Hielscher – ултразвукова технология

Водораслите растат Lab

водорасли Отглеждане

Водораслите растат Lab разработи серия от тръбни и плоски photobioreactors за култивиране на водорасли, както и процес на клетъчна ултразвуково унищожаване на базата на Hielscher ултразвукови процесори оборудвани с поток клетки.
обща диаграма на протичане на процеса е показана по-долу.

Водорасли Gro Lab разработил цялостна настройка процес, включително снимка биореактор за отглеждане на водорасли и последващото преработване да получат водорасли масло.

Диаграмата показва процеса на култивиране водорасли и производство водорасли масло се използва ултразвук. © водорасли растат Lab

Примери за водорасли растат Lab photobioreactors са представени по-долу.
Използването на LED панели излъчващи светлина в PAR част на спектъра позволява да се постигне максимална скорост на растеж на водорасли.
Например, след инокулация на Chlorella Vulgaris с първоначалната плътност на 0,146 гр / L се постига плътността на 7,3 грама / L в 7 дни.

www.algaegrowlab.com

Водораслите растат Lab доставя фото-биореактори и оборудване за производство Alge масло.

Водорасли Клетките унищожаване от ултразвук

After the algae growth stadium, the algae cell are ripe for the oil production treatment. As the cell content is separated from the surrounding environment by a structure of comprised cell membranes, the cell disruption method is significant regarding the release of the complete intracellular material. The cell membrane provides mechanical strength to the cell and preserve its integrity. The elastic properties of the cell membrane allow the cells to withstand the rapid changes in osmotic pressure that may occur in their external surroundings.
Както ултразвук и микровълнови с помощта на методи, които са описани по-долу, да се подобри добива от микроводорасли значително, с висока ефективност, намалени пъти екстракция и повишени добиви, както и ниски до умерени разходи и незначително добавя токсичност.
Много често добива на продуктите за целта от водорасли е по-ефективна, ако клетките на водораслите се унищожават преди екстракция. Но понякога, разрушаването на клетките се води до освобождаване на цел продукт, и само метод за разделяне е необходимо за това (например извличане на липиди от водорасли за производство на биогориво) точка.
Algae grow lab integrates an ultrasonic system for cell disruption and extraction into their setup to ensure an highly efficient process achieving a complete release of intracellular content and thereby higher yields in shorter time. In the ultrasonic reactor, ultrasonic waves create caviatation in the liquid media which contains the algae cells. The cavitation bubbles grow during the alternating rarefaction phases of the ultrasonic wave until they attain certain size, when no further energy can be adsorbed. At this maximum point of bubble growth, the voids collapse during a compression phase. The bubble collapse creates extreme conditions of differentials of pressure and temperature as well as shock waves and strong liquid jets. These extreme forces do not only destroy the cells, but also effectively wash out their contents into the liquid media (e.g. water or solvents).
Ефективността на ултразвукова унищожаване силно зависи от стабилност и еластичност на клетъчните стени, които се различават значително между отделните щамове водорасли. Това е причината, поради която efficieny на разрушаване на клетките е силно повлияна от параметрите на процеса на обработка с ултразвук: Най-важните параметри са амплитуда, налягане, концентрация & вискозитет и температура. Тези параметри трябва да бъдат оптимизирани за всеки конкретен щам на водорасли, за да се осигури оптимална ефективност на преработка.
Някои примери за клетъчно разрушаване и разпадане на различни щамове водорасли могат да бъдат намерени в статиите, цитирани по-долу:

  • Dunnaliella Салина и Nannochloropsis oculata: King часа следобед Nowotarski К .; Джойс, E.M .; Mason, T.J. (2012): Ултразвуков нарушаване на водорасли клетки. ПДИ сборника; 24.05.2012, Vol. 1433 брой 1, стр. 237.
  • Nannochloropsis oculata: Джонатан R. McMillan, Ian A. Watson, Mehmood Ali, Weaam Jaafar (2013): Оценка и сравнение на водорасли методи клетъчно разрушаване: Микровълнова, водна баня, смесител ултразвукови и лазерно лечение. Приложни енергетиката март 2013 г., Vol. 103, 128-134 страници.
  • Nanochloropsis Салина: Себастиан Schwede, Александра Ковалчик, Манди Gerber, Roland Span (2011): Влияние на различни техники за клетъчна деструкция на моно разграждане на биомаса от водорасли. Световен конгрес за възобновяема енергия 2011 г., Биоенергия Technologies, 8-12 май 2011 г., Швеция.
  • Schizochytrium limacinum и Chlamydomonas reinhardtii: Жозе Gerde, Mellissa Montalbo-Lomboy M, Linxing Яо, Дейвид Grewell, Tong Wang (2012): Оценка на прекъсване микроводорасли клетка чрез ултразвуково лечение. Bioresource Technology 2012, Vol. 125, pp.175-81.
  • Crypthecodinium cohnii: Пола Mercer и Roberto Е. Армента (2011): Развитие на извличане на масло от микроводорасли. Europeen Jornal на Lipid Science Technology, 2011.
  • Scotiellopsis зъби: S. Starke, р Н. Hempel, L. Dombrowski, р О. Pulz: Подобряване на разрушаване на клетка за Scotiellopsis зъби с помощта на ултразвук и пектин разлага ензим. Naturstoffchemie.
Отглеждане на водорасли в 500л фото-биореактор

500L тръбен photobioreactor с LED панели © водорасли растат Lab

Водораслите растат Lab доставя фото-биореактори в различни проекти за отглеждане на водорасли.

Плосък фото-биореактор оборудван с LED панели © водорасли растат Lab

процес

After cultivation, the algae biomass stream is fed to the concentration device to separate the biomass from the liquid media. The concentrate is accumulated in the storage tank. After the separation, the cells must be disrupted to release the oil and other intracellular material. Therefore, the concentrated biomass is pumped through a Hielscher ultrasonic device. The ultrasonic recirculation setup ensures the recirculation of the cell concentrate under the given pressure through the Hielscher flow cell back to the accumulation tank. The recirculation lasts the time required to destroy cells. When the destruction process is completed, the biomass with the destroyed cells is pumping to the product separation device, where the final separation of product from the remaining debris occurs.

Мощен ултразвук е най-ефективният метод за разкъсване на водорасли клетки. UIP1500hd Hielscher е на 1500 вата ултразвуков хомогенизатор, които могат лесно да бъдат интегрирани към FULLFILL специални приложения.

Водорасли единица разрушаване на клетките с концентрация на биомаса / устройство разделяне и 1,5 кВт ултразвуков процесор UIP1500hd Hielscher на. © водорасли растат Lab

Измерване на процента на разрушени клетки

За оценка на ефективността на счупване на водорасли, водорасли растат Lab използва две различни методики за измерване процента на разрушените клетки:

  1. Първият метод за анализ се основава на измерването на хлорофил А, В и А + В флуоресценция.
    During slow spin centrifugation, algal cells and debris will pellet at the bottom of the recipient, but rests of free floating chlorophyll will still remain in the supernatant. Using these physical characteristics of the cell and chlorophyll, the percentage of the broken cells can be ascertained. This is accomplished by measuring firstly the total chlorophyll fluorescence of a sample. Then, the sample is centrifuged. Afterwards, the chlorophyll fluorescence of the supernatant is measured. By taking the percentage of chlorophyll fluorescence in the supernatant to the chlorophyll fluorescence of the total sample, an estimation to the percentage of broken cells can be made. This form of measurement is fairly accurate, but makes the assumption that the number of chlorophyll per cell is uniform. Total chlorophyll extractions were performed using methanol.
  2. За втория метод на анализ, класическата хемоцитометрия се използва за измерване на плътността на клетките в добит проба водорасли. Процедурата се извършва в 2 стъпки:
  • Първо, клетъчната плътност на добит водорасли проба преди третирането с ултразвук се измерва.
  • Второ, броят на неразрушените (останалите) клетки след обработка с ултразвук на една и съща проба се измерва.
    Въз основа на резултатите от тези две измервания, процентът на разрушените клетки се изчислява.
Картината показва концентрата водорасли преди разрушаването на клетките, чрез включване ултразвук (Hielscher UIP1500hd). © водорасли растат Lab

Pic.1: Водорасли Преди Унищожаване © водорасли растат Lab

Микроскопското Картината показва концентрата водорасли след 60 минути. ултразвук. 50% от клетката на водорасли вече са счупени.

Пик 2: водорасли прекъсване: 50% разрушаване на клетка след 60 минути. ултразвук. © водорасли растат Lab

Микроскопични картина на ултразвук прекъснати и раздробени водорасли клетки. © водорасли растат Lab

Фиг 3: водорасли прекъсване: 100% разрушаване на клетка след 120 минути. ултразвук. © водорасли растат Lab

Водораслите растат Lab е разработил устройство ултразвукова унищожаване интегриране ултразвуково оборудване Hielscher за разрушаване на клетката (Кликнете за увеличение!)

Flow Chart на водорасли растат Лаб отглеждане на водорасли и обработка на единица. © водорасли растат Lab

Свържете се с нас / Запитване за повече информация

Свържете се с нас за вашите изисквания за обработка. Ние ще ви препоръча най-подходящите настройки и обработка на параметрите за вашия проект.

  • (Валиден имейл)