Mikrolevien korjuu paranee sonikaation avulla
Mikrolevät sisältävät runsaasti lipidejä, proteiineja ja hivenaineita, mikä tekee niistä arvokkaan ravinteiden lähteen. Kun otetaan huomioon levien soluseinien rakenteellinen kestävyys ja tarve solunsisäisten yhdisteiden jatkojalostukseen. – erityisesti lipidit ja mikroravintoaineet – tarvitaan muuta kuin termistä, erittäin tehokasta tekniikkaa. Hielscher tarjoaa kaikuluotaintensa avulla ylivoimaisen käsittelyratkaisun, joka helpottaa ja tehostaa kahta olennaista käsittelyvaihetta. – biomassan pitoisuus ja solujen hajoaminen.
Sonicator UIP1000hdT levän käsittelyä varten
Yksi Sonicator – Levänjalostuksen kaksi vaihetta
- Tuhoamaton levänkorjuu
Ei häiritse Arthrospira platensis -organismin tyypillisen monisoluisen spiraalirakenteen elinkelpoisuutta eikä vahingoita sen eheyttä. Lievä ultraäänivärähtely ja kavitaatio saa Arthrospira platensis -solujen sisällä olevat kaasupesikkelit romahtamaan, jolloin muuten kelluvat solut laskeutuvat. Tämä helpottaa leväbiomassan tiivistämistä. - Solujen hajottaminen uuttamista varten (lipidit, proteiinit, bioaktiiviset yhdisteet).
Toisessa uuttamisvaiheessa käytetään voimakasta sonikointia Arthrospira platensis -organismin solurakenteen hajottamiseksi, jotta solunsisäiset yhdisteet, kuten lipidit, proteiinit ja bioaktiiviset yhdisteet, vapautuisivat.
Lue lisää ultraäänellä tapahtuvasta levien uuttamisesta!
Ultraäänellä tehostettu levien korjuu
Lecinan ym. (2015) tutkimuksessa Arthrospira fusiformis -syanobakteeriviljelmille (myös Arthrospira platensis) tehtiin ei-häiritsevää sonikointia, mikä helpotti merkittävästi biomassan laskeutumista ja talteenottoa. Soveltamalla matalan intensiteetin ultraäänikenttiä (≤0,5 W/mL) tutkijat saivat aikaan palautuvan flokkulaation vaarantamatta solujen elinkelpoisuutta tai morfologiaa. – vaatimus sovelluksissa, joissa tarvitaan ehjiä biomolekyylejä tai elinkelpoisia soluja jatkoviljelyä varten.
Kun “ei-häiritsevän sonikointikäsittelyn avulla nämä mikrolevät voidaan helposti laskeuttaa, jolloin biomassa konsentroituu noin 30-kertaiseksi ja talteenottotulos on noin 80-85 prosenttia.” (Lecina et al., 2015)
Ultraääniuutin UIP2000hdT jossa on ruostumattomasta teräksestä valmistettu reaktori lipidien, proteiinien ja bioaktiivisten yhdisteiden kaupalliseen uuttamiseen levistä.
Korkean suorituskyvyn sonikaattorit levien keräämiseen ja uuttamiseen
Hielscherin sonikaattorit ovat edistyksellisiä, suorituskykyisiä ultraääniprosessoreita, jotka on suunniteltu sekä laboratorio- että teollisuuskäyttöön, joten ne soveltuvat erinomaisesti levän keräys- ja uuttamistyönkulkuihin. Sadonkorjuuvaiheessa Hielscherin järjestelmät mahdollistavat tarkan matalan intensiteetin sonikaation, joka edistää solujen aggregoitumista ja sedimentoitumista vahingoittamatta solujen eheyttä. Tämän jälkeen niiden korkean intensiteetin ominaisuudet mahdollistavat solujen kontrolloidun hajottamisen, mikä helpottaa solunsisäisten lipidien, pigmenttien ja mikroravinteiden tehokasta vapautumista. Viritettävissä olevien amplitudien ja syklitilojen, jatkuvien toimintatilojen ja vankan rakenteen ansiosta Hielscherin sonikaattorit tukevat skaalautuvaa ja energiatehokasta bioprosessointia. – mikä tekee niistä keskeisen työkalun nykyaikaisissa leväbioraaka-ainejalostamoissa.
- korkea hyötysuhde
- Uusinta teknologiaa
- luotettavuus & rotevuus
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- erä & Inline
- mille tahansa tilavuudelle
- Älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitavat, dataprotokollat, kauko-ohjaus).
- Helppo ja turvallinen käyttää
- vähän huoltoa vaativa
- CIP (puhdas paikan päällä)
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa
Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| 15-150L | 3 - 15L / min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000hdT |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000hdT |
Kirjallisuus / Viitteet
- 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.
Usein Kysytyt Kysymykset
Miten solujen laskeutuminen saadaan aikaan?
Solujen laskeutuminen johtuu ensisijaisesti solunsisäisten kaasuvesikkelien romahtamisesta, mikä häiritsee kelluvuuden säätelyä. Tämä johtaa solutiheyden kasvuun, jolloin solut vajoavat ulos valovyöhykkeestä, erityisesti planktonisissa eliöissä, kuten syanobakteereissa.
Mitä ovat solujen kaasutyhjiöt?
Kaasuvakuolit ovat proteiineihin sidottuja, kaasutäytteisiä rakenteita, joita esiintyy vesieliöihin kuuluvissa prokaryooteissa, kuten syanobakteereissa. Ne säätelevät kelluvuutta, jolloin solut voivat säätää pystysuoraa asentoaan vesipatsaassa valon ja ravinteiden optimaalisen saannin varmistamiseksi.
Mitä ovat syanobakteerit?
Syanobakteerit ovat fotosynteettisiä, happea tuottavia prokaryootteja, joita esiintyy yleisesti makean veden ja meriympäristöissä. Niillä on keskeinen rooli typen sidonnassa ja alkutuotannossa, ja ne voivat muodostaa haitallisia leväkukintoja rehevöityneissä olosuhteissa.
Mikä on Arthrospira fusiformis?
Arthrospira fusiformis on filamenttinen, planktinen syanobakteeri, joka tunnetaan spiraalimorfologiastaan. Se viihtyy emäksisissä soodajärvissä ja on flamingojen ruokavalion tärkeä osa. Kaupallisesti sitä viljellään “Spirulina” sen korkean proteiini- ja ravintoainepitoisuuden vuoksi.
Miten sonikointi vaikuttaa leviin?
Ultraäänikäsittely häiritsee leväsoluja kavitaation kautta, mikä johtaa kalvovaurioihin, kaasurakkuloiden romahtamiseen ja fotosynteesin heikentymiseen. Microcystis aeruginosan kaltaisissa syanobakteereissa alttius ultraäänihoitoon lisääntyy solun jakautumisen jälkeen, mikä johtuu todennäköisesti rakenteellisista haavoittuvuuksista vuorokausisyklin myöhäisessä valovaiheessa.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.

