Spirulina piqmentlərinin ultrasəslə ekstraksiyası
Ultrasəslə ekstraksiyanın mikroyosunlardan üstün keyfiyyətli ekstraktların ayrılması üçün yüksək dərəcədə səmərəli olduğu sübut edilmişdir. Fikosianin kimi spirulina piqmentləri superqida kimi tanınır və tərkiblərində antioksidantların, vitaminlərin və zülalların yüksək miqdarda olması sayəsində sağlamlığa fayda verir. Tozlar və tabletlər kimi yüksək konsentrasiyalı qida əlavələri istehsal etmək üçün mavi piqmentlər spirulina yosunlarından ekstraksiya edilməlidir.
Spirulina
Arthrospira platensis (A. platensis) və Arthrospira maxima (A. maxima) spirulina adı ilə tanınır. Spirulina amin turşuları və antioksidantlarla zəngin göy-yaşıl yosunlardır. Zülallar, fermentlər, minerallar, A, K, B12 vitaminləri, dəmir və manqan kimi qida maddələri ilə zəngin olduqlarına görə superqida kimi təsnif edilirlər. Arthrospira yosun cinsi xüsusilə yüksək zülal tərkibinə malikdir. Onun zülal tərkibi quru çəkiyə görə 53–68% arasında dəyişir və bütün əvəzolunmaz amin turşularının tam spektrini təmin edir. Bundan əlavə, Arthrospira yüksək miqdarda çoxlu doymamış yağ turşuları (PUFAs) ehtiva edir; bunlar 5–6% təşkil edən ümumi lipid tərkibinin təxminən 1,5–2%-ni təşkil edir. Bu PUFAs əvəzolunmaz Omega-6 yağ turşusu olan γ-linolen turşusunu (GLA) ehtiva edir. Arthrospira-nın digər bioaktiv birləşmələrinə vitaminlər, minerallar və fotosintetik piqmentlər daxildir.
Qeyd: Elmi baxımdan Spirulina platensis (S. platensis) və Spirulina maxima (S. maxima) üçün düzgün adlar Arthrospira platensis (A. platensis) və Arthrospira maxima (A. maxima) hesab olunur. Hər iki növ əvvəllər Spirulina cinsinə aid edilmişdir və bu günədək gündəlik dildə spirulina adı ilə tanınır. Arthrospira və Spirulina-nın iki ayrı cins kimi müəyyənləşdirilməsi hazırda ümumən qəbul edilsə də, spirulina termini çox vaxt ümumiləşdirici ad kimi istifadə olunur.
Spirulinanın ultrasəslə ekstraksiyası
Ultrasəs hüceyrə parçalayıcıları (ultrasəs ekstraktorları da adlandırılır) hüceyrədaxili materialı sərbəst buraxmaq üçün hüceyrələri açmaq qabiliyyəti ilə yaxşı tanınır. İntensiv ultrasəs dalğalarının enerjisi mayelərə ötürüldükdə akustik kavitasiya hadisəsi baş verir. Kavitasiya qüvvələri hüceyrə divarlarını parçalayır və kütlə ötürülməsini gücləndirir, beləliklə hədəf bioaktiv birləşmələr hüceyrədən mayeyə keçir.
Hüceyrələrdən ultrasəslə ekstraksiya: mikroskopik eninə kəsik (TS) hüceyrələrdən ultrasəslə ekstraksiya zamanı təsir mexanizmini göstərir (böyütmə 2000x) [mənbə: Vilkhu və b. 2011]
Ultrasəslə ekstraksiyanın üstünlükləri
- Yüksək çıxım
- Üstün ekstrakt keyfiyyəti
- Sürətli ekstraksiya
- Yumşaq, qeyri-termik proses
- Müxtəlif həlledicilər
- Təhlükəsiz
- İstifadəsi asandır
- Miqyasın xətti artırılması
- Az texniki xidmət tələb edir
- İnvestisiyanın sürətli geri dönüşü (RoI)
Ekstraksiya protokolu
Prabuthas və b. (2011) yüksək keyfiyyətli fikosianin ekstraktı əldə etmək üçün aşağıdakı ekstraksiya protokolunu hazırlamışlar: fikosianin ekstraksiyası distillə edilmiş su və 1% CaCl2 məhlulu istifadə edilməklə fikosianin konsentrasiyası baxımından qiymətləndirilmişdir. Dəniz yosunu olan spirulina qurudulmuş formada istifadə olunur, çünki yaş biokütlə qida tərkibinə görə dərhal bakteriyalar tərəfindən istifadə olunur və parçalanmağa başlayır. Buna görə də bu problemlərin qarşısını almaq üçün qurudulmuş yosun biokütləsinin istifadəsi tövsiyə olunur. Ekstraksiya 0,1g qurudulmuş biokütlənin müəyyən miqdarda həlledici ilə qarışdırılması yolu ilə aparılmış, ultrasəslə emalın müddəti və amplitudası eksperimental plana uyğun seçilmişdir. Nümunə suspenziyaları Hielscher şirkətinin UP50H ultrasəs hüceyrə parçalayıcısı ilə ultrasəslə emal edilmiş, sonra soyudulan sentrifuqada 13.500rpm sürətlə 15 min sentrifuqalanmışdır. Müxtəlif həlledicilərlə – kalsium xlorid və distillə edilmiş su ilə – ekstraksiya zamanı fikosianin və zülal tərkibi araşdırılmışdır.
Fikosianinin ən yüksək miqdarı, 0,3116mg/ml, kalsium xlorid məhlulunda əldə edilmiş, bundan sonra distillə edilmiş suda 0,299mg/ml qeydə alınmışdır. Zülalın ən yüksək miqdarı, 63,63%, həlledici kimi distillə edilmiş suda, 54,69% isə kalsium xlorid məhlulunda əldə edilmişdir. Beləliklə, ultrasəsin köməyi ilə fikosianinin ekstraksiyası üçün ən yaxşı həlledicinin CaCl2 məhlulu olduğu müəyyən edilmişdir.
Spirulina ekstraksiyası üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs ekstraktorları
Bitki və fitobiokütlədən bioaktiv maddələrin güclü və etibarlı ultrasəslə ekstraksiyasına gəldikdə Hielscher sizin uzun illərin təcrübəsinə malik tərəfdaşınızdır. Bütün ultrasəs ekstraktorları 24/7 işlədilə bilər və qida əlavələri üçün ekstraktların kommersiya istehsalına uyğundur. Məhsul çeşidimiz kiçik əl tipli bioparçalayıcılardan pilot miqyaslı ultrasəs cihazlarına və sənaye ultrasəs sistemlərinə qədər bütün spektri əhatə edir. Müxtəlif sonotrodlar və axın hüceyrəli reaktorlar kimi çeşidli aksesuarlar prosesinizin tələblərinə optimal uyğunlaşdırmanı təmin edir. Bütün Hielscher ultrasəs prosessorları möhkəmdir, istifadəsi asandır və istifadə rahatlığı nəzərə alınmaqla hazırlanmışdır. Rəqəmsal idarə olunan ultrasəs cihazlarımız ultrasəslə emal məlumatlarının avtomatik qeydə alınması üçün daxili SD kartla təchiz olunur.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü haqqında təsəvvür yaradır:
| Partiyanın həcmi | Axın sərfi | Tövsiyə olunan cihazlar |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksək | klaster şəklində UIP16000 |
- Ultrasəslə emal sahəsində uzun illərin təcrübəsi
- Yüksək keyfiyyət
- Möhkəmlik
- 24/7 işləmə
- Quru işləməyə qarşı qoruma
- Miqyasın xətti artırılması imkanı
- Əla müştəri xidməti
- Az texniki xidmət tələb edir
- Təlim və quraşdırma xidməti
- Texniki mərkəz
- Prosesin hazırlanması
- Fərdi tələblərə uyğun ultrasəs avadanlığı
Yaxşı təlim keçmiş əməkdaşlarımız yüksək səviyyəli müştəri xidməti və peşəkar məsləhət təmin edir.
Bu gün bizimlə əlaqə saxlayın! Tətbiqiniz üçün ən uyğun ultrasəs ekstraktorunu sizə məmnuniyyətlə tövsiyə edərik.
Laboratoriyadan pilot və sənaye miqyasına qədər yüksək güclü ultrasəs ekstraktorları.
Ədəbiyyat/İstinadlar
- 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. - Bachchhav M.B., Kulkarni M.V., Ingale A.G. (2017): An efficient extraction of phycocyanin by ultrasonication and separation using ‘sugaring out’. Phykos 47 (2): 19-24 (2017).
- Prabuthas P., Majumdar S., Srivastav P.P., Mishra H.N. (2011): Standardization of rapid and economical method for neutraceuticals extraction from algae. Journal of Stored Products and Postharvest Research Vol. 2(5) pp. 93 – 96, May 2011.
Bilməyə dəyər faktlar
Spirulina
Spirulina sianobakteriyaların (sianofitlər kimi də tanınır) bir növüdür; sianobakteriyalar enerjilərini fotosintez vasitəsilə əldə edən bakteriyalar tipidir. Onlar oksigen istehsal edə bilən yeganə fotosintetik prokariotlardır. Sianobakteriyalar adı bakteriyaların rəngindən gəlir (yunanca: κυανός, transliterasiya: kyanós, hərfi mənası: mavi). Rənglərinə görə onlara göy-yaşıl yosunlar da deyilir, baxmayaraq ki, müasir istifadədə yosun termini yalnız eukariotlara aid edilir. Spirulina platensis (S. platensis) açıq hovuzlarda və ya qapalı bioreaktorlarda monokultura kimi asanlıqla yetişdirilə bilən çoxsaplı prokariot sianobakteriyadır. C-fikosianin (C-PC) spirulinanın əsas fikobiliproteinidir.
Spirulina ekstraktları
Spirulina dəniz sianobakteriyalarının (göy-yaşıl yosunların) biokütləsindən əldə edilən məşhur qida əlavəsidir. Vegan zülal və piqment əlavələrinin hazırlanmasında istifadə olunan iki spirulina növü Arthrospira platensis və Arthrospira maxima-dır. Bu mikroyosunlardan ayrılan ekstrakt antioksidantlar, amin turşuları və vitaminlərlə zəngindir. Buna görə də mavi ekstrakt tozu şirələrə, smuzilərə, kokteyllərə və içkilərə əlavə olunur və onlara gözəl, intensiv mavi rəng verir. Alternativ olaraq, spirulina ekstraktı tablet formasında qəbul edilə bilər.
Fikosianin, allofikosianin və fikoeritrin işıq toplayan fikobiliproteinlər ailəsinə aid piqment-zülal kompleksləridir və intensiv açıq mavi rəngləri ilə tanınırlar. Fikosianin xlorofilə köməkçi piqmentdir. Bütün fikobiliproteinlər suda həll olunduğuna görə membranın daxilində yerləşmir; əvəzində fikobiliproteinlər aqreqatlar (fikobilisomlar adlandırılır) şəklində hüceyrə membranına bağlanır.
Ultrasəslə ekstraksiya və hüceyrələrin parçalanması
Ultrasəsin köməyi ilə ekstraksiya (UAE) bitki materialından, eləcə də toxumadan bioaktiv birləşmələrin sərbəst buraxılması və ayrılması üçün istifadə olunur.
Ultrasəslə ekstraksiya proseslərində intensiv ultrasəs dalğalarının enerjisi mühitə ötürülür və dalğalar burada növbələşən sıxılma və genişlənmə yaradır. Sıxılma / genişlənmə dövrləri zamanı vakuum qabarcıqları yaranır; onlar bir neçə dövr ərzində böyüyür və daha çox enerji uda bilmədikdə şiddətlə içəriyə doğru çökür. Qabarcığın içəriyə doğru çökməsi yerli temperaturun 5000K-dək yüksəldiyi, təzyiq fərqlərinin 1000atm olduğu, qızma və soyuma sürətlərinin 1010 K/s-dən yuxarı olduğu, həmçinin 280m/s sürətli maye şırnaqlarının yarandığı yüksək enerjili vəziyyət əmələ gətirir. Bu hadisə akustik kavitasiya adlanır.
Ultrasəslə ekstraksiya akustik kavitasiyaya və onun hidrodinamik kəsilmə qüvvələrinə əsaslanır