişlənə bilər. (müq. Vernès et al. 2019)
UP400St 8L partiyada yosunların ultrasəs çıxarılması üçün
Yüksək Performanslı Ultrasonik Çıxarıcılar
Kiçik miqyasda əldə edilən bütün hasilat nəticələri daha böyük istehsal güclərinə xətti olaraq miqyaslana bilər. Laboratoriyadan sənaye hasilatı sistemlərinə qədər Hielscher Ultrasonics böyük məhsul portfeli, nəzərdə tutulan proses qabiliyyətiniz üçün ən uyğun ultrasəs cihazına malikdir. Bizim uzunmüddətli təcrübəli heyətimiz sizə texniki-iqtisadi əsaslandırma testlərindən və prosesin optimallaşdırılmasından tutmuş ultrasəs sisteminizin son istehsal səviyyəsində quraşdırılmasına qədər kömək edəcək.
Hielscher Ultrasonics – Mürəkkəb Ekstraksiya Avadanlığı
Hielscher Ultrasonics məhsul portfeli kiçikdən böyüyə qədər yüksək performanslı ultrasəs ekstraktorlarının tam çeşidini əhatə edir. Əlavə aksesuarlar prosesiniz üçün ən uyğun ultrasəs cihaz konfiqurasiyasını asanlıqla yığmağa imkan verir. Optimal ultrasəs quraşdırma nəzərdə tutulan tutumdan, həcmdən, xammaldan, partiyadan və ya daxili prosesdən və vaxt qrafikindən asılıdır. Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş şəraitində və tələbkar mühitlərdə 24/7 işləməyə imkan verir. Ultrasəs hasilatı proseslərinin xətti miqyası istehsalın sadə və etibarlı artmasına imkan verir. Ultrasəs hasilatı proseslərinin xətti miqyası haqqında daha çox oxuyun!
Müxtəlif aksesuarlardan seçin, məsələn:
- müxtəlif ölçülü, diametrli və formalı sonotrodlar
- 200µm və daha yüksək yüksək amplituda üçün sonotrodlar
- müxtəlif həcmli və həndəsi axın hüceyrə reaktorları
- qazancları artırmaq və ya azaltmaq üçün çoxsaylı gücləndirici buynuzlar
- ultrasəs ekstraktoru, tank, qarışdırıcı və nasos daxil olan SonoStation kimi tam sonikasiya qurğuları
- qoşula bilən temperatur sensorları
- qoşula bilən təzyiq sensorları
Bizim yaxşı təlim keçmiş, uzunmüddətli təcrübəyə malik heyətimiz sizinlə məsləhətləşəcək və hasilat prosesi tələbləriniz üçün ən uyğun ultrasəs sistemini tövsiyə edəcək!
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
| 10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
| 10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
| na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Yüksək güclü ultrasəs homojenizatorları laboratoriya üçün pilot və sənaye miqyası.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Anupriya Mazumder; P. Prabuthas; Hari Niwas Mishra (2017): Optimization of ultrasound-assisted solvent extraction of phycocyanin and phenolics from Arthospira platensis var. ‘lonor’ biomass. Nutrafoods (2017) 16:231-239.
- Vernès L., Abert-Vian M., El Maâtaoui M., Tao Y., Bornard I., Chemat F. (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry 54, 2019. 48-60.
- Merlyn Sujatha Rajakumar and Karuppan Muthukumar (2018): Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology 2018.
- Smriti Kana Pyne, Paramita Bhattacharjee, Prem Prakash Srivastav (2020): Process optimization of ultrasonication-assisted extraction to obtain antioxidant-rich extract from Spirulina platensis. Sustainability, Agri, Food and Environmental Research 8(4), 2020.
- Zhou, Jianjun; Min Wang, Francisco J. Barba, Zhenzhou Zhu, Nabil Grimi (2023):
A combined ultrasound + membrane ultrafiltration (USN-UF) process for enhancing saccharides separation from Spirulina (Arthrospira platensis). Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 85, 2023. - Rachen Duangsee, Natapas Phoopat, Suwayd Ningsanond (2009): Phycocyanin extraction from Spirulina platensis and extract stability under various pH and temperature. Asian Journal of Food and Agro-Industry 2009, 2(04), 819-826.
Bilməyə Dəyər Faktlar
spirulina
Prokaryotik bakteriya olan spirulina karotenoidlər, xlorofil və fikosiyanin kimi piqmentlərlə zəngindir. Karotenoidlər (məsələn, β-Karoten, narıncı-sarı piqment), xlorofil və fikosiyanin müvafiq olaraq 0,4, 1,0 və 14% quru kütlədə tapıla bilər. Phycocyanin, siyanobakteriyaların sitoplazmatik membranında fotosintetik lamellərdə yerləşən biliprotein adlanan mavi-yaşıl proteindir.
Qida əlavəsi və qida boyası, qida əlavəsi və immuno-diaqnostik tətbiqlər üçün istifadə olunur.