Kitiini ja Kitosani tootmine seentest

Ultraheli on väga tõhus meetod kitiini ja kitosaani vabastamiseks seenallikatest, näiteks seentest. Kitiin ja kitosaan tuleb depolümeriseerida ja deatsetüülida allavoolu töötlemisel, et saada kvaliteetne biopolümeer. Ultraheli abil depolümeriseerimine ja deatsetüülimine on väga tõhus, lihtne ja kiire tehnika, mille tulemuseks on kvaliteetsed kitosaanid, millel on suur molekulmass ja suurepärane biosaadavus.

Seenest saadud kitiin ja kitosaan ultraheli abil

Toiduna ja bioaktiivsete ühendite ekstraheerimiseks kasutatakse laialdaselt söödavaid ja raviseeni, nagu Lentinus edodes (shiitake), Ganoderma lucidum (Lingzhi või reishi), Inonotus obliquus (must pässik), Agaricus bisporus (nööpseened), Hericium erinaceus (lõvikarva), Cordyceps sinensis (rööviku seen), Grifola frondosa (kana-of-the-wood), Trametes versicolor (Coriolus versicolor, Polyporus versicolor, kalkunisaba) ja paljud teised seeneliigid. Neid seeni ja jääkide töötlemist (seenejäätmeid) saab kasutada kitosaani tootmiseks. Ultraheli mitte ainult ei soodusta kitiini vabanemist seente rakuseina struktuurist, vaid juhib ka kitiini muundamist väärtuslikuks kitosaaniks ultraheli abil depolümerisatsiooni ja deatsetüülimise kaudu.

Lokitise ultraheli Deatsetüüleerimine Chitosani

Kitiini depolümerisatsiooni ja deatsetüülimist kitosaaniks soodustab ultrahelitöötlus

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli väljatõmbaja UIP4000hdT kitiini ekstraheerimiseks seentest

Ultraheli kasutatakse kitiini ekstraheerimiseks seentest. Lisaks soodustab ultraheli kitiini depolümerisatsiooni ja deatsetüülimist, et saada kvaliteetset kitosaani.

This video demonstrates the highly efficient extraction of lion's mane mushrooms using the Hielscher UP200Ht ultrasonic homogenizer. Ultrasonic extraction is the perfect technique for producing high-quality, full-spectrum extracts containing polysaccharides such as beta glucans, as well as hericenones and erinacins.

Lion's Mane Mushroom Extraction Using the Ultrasonicator UP200Ht

Video pisipilt

 

Intensiivne ultraheliuuring sondi tüüpi ultraheli süsteemi abil on tehnika, mida kasutatakse kitiini depolümerisatsiooni ja deatsetüülimise edendamiseks, mis viib kitosaani moodustumiseni. Kitiin on looduslikult esinev polüsahhariid, mida leidub koorikloomade, putukate ja teatud seente rakuseinte eksoskelettides. Kitosaan saadakse kitiinist, eemaldades kitiinimolekulist atsetüülrühmad.

Ultraheli protseduur seente kitiini muundamiseks kitosaaniks

Kui kitosaani tootmiseks kitiinist rakendatakse intensiivset ultraheli, töödeldakse kitiini suspensiooni suure intensiivsusega, madala sagedusega ultraheli lainetega, tavaliselt vahemikus 20 kHz kuni 30 kHz. Protsess tekitab intensiivse akustilise kavitatsiooni, mis viitab mikroskoopiliste vaakummullide moodustumisele, kasvule ja kokkuvarisemisele vedelikus. Kavitatsioon tekitab kavitatsioonimulle ümbritsevas vedelikus lokaliseeritud äärmiselt kõrge nihkejõud, kõrged temperatuurid (kuni mitu tuhat kraadi Celsiuse järgi) ja rõhud (kuni mitusada atmosfääri). Need äärmuslikud tingimused aitavad kaasa kitiini polümeeri lagunemisele ja sellele järgnevale deatsetüülimisele.
 

Seentest kitiine ja kitosane saab tõhusalt ekstraheerida sondi tüüpi ultraheli abil.

SEM-pildid kitiinidest ja kitosaanidest kahest seeneliigist: a) Kitiin L. vellereusest; b) Kitiin P. ribisest; c) Chitosan L.vellereusest; d) chitosan P. ribis.
pilt ja uuring: © Erdoğan jt, 2017

 

kitiini ultraheli depolümerisatsioon

Kitiini depolümerisatsioon toimub mehaaniliste jõudude, näiteks mikrovoolide ja vedelikujoa kombineeritud mõjude kaudu, samuti ultraheli algatatud keemiliste reaktsioonide kaudu, mis on indutseeritud vabade radikaalide ja teiste kavitatsiooni käigus moodustunud reaktiivsete liikide poolt. Kavitatsiooni ajal tekkivad kõrgsurvelained põhjustavad kitiini ahelate nihkepinget, mille tulemuseks on polümeeri lõhenemine väiksemateks fragmentideks.

Kitiini ultraheli deatsetüülimine

Lisaks depolümerisatsioonile soodustab intensiivne ultraheliuuring ka kitiini deatsetüülimist. Deatsetüülimine hõlmab atsetüülrühmade eemaldamist kitiinimolekulist, mis viib kitosaani moodustumiseni. Intensiivne ultraheli energia, eriti kavitatsiooni ajal tekkinud kõrged temperatuurid ja rõhud, kiirendavad deatsetüülimisreaktsiooni. Kavitatsiooniga tekitatud reaktiivsed tingimused aitavad katkestada atsetüülsidemeid kitiinis, mille tulemuseks on äädikhappe vabanemine ja kitiini muundumine kitosaaniks.
Üldiselt suurendab intensiivne ultraheliuuring nii depolümerisatsiooni kui ka deatsetüülimisprotsesse, pakkudes vajalikku mehaanilist ja keemilist energiat kitiini polümeeri lagundamiseks ja kitosaaniks muundamise hõlbustamiseks. See meetod pakub kiiret ja tõhusat meetodit kitosaani tootmiseks kitiinist, millel on arvukalt rakendusi erinevates tööstusharudes, sealhulgas farmaatsiatööstuses, põllumajanduses ja biomeditsiinitehnikas.

Tööstuslik kitosaani tootmine seenest võimsuse ultraheliga

Kaubanduslik kitiini ja kitosaani tootmine põhineb peamiselt meretööstuse jäätmetel (st kalapüük, karpkalade koristamine jne). Erinevad tooraineallikad põhjustavad erinevaid kitiini ja kitosaani omadusi, mis tulenevad tootmisest ja hooajalistest kalapüügi erinevustest tingitud kvaliteedi kõikumistest. Lisaks pakub seenallikatest saadud kitosaan teadaolevalt paremaid omadusi, nagu homogeenne polümeeri pikkus ja suurem lahustuvus võrreldes mereallikatest pärit kitosaaniga. (vrd Ghormade et al., 2017) Ühtlase kitosaani tarnimiseks on kitiini ekstraheerimine seenliikidest muutunud stabiilseks alternatiivseks tootmiseks. Seente kitiini ja tsitiosani tootmist saab ultraheli ekstraheerimise ja deatsetülatsioonitehnoloogia abil kergesti ja usaldusväärselt saavutada. Intensiivne ultrahelitöötlus häirib rakustruktuure kitiini vabastamiseks ja soodustab massiülekannet veelahust lahustites, et tagada hea kitiini saagikus ja ekstraheerimise efektiivsus. Järgnev ultraheli deatsetülatsioon muudab kitiini väärtuslikuks kitosaaniks. Nii ultraheli kitiini ekstraheerimist kui ka deatsetüülimist chitosanile saab lineaarselt skaleerida mis tahes kaubandusliku tootmistasemeni.

Seente kitiini ultraheli ekstraheerimine ja deatsetüülimine annavad kvaliteetse kitosani.

Ultrahelitöötlus intensiivistab seente tštosaani tootmist ja muudab tootmise tõhusamaks ja ökonoomsemaks.
(pilt ja uuring: © Zhu jt, 2019)

Ultraheli kitiini ekstraheerimine seentest UP400ST sondi tüüpi ultraheliaatoriga (400W, 24kHz)

ultrasonikaator UP400St seente ekstraheerimiseks: ultrahelitöötlus annab suure saagikuse bioaktiivsetest ühenditest, nagu polüsahhariidide kitiin ja kitosaan

Ultraheli kitiini ja kitosaani deatsetüülimise uurimistulemused

Sonokeemiliselt desatsetüleeritud kitiin põhjustab kvaliteetset kitosaani.Zhu jt (2018) järeldavad oma uuringus, et ultraheli deatsetülatsioon on osutunud oluliseks läbimurdeks, muutes β-kitiini chitosaniks 83–94% deatsetüülimisega vähendatud reaktsioonitemperatuuril. Vasakul pildil on SEM-pilt ultraheli deatsetüülitud kitosaanist (90 W, 15 min, 20 w/ v% NaOH, 1:15 (g: mL) (pilt ja uuring: © Zhu jt, 2018)
Nende protokollis valmistati NaOH lahus (20 w/v %) NaOH helveste lahustamisel DI vees. Seejärel lisati leeliselahus GLSP settele (0,5 g) tahke vedeliku suhtega 1:20 (g: ml) tsentrifuugiküvetti. Kitosaan lisati NaCl-le (40 ml, 0,2 M) ja äädikhappele (0,1 M) lahuse mahu suhtega 1:1. Seejärel tehti suspensioonile ultraheli kergel temperatuuril 25 ° C 60 minutit, kasutades sondi tüüpi ultrasonikaatorit (250W, 20kHz). (vrd Zhu et al., 2018)
 
Pandit jt (2021) leidsid, et kitosaanilahuste lagunemise kiirust mõjutavad harva polümeeri lahustumiseks kasutatava happe kontsentratsioonid ja see sõltub suuresti polümeeri lahustamiseks kasutatava meedia temperatuurist, intensiivsusest ja ioonilisest tugevusest. (vrd Pandit et al., 2021)
 
Teises uuringus kasutasid Zhu jt (2019) seente toorainena Ganoderma lucidum spooripulbreid ja uurisid ultraheli abil deatsetüülimist ning selliste töötlemisparameetrite mõju nagu ultrahelitöötluse aeg, tahke ja vedeliku suhe, NaOH kontsentratsioon ja kiiritusvõimsus kitosaani deatsetüülimise (DD) astmele. Kõrgeim DD väärtus saadi järgmistel ultraheli parameetritel: 20 min ultrahelitöötlus 80W juures, 10% (g:ml) NaOH, 1:25 (g:ml). Ultraheli saadud kitosaani pinna morfoloogiat, keemilisi rühmi, termilist stabiilsust ja kristallilisust uuriti SEM, FTIR, TG ja XRD abil. Uurimisrühm teatab ultraheli toodetud kitosaani deatsetüülimise (DD), dünaamilise viskoossuse ([η]) ja molekulmassi (Mv ̄) olulisest suurenemisest. Tulemused rõhutasid seente ultraheli deatsetüülimise tehnikat, mis on kitosaani jaoks väga tugev tootmismeetod, mis sobib biomeditsiinilisteks rakendusteks. (vrd Zhu et al., 2019)

See videoklipp näitab bioaktiivsete ühendite tõhusat ekstraheerimist raviseentest. Hielscheri ultraheli homogenisaator UP400St on laialdaselt kasutatav kvaliteetsete seeneekstraktide tootmiseks.

Bioaktiivsete ühendite ultraheli ekstraheerimine meditsiinilistest seentest

Video pisipilt

Suurepärane kitosaani kvaliteet ultraheli depolümerisatsiooni ja deatsetüülimisega

Ultrahelipõhised kitiini / kitosaani ekstraheerimise ja depolümerisatsiooni protsessid on täpselt kontrollitavad ja ultraheli protsessi parameetreid saab kohandada tooraine ja sihitud lõpptoote kvaliteediga (nt molekulmass, deatsetüülimise aste). See võimaldab kohandada ultraheliprotsessi väliste teguritega ja seada optimaalsed parameetrid suurepärase tulemuse ja tõhususe saavutamiseks.
Ultraheli deatsetüülitud kitosaan näitab suurepärast biosaadavust ja biosobivust. Kui ultraheli valmistatud kitosaani biopolümeere võrreldakse biomeditsiiniliste omaduste osas termiliselt saadud kitosaaniga, on ultraheli toodetud kitosaanil oluliselt paranenud fibroblasti (L929 rakk) elujõulisus ja suurenenud antibakteriaalne aktiivsus nii Escherichia coli (E. coli) kui ka Staphylococcus aureus (S. aureus).
(vrd Zhu et al., 2018)
 

Ultraheli deatsetüülatsioon chition jaoks

Skaneerimine elektronmikroskoopia (SEM) pilte suurendus 100 × a) gladiuse, b) ultraheli-töödeldud gladius, c) β-chitin, d) ultraheli-töödeldud β-chitin ja e) (Allikas: Preto et al. 2017)

Suure jõudlusega ultraheli seadmed kitiini ja kitosaani töötlemiseks

4kW ultraheliator tööstusliku kitiini / kitosani töötlemiseks koorikloomadest ja seentestKitiini killustumine ja kitiini detüülimine kitosaaniks nõuab võimsaid ja usaldusväärseid ultraheli seadmeid, mis suudavad pakkuda kõrgeid amplituudi, pakuvad täpset kontrollitavust protsessi parameetrite üle ja mida saab kasutada 24/7 suure koormuse all ja nõudlikes keskkondades. Hielscher Ultrasonics tootevalik vastab nendele nõuetele usaldusväärselt. Lisaks silmapaistvale ultraheliuuringule on Hielscheri ultrasonikaatoritel kõrge energiatõhusus, mis on märkimisväärne majanduslik eelis – eriti kui seda kasutatakse suuremahulises kaubanduslikus tootmises.
Hielscheri ultrasonikaatorid on suure jõudlusega süsteemid, mida saab varustada selliste tarvikutega nagu sonotroodid, süütevõimendid, reaktorid või voolurakud, et need vastaksid teie protsessi vajadustele optimaalsel viisil. Digitaalse värviekraaniga on võimalus ultrahelitöötluse eelseadistamiseks, automaatne andmete salvestamine integreeritud SD-kaardile, brauseri kaugjuhtimine ja palju muid funktsioone, Hielscheri ultrasonikaatorid tagavad kõrgeima protsessi juhtimise ja kasutajasõbralikkuse. Koos töökindluse ja suure kandevõimega on Hielscheri ultraheli süsteemid teie usaldusväärne tööhobune tootmises. 
Kitiini killustumine ja deatsetüülimine nõuab võimsat ultraheli, et saada sihipärane muundamine ja kvaliteetne kitosaani lõpptoode. Eriti kitiinihelveste killustumise ja depolümerisatsiooni / deatsetüülimise etappide jaoks on üliolulised suured amplituudid ja kõrgendatud rõhk. Hielscher Ultrasonics tööstuslikud ultraheli protsessorid pakuvad kergesti väga kõrgeid amplituudi. Amplituudid kuni 200 μm saab pidevalt käivitada 24/7 operatsioonis. Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Hielscheri ultraheli süsteemide võimsus võimaldab tõhusat ja kiiret depolümerisatsiooni ja deatsetüülimist turvalises ja kasutajasõbralikus protsessis.
 

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Tööstuslik ultraheli paagireaktor suure jõudlusega ultraheli sondiga (sonotrode) kitiini deatsetüülimiseks

Ultraheli reaktor 2000W ultraheli sond UIP2000hdT kitiini ekstraheerimiseks seentest ja sellele järgnevaks depolümerisatsiooniks / deatsetüülimiseks

Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000hdT
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et küsida lisateavet ultraheli protsessorite, rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teie protsessi teiega ja pakkuda teile ultraheli süsteem, mis vastab teie vajadustele!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.




Sünergistlik kitiiniravi paranes ultraheliga

Traditsioonilise keemilise ja ensümaatilise kitiini deatsetlüsatsiooni puuduste (st madala efektiivsuse, kõrge energiakulu, pika töötlemisaja, toksiliste lahustite) ületamiseks on kitiini ja kitosaani töötlemisse integreeritud suure intensiivsusega ultraheli. Suure intensiivsusega ultrahelitöötlus ja sellest tulenevad akustilise kavitatsiooni mõjud põhjustavad polümeerahelate kiiret lõhenemist ja vähendavad polüdisperssust, soodustades seeläbi kitosaani sünteesi. Lisaks intensiivistavad ultraheli nihkejõud lahuses massiülekannet, nii et paraneb keemiline, hüdrolüütiline või ensümaatiline reaktsioon. Ultraheli kitiini töötlemist saab kombineerida juba olemasolevate kitiini töötlemise meetoditega, nagu keemilised meetodid, hüdrolüüs või ensümaatilised protseduurid.

Ultraheli abil keemiline deatsetüülimine ja depolümeriseerimine

Kuna kitiin on mittereageeriv ja lahustumatu biopolümeer, peab see lahustuva ja bioatüssiivse tštosaani saamiseks läbima demineraliseerimise, deproteiniseerimise ja depolümerisatsiooni / deatsetüülimise protsessietapid. Need protsessietapid hõlmavad tugeva happega ravi, nagu HCl ja tugevad alused nagu NaOH ja KOH. Kuna need tavapärased protsessietapid on ebaefektiivsed, aeglased ja nõuavad suuri energiaid, parandab protsessi intensiivistamine ultrahelitöötluse teel märkimisväärselt chitosani tootmist. Võimsus ultraheli rakendamine suurendab kitosaani saagikust ja kvaliteeti, vähendab protsessi päevadest mõne tunnini, võimaldab kergemaid lahusteid ja muudab kogu protsessi energiatõhusamaks.

Chitini ultraheli täiustatud deproteiniseerimine

Vallejo-Dominguez jt (2021) leidsid kitiini deproteiniseerimise uurimisel, et “ultraheli kasutamine biopolümeeride tootmiseks vähendas nii valgusisaldust kui ka kitiini osakeste suurust. Kõrge deatsetüülimisastme ja keskmise molekulmassiga kitosaan toodeti ultraheli abil.”

Ultraheli hüdrolüüs chitiini depolümerisatsiooniks

Keemilise hüdrolüüsi puhul kasutatakse kitiini deatsetüütimiseks kas happeid või leelisi, kuid leelise deatsetüülimist (nt naatriumhüdroksiid NaOH) kasutatakse laialdasemalt. Happe hüdrolüüs on vahelduv meetod traditsioonilisele keemilisele deatsetüülimisele, kus chitiini ja kitosaani depolümeriseerimiseks kasutatakse orgaanilisi happelahuseid. Happe hüdrolüüsi meetodit kasutatakse enamasti siis, kui kitiini ja kitosaani molekulmass peab olema homogeenne. Seda tavapärast hüdrolüüsiprotsessi nimetatakse aeglaseks ja energia- ja kulumahukaks. Tugevate hapete, kõrgete temperatuuride ja rõhkude nõue on tegurid, mis muudavad hüdrolüütilise kitosaani protsessi väga kulukaks ja aeganõudvaks protseduuriks. Kasutatavad happed vajavad järgnevaid protsesse, nagu neutraliseerimine ja soolamine.
Suure võimsusega ultraheli integreerimisega hüdrolüüsiprotsessi saab kitiini ja kitosaani hüdrolüütilise lõhustumise temperatuuri ja rõhu nõudeid oluliselt vähendada. Lisaks võimaldab ultrahelitöötlus vähendada happe kontsentratsiooni või kasutada kergemaid happeid. See muudab protsessi jätkusuutlikumaks, tõhusamaks, kulutõhusamaks ja keskkonnasõbralikumaks.

Ultraheli abil keemiline deatsetüülimine

Kitiini ja kitosaani keemiline lagunemine ja deatsetülatsioon saavutatakse peamiselt kitiini või kitosaani töötlemisel mineraalhapetega (nt soolhape HCl), naatriumnitritiga (NaNO).2) või vesinikperoksiid (H2O2). Ultraheli parandab deatsetülatsioonikiirust, lühendades seeläbi reaktsiooniaega, mis on vajalik deatsetülatsiooni sihipärase astme saamiseks. See tähendab, et ultrahelitöötlus vähendab nõutavat töötlemisaega 12-24 tundi mõne tunnini. Lisaks võimaldab ultrahelitöötlus oluliselt vähendada keemilisi kontsentratsioone, näiteks 40% (w / w) naatriumhüdroksiidi ultrahelitöötluse abil, samas kui 65% (w / w) on vajalik ilma ultraheli kasutamiseta.

Ultraheli-ensümaatiline deatsetüülimine

Kuigi ensümaatiline deatsetüülimine on kerge, keskkonnasõbraliku töötlemisvormiga, on selle tõhusus ja kulud ebamajanduslikud. Ensüümide keerulise, töömahuka ja kuluka järgneva isolatsiooni ning lõpptootest puhastamise tõttu ei rakendata ensümaatilise kitiini deatsetülatsiooni kaubanduslikus tootmises, vaid kasutatakse ainult teadusuuringute laboris.
Ultraheli eeltöötlus enne ensümaatilise deatsematlütatsiooni fragmente chitiini molekulid, suurendades seeläbi pindala ja muutes ensüümidele rohkem pinda kättesaadavaks. Suure jõudlusega ultrahelitöötlus aitab parandada ensümaatilist deatsetüülimist ja muudab protsessi ökonoomsemaks.

Ultraheli kõrge nihega homogenisaatoreid kasutatakse laboris, pink-top, piloot ja tööstuslik töötlemine.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.

Kirjandus/viited

 
 
 

Faktid Tasub teada

Kuidas chitiini ultraheli ekstraheerimine ja deatsetülatsioon toimib?

Kui võimsuse ultraheli lained on paarid vedelikku või läga (nt suspensioon, mis koosneb kitiinist lahustis), liiguvad ultraheli lained läbi vedeliku, põhjustades vahelduvaid kõrgsurve / madala rõhu tsükleid. Madala rõhu tsüklite ajal tekivad minutilised vaakummullid (nn kavitatsioonimullid), mis kasvavad mitme rõhutsükli jooksul. Teatud suuruses, kui mullid ei suuda rohkem energiat absorbeerida, implodeeruvad nad kõrgsurvetsükli ajal ägedalt. Mullide implosiooni iseloomustavad intensiivsed kavitatsioonilised (nn sonomehaanilised) jõud. Need sonomehaanilised tingimused esinevad lokaalselt kavitatsioonilises hot-spotis ja neid iseloomustavad väga kõrged temperatuurid ja rõhud vastavalt kuni 4000K ja 1000atm; samuti vastavad kõrge temperatuuri ja rõhu erinevused. Tekivad Furtehrmore, mikroturbulentsid ja vedelad voolud kiirusega kuni 100m/s. Kitiini ja kitosaani ultraheli ekstraheerimine seentest ja koorikloomadest, samuti kitiini depolümerisatsioon ja deatsetüülimine on peamiselt põhjustatud sonomehaanilistest mõjudest: agitatsioon ja turbulentsid häirivad rakke ja soodustavad massiülekannet ning võivad lõigata ka polümeerahelaid koos happeliste või leeliseliste lahustitega.

Kitiini ekstraheerimise tööpõhimõte ultraheli abil

Ultraheli ekstraheerimine katkestab tõhusalt seente rakustruktuuri ja vabastab rakusisesed ühendid rakuseinast ja raku sisemusest (st polüsahhariidid nagu kitiin ja kitosaan ning muud bioaktiivsed fütokemikaalid) lahustisse. Ultraheli ekstraheerimine põhineb akustilise kavitatsiooni tööpõhimõttel. Ultraheli / akustilise kavitatsiooni mõju on kõrge nihejõuga jõud, turbulentsid ja intensiivsed rõhuerinevused. Need sonomehaanilised jõud purustavad rakustruktuure, nagu kitiinsed seenerakkude seinad, soodustavad massiülekannet seente biomaterjali ja lahusti vahel ning põhjustavad kiire protsessi käigus väga suurt ekstraktisaagist. Lisaks soodustab ultrahelitöötlus ekstraktide steriliseerimist bakterite ja mikroobide tapmise teel. Mikroobide inaktiveerimine ultrahelitöötluse teel on rakumembraani hävitavate kavitatsioonijõudude, vabade radikaalide tootmise ja lokaliseeritud kuumutamise tulemus.

Depolümerisatsiooni ja deatsetüülimise tööpõhimõte ultraheli abil

Polümeerahelad püütakse ultraheli genereeritud nihkeväljale kavitatsioonimulli ümber ja polümeeri mähise ahela segmendid kokkuvariseva õõnsuse lähedal liiguvad suurema kiirusega kui kaugemal. Seejärel tekivad polümeerahelas pinged polümeeri segmentide ja lahustite suhtelise liikumise tõttu ning need on piisavad lõhustumise tekitamiseks. Protsess on seega sarnane teiste nihkeefektidega polümeerilahustes ~2° ja annab väga sarnaseid tulemusi. (vrd Price et al., 1994)

kitiin

Kitiin on N-atsetüülglukosamiini polümeer (polü-(β-(1–4)-N-atsetüül-D-glükoosamiin) on looduslikult esinev polüsahhariid, mida leidub laialdaselt selgrootute, näiteks koorikloomade ja putukate eksoskeletis, kalmaari ja seepia sisemises karkassis ning seente rakuseintes. Seente rakuseinte struktuuri sisseehitatud kitiin vastutab seente rakuseina kuju ja jäikuse eest. Paljude rakenduste puhul muundatakse kitiin deatsetüülitud derivaadiks, mida tuntakse kitosaanina depolümerisatsiooniprotsessi kaudu.
kitosaan on kõige levinum ja väärtuslikum kitiini derivaat. See on kõrge molekulmassiga polüsahhariid, mis on seotud b-1,4 glükosiidiga, mis koosneb N-atsetüül-glükoosamiinist ja glükoosamiinist.
Kitosaani saab tuletada keemilise või ensümaatilise abil n-deatsetüülimine. Keemiliselt juhitud deatsetüülimisprotsessis atsetüülrühm (R-NHCOCH3) lõhustatakse tugeva leelisega kõrgel temperatuuril. Teise võimalusena võib kitosaani sünteesida ensümaatilise deatsetüülimise teel. Kuid tööstusliku tootmise skaalal on eelistatud meetod keemiline deatsetüülimine, kuna ensümaatiline deatsetüülimine on deatsetülaasi ensüümide kõrge hinna ja saadud madala kitosaani saagise tõttu oluliselt vähem tõhus. Ultraheli kasutatakse (1→4)-/β-sideme keemilise lagunemise intensiivistamiseks (depolümeriseerimine) ja kitiini deatsetüülimiseks, et saada kvaliteetset kitosaani.
Kui ultrahelitöötlust rakendatakse ensümaatilise deatsetüülimise eeltöötlusena, paraneb ka kitosaani saagikus ja kvaliteet.


Suure jõudlusega ultraheli! Hielscheri tootevalik hõlmab kogu spektrit alates kompaktsest labori ultraheliaatorist üle pink-top üksuste kuni täistööstuslike ultrahelisüsteemideni.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid Lab et tööstuslik suurus.


Meil on hea meel arutada teie protsessi.

Võtame ühendust.