Hielscher Ultrasound Technology

Algae lumago Lab – Ultrasonic Algae bunutan

Paglilinang ng algae

Algae lumago Lab ay binuo ng isang serye ng pantubo at flat na photobioreactors para sa paglilinang ng algae gayundin ng proseso ng cell ultrasonic pagkawasak batay sa Hielscher ultrasonic processors equipped na may daloy ng cell.
Ang pangkalahatang daloy ng diagram ng proseso ay ipinapakita sa ibaba.

Algae Gro Lab ay binuo ng isang proseso ng kumpletong setup na kabilang ang mga bioreactor ng litrato para sa paglilinang ng algae at pababa sa ilog na pagproseso upang makakuha ng algae langis.

Nagdidispley ng mga flow chart ng proseso ng paglilinang ng algae at algal langis produksyon na gumagamit ng Ultrasound. © Algae lumago Lab

Ang mga halimbawa ng Algae lumago Lab photobioreactors ay iniharap sa ibaba.
Ang paggamit ng mga panel ng LED na nagpapalabas ng mga ilaw sa PAR bahagi ng spectrum ay nagbibigay-daan upang makamit ang isang lumago sa maximum na rate ng algae.
Halimbawa, pagkatapos ng pagbabakuna ng Chlorella Vulgaris sa paunang density ng 0.146 g/L nakakamit natin ang density ng 7.3 g/L sa 7 araw.

www.algaegrowlab.com

Algae lumago Lab supply larawan-bioreactors at kagamitan para sa produksyon ng langis ng alge.

Algae cell pagkawasak ng Ultrasonification

Pagkatapos sa istadyum ng paglago ng algae, ang mga cell ng algae ay hinog para sa paggamot ng produksyon ng langis. Habang ang mga nilalaman ng cell ay pinaghihiwalay mula sa nakapalibot na kapaligiran ng isang istraktura ng binubuo sa cell membranes, ang cell pagkagambala pamamaraan ay makabuluhang tungkol sa pagpapalabas ng kumpletong intracellular materyal. Ang cell lamad nagbibigay ng mekanikal lakas sa selda at mapanatili ang kanyang integridad. Ang mga katangian ng nababanat ng cell lamad payagan ang mga cell labanan ang mabilis na pagbabago sa osmotik presyon na maaaring mangyari sa kanilang panlabas na kapaligiran.
Kapwa ultratunog at tumulong sa microwave pamamaraan, na kung saan ay inilarawan sa ibaba, mapabuti ang bunutan ng microalgae makabuluhang, may mataas na kahusayan, nabawasan bunutan ng panahon at nadagdagan na magbubunga, pati mababa sa katamtaman na mga gastos at bale-wala idinagdag toxicity.
Madalas ang bunutan ng mga mithiin na mga produkto mula sa algae ay mas epektibo kung ang mga selula ng algae ay nawasak bago bunutan. Ngunit kung minsan, ang mga cell na pagkasira mismo ay humahantong sa release ng mithiing produkto, at lamang ang proseso ng paghihiwalay ay kinakailangan upang makakuha ng mga ito (hal. sa pagkuha ng mga lipid sa algae para sa produksyon ng biofuel).
Lumago ng algae lab integrates isang ultrasonic na sistema para sa cell pagkagambala at pagkuha sa kanilang setup upang masiguro ang isang lubos na mahusay proseso ng pagkakamit ng isang kumpletong release ng intracellular nilalaman at nang sa gayon ay mas mataas na magbubunga sa mas maikling panahon. Sa cell, ultrasonic waves ay lumikha ng caviatation sa likido media na naglalaman ng mga selula ng algae. Ang mga bula ng cavitation ay lumago sa panahon ang nagpapalitang ng rarefaction yugto ng ultrasonic alon hanggang sa matamo nila ang tiyak na sukat, nang walang karagdagang enerhiya ay adsorbed. Sa mga ito pinakamataas na punto ng bubble paglago, tiklupin ang kahungkagan sa isang bahagi ng compression. Ang pagbagsak ng bubble ay lumilikha ng matinding kondisyon ng differentials ng presyon at temperatura pati shock waves at malakas na jet ng likido. Mga matinding puwersa ay hindi lamang wasakin ang mga selula, ngunit din epektibong hugasan ang kanilang nilalaman sa likidong media (e.g. tubig o solvents).
Ang pagiging epektibo ng ultrasonic pagkalipol ay matindi depende sa tibay at pagkalastiko ng mga cell na pader, na kung saan ay nag-iiba ng malaki sa pagitan ng mga strains ng indibidwal na algae. Iyan ang dahilan kung bakit ang efficieny ng mga cell na pagkasira lubhang naimpluwensyahan ang mga parameter ng proseso ng sonification: ang pinakamahalaga sa lahat na mga parameter ay malawak, presyon, konsentrasyon & lagkit, at temperatura. Istrukturang ito ay dapat na-optimize para sa bawat partikular na pinagmanahan ng algae upang matiyak ang kahusayan ng optimal na pagproseso.
Ilang halimbawa ng cell pagkagambala at pagkakawatak-watak ng algae na iba 't ibang strains ang matatagpuan sa mga artikulo na binanggit sa ibaba:

  • Dunnaliella salina at Nannochloropsis oculata: hari P.M., Nowotarski K.; Joyce, E.M.; Mason, T.J. (2012): Ultrasonic pagkagambala ng selula ng algae. Mga mensahe sa kumperensya ng AIP; 5/24/2012, tomo 1433 isyu 1, p. 237.
  • Nannochloropsis oculata: Jonathan R. McMillan, Ian A. Watson, Mehmood Ali, Weaam Jaafar (2013): pagsusuri at paghahambing ng mga pamamaraan sa algal cell pagkagambala: Microwave, waterbath, blender, ultrasonic at laser paggamot. Nagagamit ang enerhiya, Marso 2013, tomo 103, pahina 128-134.
  • Nanochloropsis salina: Sebastian Schwede, Alexandra Kowalczyk, kalabasa Gerber, Roland Span (2011): impluwensiya ng iba 't ibang cell pagkagambala teknik sa mono pantunaw ng algal biomass. Mundo nababagong enerhiya Kongreso 2011, Bioenergy Technologies, 8-12 Mayo 2011, Sweden.
  • Schizochytrium limacinum at Chlamydomonas reinhardtii: Jose Gerde, Mellissa Montalbo-Filipino Fund M, Linxing Yao, David Grewell, Tong Wang (2012): pagsusuri ng microalgae cell pagkagambala ng ultrasonic paggamot. Bioresource teknolohiya 2012, tomo 125, pp.175-81.
  • Crypthecodinium cohnii: Paula Mercer at Roberto E. Armenta (2011): Developments sa katas mula sa microalgae. Europeen Jornal ng kontrolin agham teknolohiya, 2011.
  • Scotiellopsis terrestris: S. Starke, Dr. N. Hempel, L. Dombrowski, Dr Selvio. O. Pulz: decomposed ng Improvement ng cell pagkagambala para Scotiellopsis terrestris sa pamamagitan ng ultratunog at isang pektin enzyme. Naturstoffchemie.
Paglilinang ng algae sa isang 500L larawan-bioreactor

500L pantubo photobioreactor sa Humantong panel © Algae paglaki Lab

Algae lumago Lab supply larawan-bioreactors sa iba 't ibang disenyo para sa paglilinang ng algae.

Patag na larawan-bioreactor ay equipped sa mga panel ng LED © Algae paglaki Lab

Proseso

Pagkatapos ng paglilinang, algae biomass batis ay pinakain sa konsentrasyon kagamitan upang ihiwalay ang biomass mula sa likido na media. Ang concentrate ay naipon sa imbakan tangke. Pagkatapos ng paghihiwalay, ang mga selula ay dapat masira pakawalan ang langis at iba pang materyal na intracellular. Samakatuwid, ang puro biomass ay dinadala sa pamamagitan ng Hielscher ultrasonic aparato. Ang ultrasonic recirculation setup Tinitiyak ang recirculation ng mga cell pag-isiping mabuti sa ilalim ng mga partikular na presyon sa pamamagitan ng Hielscher daloy ng cell pabalik sa mga tangke ng akumulasyon. Ang recirculation ay tumatagal ng oras na kinakailangan para wasakin ang mga selula. Kapag natapos ang proseso ng pagkalipol, ang biomass kasama ang wasak na mga cell ay pumping na ang produkto na aparato ng paghihiwalay, kung saan nagaganap ang huling paghihiwalay ng produkto mula sa mga natitirang labi.

Mabisang Ultrasound ay ang mahusay na pamamaraan para sa pagbasag ng mga selula ng algae. Hielscher ni UIP1500hd ay isang 1500 watts ultrasonic homogenizer na maaaring madaling isinama sumige na hinihingi sa mga application.

Algae cell pagkawasak unit sa konsentrasyon ng biomass / paghihiwalay aparato at ng Hielscher 1.5 kW ultrasonic processor UIP1500hd. © Algae lumago Lab

Pagsukat ng porsyento ng mga selula ng wasak

Para sa mga kahusayan na pagsusuri ng ang pagbasag ng algae, ginamit ng mga ALgae lumago Lab ang dalawang iba 't ibang pamamaraan upang masukat ang porsyento ng mga selula ng wasak:

  1. Ang unang paraan ng pagsusuri ay batay sa ang pagsukat ng kloropila A, B, at pag-ilaw ng A + B.
    Habang mabagal na iikot centrifugation, algal selula at kalat ay pellet sa ilalim ng tatanggap, ngunit itinuturing ng malayang lumulutang kloropila ay nanatili pa rin sa mga supernatant. Gamit ang mga pisikal na katangian ng mga cell at kloropila, ang porsyento ng mga sirang cells maaari ay natiyak. Ito ay natapos sa pamamagitan una sa pagsukat ng kabuuang kloropila pag-ilaw ng isang sample. Pagkatapos, ang sample ay centrifuged. Pagkatapos, sinusukat ng kloropila pag-ilaw ng mga supernatant. Pamamagitan ng pagkuha ng porsyento ng pag-ilaw ng kloropila sa ng supernatant na ng kloropila pag-ilaw ng ang kabuuang sampol, isang opinyon na ang porsyento ng sirang cells ay maaaring gawin. Ang form na ito ng pagsukat ay medyo tumpak, ngunit gumagawa ng assumption na ang bilang ng kloropila bawat cell ay pare-pareho. Extractions ng kabuuang kloropila ay isinagawa gamit ang methanol.
  2. Para sa ikalawang pamamaraan ng pagtatasa, ang klasikal na hemocytometry ay ginagamit upang masukat ang densidad ng cell sa ang mga sample ng nag-ani algae. Ang procedure ay isinasagawa sa 2 hakbang:
  • Una, sinusukat ang density ng cell na ang sample ng algae na harvested bago ang paggamot ng ultratunog.
  • Pangalawa, nasusukat ang bilang ng di-nawasak (natitirang) cell pagkatapos sonification ng parehong sample.
    Batay sa mga resulta ng mga dalawang sukat na ito, ang porsyento ng mga wasak na selula ay kinakalkula.
Ang larawan ay nagpapakita ng mga algae pag-isiping mabuti bago cell pagkagambala sa pamamagitan ng kapangyarihan-ultratunog (Hielscher UIP1500hd). © Algae lumago Lab

Pic.1: Algae bago pagkawasak © Algae lumago Lab

Ang mikroskopiko na larawan ay nagpapakita ng mga algae concentrate pagkatapos ng 60 pagre sonication. 50% ng algae cell ay na basag.

Pic 2: Algae pagkagambala: 50% cell pagkagambala pagkatapos ng 60 pagre sonication. © Algae lumago Lab

Mikroskopiko larawan ng ultrasonically masira at magkimkim ng selula ng algae. © Algae lumago Lab

Pic 3: Algae pagkagambala: 100% cell pagkagambala matapos 120 pagre sonication. © Algae lumago Lab

Algae lumago Lab ay binuo ng isang yunit ng ultrasonic pagkawasak na pagsasanib ng Hielscher ultrasonic kagamitan para sa cell pagkagambala (I-click upang palakihin!)

Flow Chart ng Algae lumago Lab ng algae paglilinang at processing unit. © Algae lumago Lab

Makipag-ugnay sa amin / tanungin para sa karagdagang impormasyon

Makipag-usap sa amin tungkol sa iyong mga kinakailangan sa pagproseso. Inirerekomenda namin ang mga pinaka-angkop setup at pagproseso parameter para sa inyong proyekto.





Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.