Ultrasonične izvlacenje algi za hranjive dodatke

Ultrasonični ekstrakcija je superiorna metoda da se ćelije algi remete efikasno i brzo. Sonicacija može osloboditi kompletnu količinu bioaktivnih jedinjenja, što čini ultrasonični tehniku veoma efikasnom.

Kako izvući proteine, limuzine i Fenolike iz algi sa Ultrasonikom

Algalne i mikroalgalne vrste bogate su biološki aktivnim spojem kao što su proteini, lipidi, karotenoidi, pigmenti (npr. fikocijanini, astaksantin itd.), fenoli i polisaharidi (npr. karageenani). To ih čini široko korištenim prirodnim materijalom za proizvodnju ekstrakta za hranu i dodatke prehrani. Obično korištene vrste algi za prehranske dodatke su Arthrospira maxima i (poznat i kao spirulina), Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis, i Ulva spp. Poznato je da su alge dobar izvor visokokvalitetnih proteina, lipida, dugolancanih PUFA (npr. omega-3), polisaharida (npr. alginata, karageenana, β-glukana), vitamina, i antioksidanata.
Spirulina je obično korištena vrsta algi, koja je bogata visoko vrijednim bioaktivnim spojem kao što su proteini (sa 50-70% suhim wt). Pošto je Spirulina odobrena od strane FDA (Food Drug Administration of The United States) kao GRAS (Generally Recognized As Safe), ekstrakti spirulina i spirulina mogu se koristiti u komercijaliziranoj hrani ili kao dodaci hrani.

Prednost Ultrasonične ekstrakcije algi

Ultrasonični ekstrakcioni osiguravače alternativne metode izvlačenja u razdjelnim tačkama, kao što su visoki prinos, pouzdanost, sigurnost, jednostavnost i prijateljski nastrojivost.

Potpuni prinos za izvlačenje

Ultra-sonatori su otvorili ćelije algi i poremetili ih tako da je intraćelijski materijal pušten. Ultrasonični ekstrakcioni pogon oslobađa se punom spektra bioaktivnog jedinjenja, kao što su phykobiliproteini, karotenids i lipiji i fenolike.
Phycobiliproteini mogu biti diferencijalni u tri glavne grupe, naime kloro-phykocijanini, legilcijanski i fitnaine. C-Phykocyanin je prirodni plavi pigment, koji se generalno koristi u prehrambenoj i farmaceutskim proizvodima. Ultrasonični ekstrakciju oslobađa pun spektar proteina.

Velika efikasnost ekstrakcije

Duangjie Et Al. (2009) testirali su dva različita načina izvlačenja (ultrasonično-pomoćno vađenje i izvlačenje putem ponavljajuće smrzavanja i otopljenja) bioaktivnih jedinjenja iz Arthospira biomase i utvrđeno je da je ultrasonični ekstrakcioni rastvor rezultirao većom efikasnošću izvlačenja (22,1%) od smrzavanja i otajanja (15,6%). Poređenje ćelija je u poređenju sa sonicacijom i ponavljajuće smrzavanje. Ultrasonične šupljina remete alge koje su ubrzane i efektno, što rezultira u višim poremećima ćelija u poređenju sa ćelijama spirulina tretirane ponavljajuće smrzavanje i otopljavanja.
Sonicacija je bila efektivnija za razbijanje ćelione koverte u poređenju sa ponavljajem smrzavanja i otajanja. Zbog ekstrakcije phykocyanin pokazao je temperaturu obrade.

Brz proces ekstrakcije

Ultra zvučni sistemi mogu da primjenjuju veliku moć ultrazvuka putem visokih amplitudama u suspenziji algi. To čini da ultrasonični ekstrakciju vrlo brza metoda obrade.

kontrolu temperature

Ultrasonicacija je ne-termalna, cisto mehanicka tehnika izvlacenja. Temperatura izvlačenja može biti precizno kontrolisana koristeći senzorni senzor temperature, koji je spojen na digitalni Hielšer ultrasonicator. Softver "Hajelscherovih digitalnih ultrasonicara" omogućava postavljanje ograničenja temperature, tako da se ultrazvučni homogeniser pauzira kad se postigne ograničenje temperature. Precizna kontrola temperature omogućava da spriječi termalnu degradaciju materijala za toplinu, poput phykobiliproteina, vitamina, polifenola, polisaharida, Lipija i drugih bioaktivnih jedinjenja.

Kompatibilan sa raznim rastvaračima

Ultrasonicacija je kompatibilna sa skoro svakom solventom. Ultrasonični ekstrakciju u kombinaciji sa zelenim rastvaračima, kao što je voda ili etanola proizvode čiste ekstrakcije. Ovi ultrasonični izvlaci mogu biti sigurno uključeni u hranu još od etanola ekstrakta i vode.

Reprodukacija i standardizacija procesa

Njegovi digitalni ultrasonatori dolaze sa inteligentnim softverom i detaljno podešavanjima postavki za idealan parametri izvlačenja. Softver protokole sve ultrazvučne procese (npr., amplituda, neto napajanje, ukupnu snagu, temperaturu, pritisak, vrijeme, datum) i piše podatke sonicacije u datoteci u CSV-u na ugrađen SD-kartici. Ovo vam omogućava standardikciju vašeg procesa izvlačenja i da pažljivo pratite sonicaciju i kvalitetnu proizvodnju. Ove funkcije vam pomažu da ispunite proces stadandization zahtjeve kao i dobra proizvodnja proizvodnje (GMP), koje su obje vrlo važne kad se ekstrati proizvode za dodatke, hranu ili farmaceutske proizvode.

Ultrasonični Protokol ekstrakcije

Mazumder Et Al. (2017) je istraživao optimalne parametre obrade za ultrasonični ekstrakciju phykocyina i fenoara iz Arthospire platenze. Maksimalni prinos phykocyanina (29,9 mg/g) i ukupni fenomen (2,4 mg/g) dobijeni su u koncentraciji 40% etanola, 34.9 °C temperatura ekstrakcije koristeći ultrasonicator UP50H (50 Watts, 30kHz) na amplitudu od 95% za vrijeme izvlačenja od 104,7 sec.

Vernès et al. (2019) je koristio UIP1000hdT (1000W, 20kHz) ultrasonicator za izdvajanje proteina iz spiruline. Ultrasonicator je bio opremljen sa BS2d34 sonotrode i ultrazvučnim reaktorom protoka (vidi sliku ispod za tačno ultrazvučno podešavanje ekstrakcije sa ćelijom protoka i Seepex pumpom).

UIP1000hdT – Podešavanje mantermalmosonizma (MTS) i naše proteinske ekstrakcije iz spiruline u laboratorijskom nivou
izvor: Vernes Et Al. 2019

Rezultati istraživanja pokazuju da ultrasonični uslovi izvlačenja koji su optimistični u proteinima uključuju blago povišenu temperaturu i pritisak (takozvanih manvanzemalmosonicacija MTS). MTS promovira masovni transfer i omogućava da dobije 229% više proteina (1,15 28,42-a, g/100 g.) nego konvencionalni proces bez ultrazvuka (1,15 8,63 "m/na-100 g-suhog wt).
S 28,42 g od proteina dobivene od 100 g. biomase u okviru tog ekstrata, proteinska stopa oporavka od 50% postignuta je samo 6 minuta u kontinuiranom procesu sonicacije. Mikroskopske slike otkrivaju da Akustična šupljina utiče na spruline filamente različitih mehanizama poput fragmenata, Songa, detektuacije. Ti različiti efekti čine izvlačenje, puštanje i solubilizaciju od spiruline bioaktivnih jedinjenja lakše i djelotvornije, što rezultira visokim proteinima visokog kvaliteta.
Po pitanju kvaliteta ultrasonično izvaðene proteine, amino kiseline nisu degradirane ultrazvuku, nego su prisutni u većoj količini u slučaju sonicacije u poređenju sa konvencionalnim izvlačenjem.
Kada se uporede manotermosonikacija i ultrazvučna ekstrakcija bez povišenog pritiska i temperature, razlika u prinosu ekstrakcije i efikasnosti je samo minimalna. Stoga se samo ultrazvuk smatra najenomočnijom i najlažom tehnikom za proizvodnju visokokvalitetnog ekstrakta bogatog spirulinim proteinima. Ultrazvučna ekstrakcija je zelena, ekološki prikladna tehnika ekstrakcije pogodan za ekstrakciju proteina iz spiruline u laboratorijskoj skali, koja se lako može skalirati na pilot i industrijsku skalu. (cf. Vernès et al. 2019)

Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi

Svi rezultati izvlacenja postignutim na manjim razmjerama, mogu biti linisrani na većim proizvodnim kapacitetima. Hielscher Ultrasonics veliki portfolio proizvoda iz laboratorije do industrijskih sustava za ekstrakciju ima najpogodniji ultrasonicator za tvoje predviđene sposobnosti procesa. Naše dugo iskustvo će vam pomoći sa testovima izvodljivosti i procesirati optimizaciju na instalaciju vašeg ultrazvučni sistema na završnoj razini proizvodnje.

Hielscher Ultrazvuk – Sofisticirana oprema za izvlačenje

Hielscher Ultrasonics portfolio proizvoda pokriva cijeli raspon ultrazvučnih ekstraktora visokih performansi od malih do velikih razmjera. Dodatni dodaci omogućavaju lakši sklop najposlanije konfiguracije ultrazvučnih uređaja za vaš proces. Optimalno ultrazvučno podešavanje zavisi od zavidnog kapaciteta, volumena, sirovine, batch ili inline procesa i timeline. Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. Linearna skalablnost ultrazvučnih procesa ekstrakcije omogućava jednostavno i pouzdano povećanje proizvodnje. Pročitajte više o linearnoj skali ultrazvučnih procesa ekstrakcije!

Odaberite od raznih dodataka kao što su:

• sonotrodes sa raznim veličinama, diameters i oblicima
• sonotrodes za visoku amplitudu od 200 µm i više
• protok mobilnih reaktora sa raznim količinama i geometries
• brojni rogovi za povećanje ili smanjenje povećanja
• kompletni sonicacija, kao što je Sonostacija, uključuje ultrasonični ekstraktor, tenk, agitator i pumpu.
• Senzori za temperaturu
• senzori pritiska

Naše dobro obučeno, dugoiskusno osoblje će vas konsultirati i preporučiti vam najpogodniji ultrazvučni sistem za vaše zahtjeve u procesu izvlačenja!

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators: