Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Lokitise ultraheli Deatsetüüleerimine Chitosani

Chitosan on-tuletatud biopolümeeris, millel on palju rakendusi farmaatsia, toidu, põllumajanduse ja tööstuse. Loin-i ultraheli deatsetüülatsioon suurendab ravi oluliselt – tõhus ja kiire protsess, millel on hea kvaliteediga suur ja kvaliteetne saak.

Ultraheli-Chitosani tootmine

Chitosani saadakse lokituse N-deatsetüülatsiooni teel. Tavapärase deatsetüüliseerimise korral leotatakse leelin vesilahuses (tavaliselt 40 kuni 50% (w/w) NaOH). Leotamine nõuab kõrget temperatuuri 100 kuni 120 º C on väga aeganõudev, samal ajal kui leiva astme saagikus on väike. Suure võimsusega ultrahelitehnoloogia rakendamine intensiivistab oluliselt deatsetüülatsiooni protsessi ja põhjustab madalmolekulaarse kehakaalu kõrge saagise kiirtöötlusega madalamal temperatuuril. Ultraheli deatsetüülatsioon põhjustab kõrgema kvaliteediga, mida kasutatakse toidu ja farmaatsia koostisainena väetisena ja paljudes teistes tööstuslikes rakendustes.
Ultraheli ravi põhjustab erakordse atsetüülatsiooni (da), mis vähendab astme atsetüülation kitiin da ≥ 90 kuni kitosaan da ≤ 10.
Paljud uuringud kinnitavad ultraheliuuringu efektiivsust deatsetüülatsiooni jaoks. Weiss J. et al. (2008) leidis, et ultrahelitöötlus parandab drastiliselt lokitama muundamist. Ultraheliravi kitiin on oluline aeg kokkuhoid vähendades nõutavat protsessi ajal 12-24 tundi kuni paar tundi. Lisaks sellele on vaja vähem lahustit täieliku muundamise saavutamiseks, mis vähendab keskkonnamõju, võttes arvesse, et kasutatud või reageerinud lahusti tuleb ära visata ja kõrvaldada, st kontsentreeritud NaOH.

Lokitise ultraheli Deatsetüüleerimine Chitosani

Lokituse deatsetüülatsiooni on reklaamitud ultraheliga

High-performace ultraheliator UIP4000hdT tööstuslikele rakendustele

UIP4000hdT – 4kW võimsusega ultraheli süsteem

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli-Chitosan töötlemise tööpõhimõte

Suure võimsusega, madala sagedusega ultraheliuuring (∼ 20-26kHz) tekitab vedelike ja läike akustilist kavitatsiooni. Suure võimsusega ultraheli soodustab loto teisendamist kuni lahusti (nt NaOH) fragmenteerimisse ja tungib tahke tahkeosakeste, suurendades seeläbi pindala ja parandades massiülekannet tahke ja vedeliku faasi vahel. Lisaks tekitavad ultraheli kavitatsiooni kõrged nihkejõud vabad radikaalid, mis suurendavad reaktiivi (nt NaOH) reaktiivsust hüdrolüüsi ajal. Mittetermilise töötlemise meetodina takistab ultrahelitöötlus soojuskahjustumist, mis toodab kvaliteetset Ultraheli lühendab töötlemise korda, mis on vajalik koorikloomade ekstraheerituse ekstraktimiseks, samuti saagikus (ja seega hiljem loostiga) kõrgema puhtusastmega võrreldes traditsiooniliste töötlemistingimustega. Lokituse ja kahapalju tootmisel on ultraheliga võimalik vähendada tootmiskulusid, vähendada töötlemisaega, võimaldada tootmisprotsessi paremat kontrolli ja vähendada protsessijäätmete keskkonnamõju.

Ultraheli-Chitosani tootmise eelised

  • Kõrgem Chitosani saagikus
  • Kvaliteetne
  • Vähendatud aeg
  • Madalam protsessi temperatuur
  • Suurem tõhusus
  • Lihtne & ohutu töö
  • keskkonnasõbralik

Ultraheli Chitin Decetylation kuni Chitosan – Protokoll

1) Valmistage loin ette:
Krabi koored kasutatakse lähtematerjalina, Krabi koored tuleb põhjalikult pesta, et eemaldada lahustuvad orgaanilised ained ja järgida lisandeid, sealhulgas mulda ja valku. Pärast seda peab kesta materjal olema täielikult kuivatatud (nt kell 60 ° C 24H ahjus). Seejärel jahvatatakse kuivatatud kestad (nt haamri abil), deproteiinitakse leeliselises keskkonnas (nt NaOH temperatuuril 0,125 kuni 5,0 M) ja demineraliseeritud Happes (nt Lahjendatud vesinikkloriidhape).
2) ultraheli Deatsetüülatsioon
Tüüpilise ultraheli deatsetüülatsiooni reaktsiooni käivitamiseks (0,125 mm < d < 0.250 mm) are suspended in 40% (w/w) aqueous NaOH at a ratio beta-chitin/NaOH aqueous solution of 1/10(g mL-1), viiakse suspensioon üle kahekordse seinaga klaasist keeduklaasi ja on ultraheliga töödeldud, kasutades hielscheri UP400St Ultraheli homogenisaator. Järgmised parameetrid (vt Fiamingo et al. 2016) hoitakse konstantsena, kui viiakse läbi ultraheli-chitini deatsetüülatsiooni reaktsioon: i) ultraheli proovivõttur (sonotrode Hielscher S24d22D, Näpunäide läbimõõt = 22 mm); II) ultrahelitöötluse impulsirežiim (IP = 0,5 SEK); III) ultraheli pinna intensiivsus
(I = 52,6 W cm-2), IV) reaktsiooni temperatuur (60 º C ± 1 º C), v) reaktsiooniaeg (50 min), (VI) suhe beeta-Chiton massi/mahu 40% (w/w) naatriumhüdroksiid (BCHt/NaOH = 1/10 g mL-1); VII) beeta-chitoli suspensiooni maht (50 ml).
Esimene reaktsioon on 50 minutit konstantse magnetilise segamise all ja seejärel katkestatakse, jahutades suspensioon kiiresti 0 º C-ni. Seejärel lisatakse lahjendatud soolhape pH 8,5 ja proovi CHs1 on isoleeritud filtreerimisega, ulatuslikult pestud deioniseeritud veega ja kuivatatakse ümbritseva keskkonna tingimustes. Kui sama ultraheli deatsetüülatsiooni korratakse teise sammuna CHs1, toodab see proovi CHs2.

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)

Fiamingo et al. leitud, et beeta-Chiton ultraheli deatsetüülatsioon toodab tõhusalt kõrge molekulmassiga tsaani madala atsetüüliseerimise ei kasuta lisaaineid ega inertset atmosfääri ega pikki reaktsiooniaegu. Kuigi ultraheli deatsetüülatsiooni reaktsioon viiakse läbi piimapuhumise tingimustes, – nt madala reaktsioonitemperatuuriga võrreldes enamiku termokeemiliste deatsetüüliseerimistega. Beeta-Chiton ultraheli deatsetüülatsioon võimaldab valmistada juhuslikult deatsetüleeritud kartulija, kellel on varieeruv atsetüülatsioon (4% ≤ DA ≤ 37%), kõrge kehakaalu keskmine molekulmass (900 000 g mol-1 ≤ MW ≤ 1 200 000 g mol-1 ) ja madal disperilisus (1,3 ≤ Ð ≤ 1,4), viies kolm järjestikust reaktsiooni (50 min/samm) kell 60 º C.

Hielscher Ultrasonics toodab sonochemical ' i rakenduste kõrgjõudlusega ultraheliatorid.

Suure võimsusega ultraheli protsessorid laborist piloodi ja tööstusliku skaala järgi.

Suure jõudlusega ultraheli süsteemid Chitosani tootmiseks

UIP4000hdT-4 kilovatti võimas ultraheli süsteem ekstra neitsioliiviõli ekstraheerimiseks ja malaxiskerimiseksKibe killustumine ja lokitamine kipukas nõuab võimas ja usaldusväärne ultraheli seadmed, mis suudavad pakkuda kõrge amplituudi, pakub täpset kontrollitavust protsessi parameetrite ja saab käitada 24/7 all suure koormuse ja Nõudlikes keskkondades. Hielscher Ultrasonics tootevalik teile ja teie protsessina esitatavad nõuded on kaetud. Hielscher ultrasonikaatorid on kõrgjõudlusega süsteemid, mis võivad olla varustatud tarvikutega nagu sonotrodes, süütevõimendid, reaktorid või voolu rakud, et sobitada teie protsessi vajadustele optimaalsel viisil.
Mis digitaalse värvi ekraan, võimalus eelseadistatud ultrahelitöötlus jookseb, automaatne andmete salvestamise integreeritud SD kaardi, Remote brauseri kontrolli ja palju rohkem funktsioone, kõrgeim protsessi kontroll ja kasutajasõbralikkus on tagatud. Ühendatud stabiilsust ja raske koormus kandevõimega, Hielscher ultraheli süsteemid on teie usaldusväärne töö hobune tootmises.
Chitin killustumine ja deatsetüülatsioon nõuab võimas ultraheli saada sihipärane muundamine ja lõpliku loostamise toote kõrge kvaliteediga. Eriti lokitushelveste killustumise puhul on ülimalt oluline suur amplituudid ja kõrgendatud surve. Hielscher Ultrasonics’ Tööstuslikud ultraheli töötlejad kergesti pakkuda väga kõrge amplituudiga. Amplituudid kuni 200 μm saab pidevalt joosta 24/7 operatsioon. Isegi suuremate amplituudid, kohandatud ultraheli sonotroodid on saadaval. Hielscheri ultraheli süsteemide võimsus võimaldab tõhusat ja kiiret deatsetüülatsiooni ohutut ja kasutajasõbralikku protsessi.

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 allpool olevat vormi, kui soovite taotleda täiendavat teavet ultraheli homogeniseerimine. Meil on hea meel pakkuda teile ultraheli süsteemi istungil oma nõudeid.









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Kirjandus / viited

  • Butnaru E., Stoleru E., Brebu M.A., Darie-Nita R.N. ASUTUSES, Bargan A., Vasile C. (2019): Chitosan-põhised Bionanokomposiitfilmid, mida valmistatakse Emulsioonitehnikaga toidu säilitamiseks. Materjalid 2019, 12 (3), 373.
  • Fiamingo A., De Moura Delezuk J.A., Trombotto St. David L., Campana-Filho S.P. (2016): Ulatuslikult deatsetüleeritud kõrge molekulmassiga loosel mitmeetapilisteks ultraheliuuringul beeta-chitin. Ultraheli sonochemistry 32, 2016. 79 – 85.
  • Kjartansson, G., Wu, T., Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): Sonokeemiliselt toetatud konverteerimine chitosani, USDA riikliku teadustöö algatuse peamine uurijate kohtumine, New Orleans, LA, juuni 28th.
  • Kjartansson, G., Kristbergsson, K. Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): temperatuuri mõju deatsetüülatsiooni ajal klobis suure intensiivsusega ultraheli eeltöötusega, Toidutehnoloogide instituudi iga-aastane kohtumine, New Orleans, LA, 30. juuni, 95-18.
  • Kjartansson, G., Kristbergsson, K., Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): suure intensiivsusega ultraheli mõju kiirendada kand-i muutmist, Toidutehnoloogide instituudi aastakoosolek, New Orleans, LA, juuni 30th, 95-17.
  • Preto M.F., Campana-Filho S.P., Fiamingo A., Cosentino I.C., Tessari-Zampieri M.C., Abessa D.M.S., Romero A.F., Bordon I.C. (2017): gladius ja selle derivaadid kui potentsiaalsed biosorbendid mere diislikütuse jaoks. Keskkonnateadus ja Reostusuuringud (2017) 24:22932 – 22939.
  • Wijesena R.N. ASUTUSES, Tissera N., Kannangara Y.Y., Lin Y., Amaratunga G.A.J., de Silva K.M.N. (2015): Meetod, mis hõlmab ülalt alla-nanoosakeste ja nanokiudude ettevalmistamist. Süsivesikute polümeerid 117, 2015. 731 – 738.
  • Wu, T., Zivanovic, S., Hayes, D.G., Weiss, J. (2008). Suure intensiivsusega ultraheli abil on efektiivne kaosoomolekulmassi vähendamine: aluseks olev mehhanism ja töötlemise parameetrite mõju. Põllumajanduse ja toiduainete keemia tööleht 56 (13): 5112-5119.
  • Yadav M.; , Paritosh K.; Kumar M.; Pareek N.; Vivekanand V. (2019): Mereandide jäätmed: äriliselt ja majanduslikult jõuka materjali valmistamise allikas. Bioressursid ja bioprocessing 6/8, 2019.


Faktid Tasub teada

Kuidas ultraheli Chitin Deactylation toimib?

Kui kõrge võimsusega madala sagedusega ultraheli (nt 20-26kHz) on ühendatud vedela või läga, kasutatakse vedela kompressiooni ja rarefaction vedeliku tekitamisel vahelduvat kõrgsurve/madala rõhu tsüklit. Nende vahelduva kõrgsurve/madala rõhu tsüklite ajal tekivad väikesed vaakummullid, mis kasvavad üle mitme survetsükli. Kui vaakum mullid ei suuda taluda rohkem energiat, nad kogunevad vägivaldselt. Selle mull Implosion, lokaalselt väga intensiivne tingimused: kõrge temperatuur kuni 5000K, surve kuni 2000atm, väga kõrge kütte/jahutus määrad ja rõhu erinevused ilmnevad. Kuna mull ahendamine dünaamika on kiirem kui mass ja soojuse ülekanne, energia kokkuvarisemine on piiratud väga väike tsoon, mida nimetatakse ka "kuum koht". Kavitatsioon mull implosioon ka põhjustab mikroturbulentsid, vedel joad kuni 280m/s kiirus ja sellest tulenev nihkejõud. Seda nähtust tuntakse kui ultraheli-või akustilist kavitatsiooni.
Nende kavitatsiooniliste jõudude tilgad ja osakesed sonikeeritud vedelikus on pingestatud ja kui kiirendatud osakesed üksteisega põrkuvad, saavad nad puruneda osakestest kokkupõrkest. Akustiline kavitatsioon on ultraheli jahvatamise tööpõhimõte, hajutamine, Emulgeerimine ja sonochemistry.
Deatsetüülatsiooni puhul suureneb suure intensiivsusega ultraheli pindala, aktiveerides pinna ja edendades massiülekannet osakeste ja reaktiivi vahel.

kitosaan

Chitosan on modifitseeritud, katioonne, mittetoksiline süsivesikute polümeer, millel on kompleksne Keemiline struktuur, mis moodustub β-(1, 4) glükoamiini ühikutena (> 80%) ja N-atsetüülglükoamiini ühikut (<20%), randomly distributed along the chain. Chitosan is derived from chitin through chemical or enzymatic deacetylation. The degree of deacetylation (DA) determines the content of free amino groups in the structure and is used to distinguish between chitin and chitosan. Chitosan shows good solubility in moderate solvents such as diluted acetic acid and offers several free amine groups as active sites. This makes chitosan advantageous over chitin in many chemical reactions. Chitosan is valued for its excellent biocompatibility and biodegradability, non-toxicity, good antimicrobial activity (against bacteria and fungi), oxygen impermeability and film forming properties. In contrast to chitin, chitosan has the advantage of being water-soluble and thereby easier to handle and use in formulations. As the second most abundant polysaccharide following cellulose, the huge abundance of chitin makes it a cheap and sustainable raw material.

Chitosani tootmine

Chitosan toodetakse kahes etapis. Esimeses etapis on tooraine, näiteks koorikpadrunid (st krevetid, Krabi, vähk), deproteiinitud, demineraliseeritud ja puhastatud, et saada chitin. Teises etapis töödeldakse Chiton tugeva alusega (nt NaOH), et eemaldada atsetüül-külgketid, et saada keldi. Tavapärase totakas tootmise protsess on teadaolevalt väga aeganõudev ja kulutõhus.

kitiin

(C8H13O5Nn on sirge-ahela polümeer β-1, 4-N-atsetülglukoamiini ja klassifitseeritakse α-, β-ja γ-chitini. Olles derivaat glükoosi, kitiin on peamine komponent ekoskeletoonid lülijalgsete, nagu koorikloomi ja putukaid, radulae molluskite, peekon noad, ja kaalud kala ja lissamphibians ja võib leida raku seinad seened. Loori struktuur on võrreldav tselluloosi, moodustades kristallilise nanofibraat või viski. Tselluloos on maailma kõige rikkalimam polüsahhariid, millele järgneb ka teine kõige külluslik polüsahhariid.

Glükoosamiini

Glükosamiin (C6H13EI5) on aminosuhkur ja oluline lähteaine glükosüleeritud valkude ja lipiidide biokeemilise sünteesi korral. Glükosamiin on looduslikult rikkalik ühend, mis on osa nii polüsahhariididest, rahvaluuma kui ka chitini struktuurist, mis muudab glükosamiini üheks kõige rikkalikust monosaccharides ' i. Suurem osa kaubanduslikult saadaolevatest glükosamiini toodetakse koorikatuukeste, st Krabi ja homaarikarpide hüdrolüüsi teel.
Glükosamiini kasutatakse peamiselt toidulisandina, kus seda kasutatakse glükosamiini sulfaadiga, glükoamiini vesinikkloriidi või N-atsetüül-glükosamiini vormides. Glükosamiini sulfaadi preparaate manustatakse suu kaudu, et ravida valulikku seisundit, mis on põhjustatud põletikku, lagunemist ja võimalikku kõhre kadu (osteoartriit).