Εκχύλιση χρωστικών της σπιρουλίνας με υπερήχους

Η εκχύλιση με υπερήχους έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα αποτελεσματική για την απομόνωση εκχυλισμάτων μικροφυκών ανώτερης ποιότητας. Οι χρωστικές της σπιρουλίνας, όπως η φυκοκυανίνη, είναι γνωστές ως υπερτροφές, οι οποίες συμβάλλουν σε οφέλη για την υγεία λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε αντιοξειδωτικά, βιταμίνες και πρωτεΐνες. Για την παραγωγή συμπληρωμάτων υψηλής συγκέντρωσης, όπως σκόνες και δισκία, οι μπλε χρωστικές πρέπει να εκχυλιστούν από τα φύκη σπιρουλίνας.

Σπιρουλίνα

Τα Arthrospira platensis (A. platensis) και Arthrospira maxima (A. maxima) είναι γνωστά με τον όρο σπιρουλίνα. Η σπιρουλίνα είναι κυανοπράσινα φύκη, πλούσια σε αμινοξέα και αντιοξειδωτικά. Με υψηλή περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά, όπως πρωτεΐνες, ένζυμα, ανόργανα συστατικά και βιταμίνες A, K, B12, σίδηρο και μαγγάνιο, κατατάσσονται στις υπερτροφές. Το γένος φυκών Arthrospira έχει ιδιαίτερα υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες. Η περιεκτικότητά του σε πρωτεΐνες κυμαίνεται από 53 έως 68% επί ξηρού βάρους και προσφέρει το πλήρες φάσμα όλων των απαραίτητων αμινοξέων. Επιπλέον, το Arthrospira περιέχει υψηλές ποσότητες πολυακόρεστων λιπαρών οξέων (PUFAs), οι οποίες αντιστοιχούν περίπου στο 1,5 έως 2% της συνολικής περιεκτικότητας σε λιπίδια, που ανέρχεται σε 5 έως 6%. Αυτά τα PUFAs περιλαμβάνουν το γ-λινολενικό οξύ (GLA), ένα απαραίτητο λιπαρό οξύ ωμέγα-6. Άλλες βιοδραστικές ενώσεις του Arthrospira περιλαμβάνουν βιταμίνες, ανόργανα συστατικά καθώς και φωτοσυνθετικές χρωστικές.
Σημείωση: Επιστημονικά, τα Spirulina platensis (S. platensis) και Spirulina maxima (S. maxima) ονομάζονται ορθώς Arthrospira platensis (A. platensis) και Arthrospira maxima (A. maxima). Και τα δύο είδη ταξινομούνταν κάποτε στο γένος Spirulina και μέχρι σήμερα είναι κοινώς γνωστά με την ονομασία σπιρουλίνα. Παρότι η καθιέρωση δύο ξεχωριστών γενών, του Arthrospira και του Spirulina, είναι πλέον γενικά αποδεκτή, ο όρος σπιρουλίνα χρησιμοποιείται συχνά ως γενικός όρος.

Εκχύλιση σπιρουλίνας με υπερήχους

Οι συσκευές κυτταρικής διάρρηξης με υπερήχους (που ονομάζονται επίσης εκχυλιστές υπερήχων) είναι ευρέως γνωστές για την ικανότητά τους να διανοίγουν κύτταρα ώστε να απελευθερώνεται το ενδοκυτταρικό υλικό. Όταν έντονα κύματα υπερήχων συζεύγνυνται με ρευστά, εμφανίζεται το φαινόμενο της ακουστικής σπηλαίωσης. Οι δυνάμεις σπηλαίωσης διαρρηγνύουν τα κυτταρικά τοιχώματα και ενισχύουν τη μεταφορά μάζας, ώστε οι επιθυμητές βιοδραστικές ενώσεις να μεταφέρονται από το κύτταρο στο υγρό.

Εκχύλιση από κύτταρα με υπερήχους: η μικροσκοπική εγκάρσια τομή (TS) δείχνει τον μηχανισμό δράσης κατά την εκχύλιση από κύτταρα με υπερήχους (μεγέθυνση 2000x) [πηγή: Vilkhu et al. 2011]

Πρωτόκολλο εκχύλισης

Οι Prabuthas et al. (2011) ανέπτυξαν το ακόλουθο πρωτόκολλο εκχύλισης για την απόκτηση εκχυλίσματος φυκοκυανίνης υψηλής ποιότητας: Η εκχύλιση φυκοκυανίνης αξιολογήθηκε ως προς τη συγκέντρωση φυκοκυανίνης με χρήση απεσταγμένου νερού και διαλύματος CaCl2 1%. Το θαλάσσιο φύκος σπιρουλίνα χρησιμοποιείται σε αποξηραμένη μορφή, καθώς η υγρή βιομάζα αξιοποιείται αμέσως από βακτήρια και αρχίζει να αποικοδομείται λόγω της θρεπτικής της σύστασης. Επομένως, για την αποφυγή αυτών των προβλημάτων, συνιστάται η χρήση αποξηραμένης βιομάζας φυκών. Η εκχύλιση πραγματοποιήθηκε με ανάμειξη 0,1g αποξηραμένης βιομάζας με ποσότητα του διαλύτη, ενώ η κατεργασία με υπερήχους πραγματοποιήθηκε με χρόνο και πλάτος ταλάντωσης σύμφωνα με τον πειραματικό σχεδιασμό. Τα εναιωρήματα των δειγμάτων υποβλήθηκαν σε κατεργασία με υπερήχους με συσκευή κυτταρικής διάρρηξης UP50H της Hielscher και στη συνέχεια σε φυγοκέντρηση για 15 min στις 13.500rpm με χρήση ψυχόμενης φυγοκέντρου. Διερευνήθηκε η περιεκτικότητα σε φυκοκυανίνη και πρωτεΐνη κατά την εκχύλιση με διαφορετικούς διαλύτες, δηλαδή χλωριούχο ασβέστιο και απεσταγμένο νερό.
Η μέγιστη ποσότητα φυκοκυανίνης, 0,3116mg/ml, λήφθηκε σε διάλυμα χλωριούχου ασβεστίου, ακολουθούμενη από 0,299mg/ml σε απεσταγμένο νερό. Η μέγιστη ποσότητα πρωτεΐνης, 63,63%, λήφθηκε με διαλύτη το απεσταγμένο νερό και 54,69% σε διάλυμα χλωριούχου ασβεστίου. Συνεπώς, το διάλυμα CaCl2 διαπιστώθηκε ότι ήταν ο καλύτερος διαλύτης για την εκχύλιση φυκοκυανίνης με υποβοήθηση υπερήχων.

Εκχυλιστές υπερήχων υψηλών επιδόσεων για την εκχύλιση σπιρουλίνας

Η Hielscher είναι ο συνεργάτης σας με πολυετή εμπειρία στην ισχυρή, αξιόπιστη εκχύλιση βιοδραστικών συστατικών από φυτική βιομάζα με υπερήχους. Όλοι οι εκχυλιστές υπερήχων μπορούν να λειτουργούν 24/7 και είναι κατάλληλοι για την εμπορική παραγωγή διατροφικών εκχυλισμάτων. Η σειρά προϊόντων μας καλύπτει όλο το φάσμα, από μικρότερες φορητές συσκευές διάρρηξης βιολογικού υλικού έως συσκευές υπερήχων πιλοτικής κλίμακας και βιομηχανικά συστήματα υπερήχων. Διάφορα παρελκόμενα, όπως διαφορετικά ηχοτρόδια και αντιδραστήρες κυψελίδας ροής, επιτρέπουν τη βέλτιστη προσαρμογή στις απαιτήσεις της διεργασίας σας. Όλοι οι επεξεργαστές υπερήχων της Hielscher είναι ανθεκτικοί, εύκολοι στον χειρισμό και σχεδιασμένοι για ευχρηστία. Οι συσκευές υπερήχων μας με ψηφιακό έλεγχο διαθέτουν ενσωματωμένη κάρτα SD για αυτόματη καταγραφή των δεδομένων κατεργασίας με υπερήχους.
Ο παρακάτω πίνακας παρέχει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας:

Το άρτια εκπαιδευμένο προσωπικό μας εξασφαλίζει υψηλού επιπέδου εξυπηρέτηση πελατών και επαγγελματικές συμβουλευτικές υπηρεσίες.
Επικοινωνήστε μαζί μας σήμερα! Θα χαρούμε να σας προτείνουμε τον καταλληλότερο εκχυλιστή υπερήχων για την εφαρμογή σας.