Събирането на микроводорасли се подобрява чрез соникация
Микроводораслите са богати на липиди, протеини и микроелементи, което ги прави ценен източник на хранителни вещества. Като се има предвид структурната устойчивост на клетъчните стени на водораслите и необходимостта от последващо извличане на вътреклетъчните съединения – по-специално липиди и микроелементи – е необходима нетермична, високоефективна технология. Със своите соникатори Hielscher предлага превъзходно решение за обработка, което улеснява и подобрява две основни стъпки на обработка – концентрация на биомаса и разрушаване на клетките.
Соникатор UIP1000hdT за преработка на водорасли
Един Sonicator – Два етапа в обработката на водораслите
- Недеструктивно събиране на водорасли
Не нарушава жизнеспособността и не уврежда целостта на типичната многоклетъчна спирална структура на Arthrospira platensis. Леките ултразвукови вибрации и кавитация предизвикват колапс на газовите везикули в клетките на Arthrospira platensis, като по този начин позволяват на иначе плаващите клетки да се утаят. Това улеснява концентрирането на биомасата от водорасли. - Разрушаване на клетките за екстракция (липиди, протеини, биоактивни съединения)
При втория етап от процеса на екстракция се използва интензивна соникация, за да се разруши клетъчната структура на Arthrospira platensis и да се освободят вътреклетъчни съединения като липиди, протеини и биоактивни съединения.
Научете повече за ултразвуковото извличане на водорасли!
Събиране на водорасли с помощта на ултразвук
В изследването на Lecina et al. (2015) култури от цианобактерии Arthrospira fusiformis (също Arthrospira platensis) са подложени на недискретно сониране, което разкрива значително улесняване на седиментацията и възстановяването на биомасата. Чрез прилагане на ултразвукови полета с ниска интензивност (≤0,5 W/mL) изследователите предизвикват обратима флокулация, без да се нарушава жизнеспособността или морфологията на клетките – изискване за приложения, изискващи непокътнати биомолекули или жизнеспособни клетки за по-нататъшно култивиране.
с “при недискриминационно третиране със соникация тези микроводорасли могат лесно да бъдат утаени, като по този начин биомасата се концентрира около 30 пъти, а добивът на възстановяване е около 80-85%.” (Lecina et al., 2015)
Ултразвуков екстрактор UIP2000hdT с реактор от неръждаема стомана за търговско извличане на липиди, протеини и биоактивни съединения от водорасли.
Високопроизводителни соникатори за събиране и извличане на водорасли
Соникаторите на Hielscher са усъвършенствани, високопроизводителни ултразвукови процесори, проектирани както за лабораторни, така и за промишлени приложения, което ги прави идеално подходящи за събиране на водорасли и екстракция. Във фазата на събиране на реколтата системите на Hielscher позволяват прецизно сониране с нисък интензитет, за да се насърчи агрегирането и утаяването на клетките, без да се нарушава целостта им. Впоследствие възможностите им за висока интензивност позволяват контролирано разрушаване на клетките, което улеснява ефективното освобождаване на вътреклетъчни липиди, пигменти и микроелементи. С настройваеми амплитуди и режим на цикъла, режими на непрекъсната работа и стабилна конструкция, сонаторите на Hielscher подпомагат мащабируемата, енергийно ефективна биопроцесура. – което ги прави ключов инструмент в съвременните биорафинерии за водорасли.
- висока ефективност
- Най-съвременна технология
- надеждност & Стабилност
- регулируемо, прецизно управление на процеса
- партида & Вградени
- за всеки обем
- Интелигентен софтуер
- интелигентни функции (напр. програмируеми, протоколиране на данни, дистанционно управление)
- лесен и безопасен за работа
- ниска поддръжка
- CIP (почистване на място)
Проектиране, производство и консултиране – Качество, произведено в Германия
Ултразвуковите апарати Hielscher са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и дизайн. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови апарати в промишлени съоръжения. Тежките условия и взискателните условия се справят лесно с ултразвуковите апарати на Hielscher.
Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови уреди, отличаващи се с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати на Hielscher са съвместими с CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15 л/мин | UIP6000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000hdT |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000hdT |
Литература / Препратки
- Martí Lecina, Jordi Prat, Carlos J. Paredes, Jordi J. Cairó (2025): Non-disruptive sonication of A. fusiformis (A. platensis) cultures facilitates its harvesting. Algal Research, Volume 7, 2015. 1-4.
- 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. - Vernès, Léa; Vian, Maryline; Maâtaoui, Mohamed; Tao, Yang; Bornard, Isabelle; Chemat, Farid (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry, 54, 2017.
Често задавани въпроси
Как се предизвиква утаяване на клетките?
Седиментацията на клетките се предизвиква главно от разрушаването на вътреклетъчните газови везикули, което нарушава регулацията на плаваемостта. Това води до увеличаване на клетъчната плътност, което води до потъване на клетките извън фотичната зона, особено при планктонни организми като цианобактериите.
Какво представляват газовите вакуоли в клетките?
Газовите вакуоли са свързани с белтъци, изпълнени с газ структури, които се срещат при водните прокариоти, включително цианобактериите. Те осигуряват контрол на плаваемостта, като позволяват на клетките да регулират вертикалното си положение във водния стълб за оптимален достъп до светлина и хранителни вещества.
Какво представляват цианобактериите?
Цианобактериите са фотосинтезиращи, произвеждащи кислород прокариоти, които често се срещат в сладководна и морска среда. Те играят ключова роля във фиксирането на азота и първичното производство и могат да образуват вредни цъфтежи на водорасли при еутрофни условия.
Какво е Arthrospira fusiformis?
Arthrospira fusiformis е нишковидна планктонна цианобактерия, известна със своята спирална морфология. Развива се в алкални содени езера и е основен компонент от храната на фламингото. В търговската мрежа се отглежда като “спирулина” заради високото съдържание на протеини и хранителни вещества.
Как соникацията влияе на водораслите?
Ултразвуковото третиране разрушава клетките на водораслите чрез кавитация, което води до увреждане на мембраната, разрушаване на газовите мехурчета и нарушаване на фотосинтезата. При цианобактерии като Microcystis aeruginosa податливостта на звуково въздействие се увеличава след разделянето на клетките, вероятно поради структурни уязвимости в късната светлинна фаза на дневния цикъл.
Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да индустриален размер.

