استخراج التراسونیک آستاگزانتین برای بازده بالاتر
- آستاگزانتین یک آنتی اکسیدان بسیار قوی است که در داروها و مکمل های غذایی استفاده می شود.
- به منظور تولید آستاگزانتین با کیفیت بالا از منابع طبیعی مانند جلبک, یک روش استخراج با کارایی بالا مورد نیاز است.
- استخراج اولتراسونیک یک درمان مکانیکی است، که بازده بالایی از آستاگزانتین در یک زمان استخراج بسیار کوتاه می دهد.
Sonicators با کارایی بالا برای عصاره آستاگزانتین با کیفیت بالا
استخراج التراسونیک یک روش استخراج با کارایی بالا است که با استفاده از امواج اولتراسوند شدید برای استخراج آستاگزانتین از منابع طبیعی است, مانند ریزجلبک ها, کریل, یا سخت پوستان. آستاگزانتین رنگدانه کاروتنوئید به طور طبیعی شناخته شده برای خواص آنتی اکسیدانی قوی و فواید مختلف برای سلامتی است. معمولا به عنوان یک مکمل غذایی و عامل رنگ خوراکی استفاده می شود. Lear چگونه فراصوت کمک می کند تا به بهبود فرایند استخراج آستاگزانتین خود را!
MultiSonoReactor برای بهبود استخراج آستاگزانتین با استفاده از سونوگرافی با قدرت بالا
استخراج التراسونیک آستاگزانتین از ریزجلبک ها
آستاگزانتین برای مکمل های غذایی, که توسط انسان و حیوانات برای فواید سلامتی خود را مصرف, آستاگزانتین از غذاهای دریایی به دست آمده و یا استخراج شده از جلبک H. pluvialis. هماتوکوک پلوویالیس یک ریزجلبک سبز است که در شرایط استرس مانند شوری بالا، کمبود نیتروژن، درجه حرارت بالا و نور، محتوای آستاگزانتین بالایی تولید می کند. با حداکثر 9.2 میلی گرم / گرم آستاگزانتین در هر سلول جلبک (= تا 3.8٪ در وزن خشک H. pluvialis), هماتوکوک pluvialis تجمع محتوای بسیار بالایی از آستاگزانتین طبیعی و در نتیجه ارگانیسم ترجیحی برای تولید آستاگزانتین است.
به منظور انتشار آستاگزانتین از ریزجلبک های سبز, سلول های جلبک باید مختل شوند. امواج فراصوت به خوبی به منظور اختلال سلول، لیز و جداسازی ترکیبات فعال زیستی auch به عنوان چربی، آنتی اکسیدان ها، پلی فنول ها و رنگدانه های طبیعی تثبیت شده است. مافوق صوت با کارایی بالا ایجاد نیروهای صرفا مکانیکی است که دیواره های سلولی توسط نیروهای برشی مختل و باعث انتشار مواد فعال زیستی مانند آستاگزانتین.
استخراج التراسونیک آستاگزانتین از مخمر
Phaffia rhodozyma مخمر غنی از آستاگزانتین است. با این حال، دیواره سلولی ضخیم P. rhodozyma، که عمدتا از گلوکان تشکیل شده و مسئول سفتی سلول است، اختلال سلولی و جداسازی آستاگزانتین را به یک کار سخت تبدیل می کند. محققان (Gogate و همکاران. 2015) دریافتند که استخراج مافوق صوت در ترکیب با اسید لاکتیک اختلال سلولی را تشدید می کند و باعث می شود استخراج آستاگزانتین از P. رودوزیم سبزتر, فرایند سازگار با محیط زیست. آنها از اسید لاکتیک به عنوان محیط برای اختلال و از اتانول به عنوان حلال برای استخراج استفاده کردند. بیشترین بازده آستاگزانتین (90 درصد) برای روش استخراج به کمک امواج فراصوت بر اساس استفاده از 3 مولار اسید لاکتیک با زمان اختلال 15 دقیقه به دست آمد. استخراج مافوق صوت قدرتمند مانند UIP4000hd (4kW، نگاه کنید به عکس. سمت چپ) در ترکیب با یک راکتور جریان قابل فشار را قادر می سازد برای تولید حفره بسیار شدید. نیروهای برشی حفره ای دیواره های سلولی مخمر را مختل می کنند و انتقال جرم بین داخل سلول و حلال را تقویت می کنند.
- بازده برتر
- استخراج با سرعت بالا – در عرض چند دقیقه
- عصاره های با کیفیت بالا – خفیف، غیر حرارتی
- حلال های سبز (به عنوان مثال آب / اتانول)
- مقرون
- عملیات آسان و ایمن
- هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی پایین
- عملیات 24/7 تحت کارهای سنگین
- روش سبز، سازگار با محیط زیست
استخراج التراسونیک آستاگزانتین – در حالت جریان دسته ای یا پیوسته
آستاگزانتین یک ترکیب lipophilic است و می تواند در حلال حل (به عنوان مثال،. 48.0٪ اتانول در اتیل استات) و روغن (به عنوان مثال،. روغن دانه سویا).
دسته: فرآیندهای استخراج التراسونیک را می توان به عنوان فرآیندهای دسته ای ساده و یا به عنوان درمان درون خطی عمل, که در آن رسانه به طور مداوم از طریق یک راکتور جریان مافوق صوت تغذیه می شود.
پردازش دسته ای یک روش آسان است که در آن استخراج تعداد زیادی انجام می شود. Hielscher مافوق صوت ارائه می دهد پردازنده های اولتراسونیک برای دسته های کوچک تا بزرگ, به عنوان مثال 1L به 120L.
برای پردازش دسته های 5 تا 10 لیتری ، توصیه می کنیم UP400St با سونوترود S24d22L2D (نگاه کنید به عکس. سمت چپ).
برای پردازش دسته های تقریبا 120 لیتر، توصیه می کنیم Sonicator UIP2000hdT با سونوترود RS4d40L4.
جریان از طریق: برای حجم بزرگتر و استخراج تجاری در مقیاس کامل، یک جریان مایع مداوم از طریق یک راکتور مافوق صوت تغذیه می شود، که در آن دوغاب حلال / گیاه شناسی به شدت فراصوت است.
برای حجم تقریبا 8 لیتر در دقیقه، توصیه می کنیم UIP4000hdT با سونوترود RS4d40L3 و سلول جریان قابل فشار FC130L4-3G0
UIP2000hdT (2 کیلو وات) برای استخراج دسته ای در مقیاس بزرگ
مافوق صوت با کارایی بالا برای استخراج
Hielscher مافوق صوت در تولید ماسونیک با کارایی بالا برای تولید عصاره با کیفیت بالا از گیاهان، مخمرها و سلول ها تخصص دارد. نمونه کارها محصول گسترده ای از Hielscher اولتراسونیک محدوده از کوچک, ultrasonicators آزمایشگاه قدرتمند به قوی نیمکت بالا و سیستم به طور کامل صنعتی, که ارائه سونوگرافی با شدت بالا برای استخراج کارآمد و جداسازی اجزای فعال زیستی مانند آستاگزانتین, کوئرستین, كافئين, کورکومین, ترپن و غیره. تمام فراصوت های دیجیتال از 200W به 16,000W ویژگی های یک منوی بصری با تنظیمات قابل برنامه ریزی, یک صفحه نمایش لمسی رنگی برای عملیات راحت, یک کارت SD یکپارچه برای ضبط خودکار داده ها, مرورگر کنترل از راه دور و بسیاری دیگر از ویژگی های کاربر پسند. سونوترودها و سلول های جریان (قطعاتی که با محیط در تماس هستند) را می توان اتوکلاو کرد و به راحتی تمیز می شود. تمام ultrasonicators ما برای عملیات 24/7 ساخته شده، نیاز به تعمیر و نگهداری کم و آسان و امن برای کار.
نمایشگر رنگی دیجیتال امکان کنترل کاربر پسند تجهیزات اولتراسونیک را فراهم می کند. سیستم های ما قادر به ارائه دامنه های کم تا بسیار زیاد هستند. برای استخراج ترکیبات شیمیایی مانند آستاگزانتین، ما ارائه می دهیم sonotrodes مافوق صوت ویژه (همچنین به عنوان پروب اولتراسونیک و یا شاخ شناخته شده) که برای انزوا حساس از مواد فعال با کیفیت بالا بهینه سازی شده است. Hielscher ارائه می دهد sonotrodes ویژه برای دامنه های بالا در ترکیب با سلول های جریان تحت فشار است که قادر به تولید نیروهای برشی حفره ای شدید, که حتی سلول های مخمر بسیار محکم مختل. استحکام تجهیزات اولتراسونیک Hielscher اجازه می دهد تا برای عملیات 24/7 در وظیفه سنگین و در محیط های خواستار.
کنترل دقیق پارامترهای فرآیند اولتراسونیک تکرارپذیری و استاندارد سازی فرآیند را تضمین می کند. Hielscher در مقیاس صنعتی, سیستم های استخراج مافوق صوت خودکار برای ظرفیت های تولید بالا از عصاره با کیفیت برتر طراحی شده, در حالی که در همان زمان کاهش نیروی کار, هزینه, و انرژی.
تماس با ما! / از ما بپرسید!
ادبیات/منابع
- B. Brands and M. Kleinke (2022): Astaxanthin production in Xanthophyllomyces dendrorhous grown in medium containing watery extracts from vegetable residue streams. IOP Conference Series: Earth Environ. Sci. 1034, 2022.
- Chougle, J.A.; Singha, R.S.; Baik, O.-D.(2014): Recovery of Astaxanthin from Paracoccus NBRC 101723 using Ultrasound-Assisted Three Phase Partitioning (UA-TPP). Separation Science and Technology, 49, 2014.
- Gogate et al. (2015): Ultrasound-assisted Intensification of Extraction of Astaxanthin from Phaffia rhodozyma. Indian Chemical Engineer 2015, 57:3-4, 240-255.
- Zou et al. (2013): Response Surface Methodology for Ultrasound-Assisted Extraction of Astaxanthin from Haematococcus pluvialis. Marine Drugs 2013, 11, 1644-1655.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
استخراج سونو
استخراج التراسونیک و یا سونو استخراج بر اساس اصل حفره صوتی است.
هنگامی که امواج اولتراسوند شدید به سیستم های مایع اعمال می شود, حفره صوتی رخ می دهد, که پدیده تولید است, رشد و در نهایت فروپاشی حباب های خلاء (نگاه کنید به عکس. زیر). در طول انتشار امواج فراصوت ، حباب های خلاء نوسان می کنند و رشد می کنند تا زمانی که به نقطه ای برسند که نمی توانند انرژی بیشتری جذب کنند. در اوج رشد حباب ها به شدت فرو می ریزند که باعث اثرات حرارتی، مکانیکی و شیمیایی محلی می شود. اثرات مکانیکی شامل فشارهای بالا تا 1000 اتمسفر، تلاطم ها و نیروهای برشی شدید است. این نیروها دیواره های سلولی را مختل می کنند و انتقال جرم بین داخل سلول و حلال را آزاد می کنند و ترکیبات فعال زیستی را به مایع اطراف (یعنی حلال) آزاد می کنند.
کاویتاسیون آکوستیک که توسط سونوگرافی با شدت بالا و فرکانس پایین تولید می شود، نیروهای برشی شدید و اختلاف فشار بالا و دما را ایجاد می کند که تأثیر لازم را برای اختلال سلولی، اختلاط شدید و انتقال جرم ایجاد می کند. این نیروهای برشی اولتراسونیک با موفقیت برای استخراج شاهدانه اعمال می شود.
استخراج التراسونیک از ترکیبات از گیاهان و بافت های سلولی به خوبی تحقیق شده است. استفاده از امواج اولتراسونیک بسیار شدید فرآیندهای استخراج را به طور قابل توجهی ترویج می کند. علاوه بر تشدید فرآیند – که منجر به بازده بالاتر و زمان استخراج کوتاه تر می شود – تخریب حرارتی و از دست دادن ترکیبات حساس به دما جلوگیری می شود زیرا فراصوت درمان غیر حرارتی است. علاوه بر این، استخراج اولتراسونیک دارای هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی کم، استفاده از حلال ها را کاهش می دهد و / یا اجازه می دهد تا برای استفاده از حلال های سبزتر، که باعث می شود آن را یک روش استخراج اقتصادی و سازگار با محیط زیست. با انجام روش های استخراج معمولی، استخراج با کمک اولتراسونیک (امارات متحده عربی) از صنایع غذایی برای تولید ترکیبات فعال زیستی با دستاوردهای اقتصادی به تصویب رسیده است.
امواج فراصوت قدرتمند ماتریس سلولی ساختارهای بیولوژیکی را مختل کرده و ترکیبات فعال زیستی را آزاد می کند. انتقال جرم بین مواد گیاهی و حلال تشدید می شود. با توجه به این مکانیسم ها، استخراج مافوق صوت برای استخراج شاهدانه بسیار کارآمد است.
آستاگزانتین
آستاگزانتین با رنگ قرمز عمیق متمایز. این یک رنگدانه محلول در چربی است که در جلبک ها یافت می شود (به عنوان مثال هماتوکوکوس پلوویالیس ، کلرلا زوفینجینسیس ، کلروکوکوم) ، مخمر (به عنوان مثال Phaffia rhodozyma) ، ماهی قزل آلا ، ماهی قزل آلا ، کریل ، میگو و خرچنگ. آستاگزانتین در نظر گرفته شده است از قدرت آنتی اکسیدانی آن ده تا بیست برابر قوی تر از بسیاری از کاروتنوئیدهای دیگر است, مانند بتاکاروتن, لوتئین, و zeaxanthin, و صد برابر قوی تر از آلفا توکوفرول (ویتامین E).
آستاگزانتین (3،3′-دی هیدروکسی-β، β′-کاروتن-4،4′-دیون) یک کتوکاروتنوئید است و متعلق به کلاس بزرگتری از ترکیبات شیمیایی شناخته شده به عنوان ترپن ها (به عنوان یک تتراترپنوئید) است که از پنج پیش ساز کربن، ایزوپنتنیل دی فسفات و دی متیل آلیل دی فسفات تشکیل شده است. آستاگزانتین به عنوان یک نوع ترکیبات کاروتنوئید با اجزای حاوی اکسیژن طبقه بندی, یعنی هیدروکسیل (-OH) یا کتون (C = O), مانند zeaxanthin و canthaxanthin. آستاگزانتین یک متابولیت از zeaxanthin و / یا canthaxanthin است, حاوی هر دو هیدروکسیل و کتون گروه های عملکردی. مانند بسیاری از کاروتنوئیدها, آستاگزانتین رنگدانه محلول در چربی است و با رنگ قرمز آن متمایز. کاروتنوئیدها از جمله آستاگزانتین به خوبی برای ظرفیت آنتی اکسیدانی خود شناخته شده است.
آستاگزانتین رنگدانه قرمز است و به طور طبیعی در ریزجلبک های آب باران سرچشمه می گیرد (Haematococcus pluvialis) و مخمر به نام Xanthophyllomyces dendrorhous (همچنین به عنوان شناخته شده Phaffia rhodozyma). جلبک تحت استرس از طریق یک یا ترکیبی از شرایط اعم از کمبود مواد مغذی, افزایش شوری, و نور خورشید بیش از حد برای ایجاد آستاگزانتین. گونه هایی که ریزجلبک های آب شیرین تحت فشار را مصرف می کنند، مانند ماهی قزل آلا، ماهی قزل آلا، ماهی قزل آلا قرمز، ماهی فلامینگو، سخت پوستان (به عنوان مثال میگو، کریل، خرچنگ، خرچنگ، خرچنگ)، رنگدانه های رنگ های قرمز-نارنجی را در ظاهر خود منعکس می کنند.
به عنوان یک مکمل, آستاگزانتین برای اثرات ارتقاء دهنده سلامت و درمان بیماری های آن تجویز. آستاگزانتین nutraceutical به خوبی تثبیت شده است که برای بهبود سلامت پوست تجویز می شود (به عنوان مثال،. کاهش چین و چروک, آسیب های ناشی از آفتاب سوختگی و غیره).
علاوه بر این, آستاگزانتین می شود توجه فزاینده برای استفاده از آن برای درمان بیماری آلزایمر, بیماری پارکینسون, deases قلبی عروقی, کلسترول بالا, بیماری های کبدی, دژنراسیون ماکولا وابسته به سن, و پیشگیری از سرطان.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.