Βελτίωση της συγκομιδής μικροφυκών με υπερηχητική επεξεργασία
Τα μικροφύκη είναι πλούσια σε λιπίδια, πρωτεΐνες και μικροθρεπτικά συστατικά, γεγονός που καθιστά τα μικροφύκη πολύτιμη πηγή θρεπτικών συστατικών. Δεδομένης της δομικής ανθεκτικότητας των κυτταρικών τοιχωμάτων των φυκών και της ανάγκης για εκχύλιση των ενδοκυτταρικών ενώσεων σε μεταγενέστερο στάδιο – ιδίως λιπίδια και μικροθρεπτικά συστατικά – απαιτείται μια μη θερμική, υψηλής απόδοσης τεχνολογία. Με τους ηχοβολείς της, η Hielscher προσφέρει μια ανώτερη λύση επεξεργασίας, η οποία διευκολύνει και βελτιώνει δύο βασικά στάδια επεξεργασίας – συγκέντρωση βιομάζας και διάσπαση των κυττάρων.
Υπερήχων UIP1000hdT για την επεξεργασία φυκιών
Ένας Sonicator – Δύο βήματα στην επεξεργασία των φυκιών
- Μη καταστροφική συγκομιδή φυκιών
Ούτε παρεμβαίνει στη βιωσιμότητα ούτε βλάπτει την ακεραιότητα της τυπικής πολυκυτταρικής σπειροειδούς δομής του Arthrospira platensis. Η ήπια δόνηση υπερήχων και η σπηλαίωση προκαλούν την κατάρρευση των κυστιδίων αερίου στο εσωτερικό των κυττάρων του Arthrospira platensis, επιτρέποντας έτσι την καθίζηση των κατά τα άλλα πλεούμενων κυττάρων. Αυτό διευκολύνει τη συγκέντρωση της βιομάζας των φυκών. - Διάσπαση κυττάρων για εκχύλιση (λιπίδια, πρωτεΐνες, βιοδραστικές ενώσεις)
Στο δεύτερο στάδιο της διαδικασίας εκχύλισης, χρησιμοποιείται έντονος ηχητικός έλεγχος για τη διάσπαση της κυτταρικής δομής του Arthrospira platensis προκειμένου να απελευθερωθούν ενδοκυτταρικές ενώσεις όπως λιπίδια, πρωτεΐνες και βιοδραστικές ενώσεις.
Μάθετε περισσότερα για την εκχύλιση φυκιών με υπερήχους!
Συγκομιδή φυκιών με υπερήχους
Στη μελέτη των Lecina κ.ά. (2015), καλλιέργειες κυανοβακτηρίων Arthrospira fusiformis (επίσης Arthrospira platensis) υποβλήθηκαν σε μη διασπαστικό ηχοβολισμό, αποκαλύπτοντας σημαντική διευκόλυνση στην καθίζηση και ανάκτηση της βιομάζας. Εφαρμόζοντας πεδία υπερήχων χαμηλής έντασης (≤0,5 W/mL), οι ερευνητές προκάλεσαν αναστρέψιμη κροκίδωση χωρίς να διακυβεύεται η βιωσιμότητα ή η μορφολογία των κυττάρων – μια απαίτηση για εφαρμογές που απαιτούν άθικτα βιομόρια ή βιώσιμα κύτταρα για περαιτέρω καλλιέργεια.
με το “μη διασπαστική επεξεργασία με ηχοβολισμό, τα μικροφύκη αυτά μπορούν εύκολα να καθιζάνουν, συγκεντρώνοντας έτσι τη βιομάζα περίπου 30 φορές, ενώ επιτυγχάνεται απόδοση ανάκτησης περίπου 80-85%.” (Lecina et al., 2015)
Επωφεληθείτε από την εκχύλιση με υπερήχους και χρησιμοποιήστε έναν υπερήχων Hielscher για βοτανική εκχύλιση με απαράμιλλη αποτελεσματικότητα και βιωσιμότητα!
Υπερήχων απαγωγέας UIP2000hdT με αντιδραστήρα από ανοξείδωτο χάλυβα για την εμπορική εκχύλιση λιπιδίων, πρωτεϊνών και βιοδραστικών ενώσεων από φύκια.
Ηχοβολείς υψηλής απόδοσης για συγκομιδή και εκχύλιση φυκιών
Οι ηχοβολείς της Hielscher είναι προηγμένοι, υψηλής απόδοσης επεξεργαστές υπερήχων, σχεδιασμένοι τόσο για εργαστηριακές όσο και για βιομηχανικές εφαρμογές, καθιστώντας τους ιδανικούς για τις ροές εργασίας συγκομιδής και εκχύλισης φυκιών. Στη φάση της συγκομιδής, τα συστήματα της Hielscher επιτρέπουν τον ακριβή ηχοβολισμό χαμηλής έντασης για την προώθηση της συσσωμάτωσης και της καθίζησης των κυττάρων χωρίς να καταστρέφεται η ακεραιότητα των κυττάρων. Στη συνέχεια, οι ικανότητές τους υψηλής έντασης επιτρέπουν την ελεγχόμενη διάσπαση των κυττάρων, διευκολύνοντας την αποτελεσματική απελευθέρωση ενδοκυτταρικών λιπιδίων, χρωστικών ουσιών και μικροθρεπτικών συστατικών. Με ρυθμιζόμενα πλάτη και λειτουργία κύκλου, λειτουργίες συνεχούς λειτουργίας και στιβαρό σχεδιασμό, οι ηχοβολείς της Hielscher υποστηρίζουν κλιμακούμενη, ενεργειακά αποδοτική βιοεπεξεργασία. – καθιστώντας τα βασικό εργαλείο στα σύγχρονα βιοδιυλιστήρια φυκών.
- υψηλή απόδοση
- Τεχνολογία αιχμής
- αξιοπιστία & Ευρωστία
- Ρυθμιζόμενος, ακριβής έλεγχος της διαδικασίας
- δέσμη & Ενσωματωμένη
- για κάθε τόμο
- έξυπνο λογισμικό
- έξυπνα χαρακτηριστικά (π.χ. προγραμματιζόμενα, πρωτόκολλο δεδομένων, τηλεχειρισμός)
- εύκολο και ασφαλές στη λειτουργία
- χαμηλή συντήρηση
- CIP (επιτόπιος καθαρισμός)
Σχεδιασμός, Κατασκευή και Συμβουλευτική – Ποιότητα Made in Germany
Hielscher υπερήχων είναι γνωστή για την υψηλότερη ποιότητα και τα πρότυπα σχεδιασμού τους. Η ευρωστία και η εύκολη λειτουργία επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι σκληρές συνθήκες και τα απαιτητικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζονται εύκολα από τους υπερήχους Hielscher.
Hielscher Υπέρηχοι είναι μια πιστοποιημένη εταιρεία ISO και δίνουν ιδιαίτερη έμφαση σε υψηλής απόδοσης υπερήχων που διαθέτουν state-of-the-art τεχνολογία και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, Hielscher υπερήχων είναι CE συμβατό και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| 15 έως 150L | 3 έως 15L / λεπτό | UIP6000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000hdT |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000hdT |
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για την ανάμειξη εφαρμογών, διασπορά, γαλακτωματοποίηση και εκχύλιση σε εργαστήριο, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- 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.
Συχνές Ερωτήσεις
Πώς προκαλείται η καθίζηση των κυττάρων;
Η καθίζηση των κυττάρων προκαλείται κυρίως από την κατάρρευση των ενδοκυτταρικών κυστιδίων αερίων, η οποία διαταράσσει τη ρύθμιση της άνωσης. Αυτό οδηγεί σε αυξημένη κυτταρική πυκνότητα, με αποτέλεσμα τα κύτταρα να βυθίζονται έξω από τη φωτική ζώνη, ιδίως σε πλαγκτονικούς οργανισμούς όπως τα κυανοβακτήρια.
Τι είναι τα κενά αερίου στα κύτταρα;
Τα κενά αέριο είναι δομές γεμάτες με πρωτεΐνες και αέρια που απαντώνται σε υδρόβιους προκαρυώτες, συμπεριλαμβανομένων των κυανοβακτηρίων. Παρέχουν έλεγχο της πλευστότητας, επιτρέποντας στα κύτταρα να προσαρμόζουν την κατακόρυφη θέση τους στη στήλη του νερού για βέλτιστη πρόσβαση στο φως και τα θρεπτικά συστατικά.
Τι είναι τα κυανοβακτήρια;
Τα κυανοβακτήρια είναι φωτοσυνθετικοί προκαρυώτες που παράγουν οξυγόνο και απαντώνται συνήθως σε γλυκά και θαλάσσια περιβάλλοντα. Παίζουν βασικό ρόλο στη δέσμευση του αζώτου και την πρωτογενή παραγωγή και μπορούν να σχηματίσουν επιβλαβείς ανθίσεις φυκών υπό ευτροφικές συνθήκες.
Τι είναι το Arthrospira fusiformis;
Το Arthrospira fusiformis είναι ένα νηματοειδές, πλαγκτονικό κυανοβακτήριο γνωστό για τη σπειροειδή μορφολογία του. Ευδοκιμεί σε αλκαλικές λίμνες με σόδα και αποτελεί σημαντικό συστατικό της διατροφής των φλαμίνγκο. Εμπορικά, καλλιεργείται ως “σπιρουλίνα” για την υψηλή περιεκτικότητά του σε πρωτεΐνες και θρεπτικά συστατικά.
Πώς επηρεάζει το Sonication τα φύκια;
Η επεξεργασία με υπερήχους διαταράσσει τα κύτταρα των φυκιών μέσω σπηλαίωσης, οδηγώντας σε βλάβη της μεμβράνης, κατάρρευση των κυστιδίων αερίου και μειωμένη φωτοσύνθεση. Σε κυανοβακτήρια όπως το Microcystis aeruginosa, η ευαισθησία στον ηχητικό έλεγχο αυξάνεται μετά τη διαίρεση των κυττάρων, πιθανότατα λόγω δομικών τρωτών σημείων στην όψιμη φάση του φωτός του ημερήσιου κύκλου.
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.