La sonication améliore la récolte des micro-algues
Les microalgues sont riches en lipides, en protéines et en micronutriments, ce qui en fait une source précieuse de nutriments. Compte tenu de la résistance structurelle des parois cellulaires des algues et de la nécessité d'extraire en aval les composés intracellulaires, les microalgues sont une source précieuse de nutriments. – en particulier les lipides et les micronutriments – une technologie non thermique et à haut rendement est nécessaire. Avec ses sonicateurs, Hielscher offre une solution de traitement supérieure, qui facilite et améliore deux étapes essentielles du traitement – la concentration de la biomasse et la désintégration des cellules.
Sonicator UIP1000hdT pour la transformation des algues
Un sonicateur – Deux étapes dans la transformation des algues
- Récolte d'algues non destructive
Il n'interfère pas avec la viabilité et n'endommage pas l'intégrité de la structure en spirale multicellulaire typique d'Arthrospira platensis. Les vibrations ultrasoniques douces et la cavitation provoquent l'effondrement des vésicules de gaz à l'intérieur des cellules d'Arthrospira platensis, ce qui permet aux cellules, par ailleurs flottantes, de sédimenter. Cela facilite la concentration de la biomasse d'algues. - Perturbation des cellules pour l'extraction (lipides, protéines, composés bioactifs)
Dans la deuxième étape du processus d'extraction, une sonication intense est utilisée pour perturber la structure cellulaire d'Arthrospira platensis afin de libérer les composés intracellulaires tels que les lipides, les protéines et les composés bioactifs.
En savoir plus sur l'extraction d'algues par ultrasons !
Récolte d'algues améliorée par les ultrasons
Dans l'étude de Lecina et al. (2015), des cultures de cyanobactéries Arthrospira fusiformis (également Arthrospira platensis) ont été soumises à une sonication non perturbatrice, révélant une facilitation significative de la sédimentation et de la récupération de la biomasse. En appliquant des champs d'ultrasons de faible intensité (≤0,5 W/mL), les chercheurs ont induit une floculation réversible sans compromettre la viabilité ou la morphologie des cellules – une exigence pour les applications nécessitant des biomolécules intactes ou des cellules viables pour une culture ultérieure.
avec le “Grâce à un traitement par sonication non perturbateur, ces microalgues peuvent être facilement décantées, ce qui permet de concentrer la biomasse d'environ 30 fois tout en obtenant des rendements de récupération de l'ordre de 80 à 85 %.” (Lecina et al., 2015)
Profitez de l'extraction par ultrasons et utilisez un sonicateur Hielscher pour une extraction botanique d'une efficacité et d'une durabilité inégalées !
Extracteur à ultrasons UIP2000hdT avec réacteur en acier inoxydable pour l'extraction commerciale de lipides, de protéines et de composés bioactifs à partir d'algues.
Sonicateurs haute performance pour la récolte et l'extraction d'algues
Les sonicateurs Hielscher sont des processeurs à ultrasons avancés et très performants, conçus pour des applications en laboratoire et à l'échelle industrielle, ce qui les rend parfaitement adaptés à la récolte et à l'extraction des algues. Dans la phase de récolte, les systèmes Hielscher permettent une sonication précise à faible intensité pour favoriser l'agrégation et la sédimentation des cellules sans endommager leur intégrité. Ensuite, leurs capacités à haute intensité permettent une désintégration contrôlée des cellules, facilitant la libération efficace des lipides intracellulaires, des pigments et des micronutriments. Avec des amplitudes et un mode de cycle réglables, des modes de fonctionnement continu et une conception robuste, les sonicateurs Hielscher permettent des bioprocédés évolutifs et économes en énergie. – ce qui en fait un outil clé dans les bioraffineries d'algues modernes.
- haute efficacité
- Une technologie de pointe
- fiabilité & Robustesse
- contrôle du processus réglable et précis
- lot & en ligne
- pour tout volume
- logiciel intelligent
- fonctions intelligentes (par exemple, programmables, protocole de données, commande à distance)
- Facile et sûr à utiliser
- Faible entretien
- CIP (clean-in-place)
Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany
Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.
Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
| Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
|---|---|---|
| 1 à 500mL | 10 à 200mL/min | UP100H |
| 10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 à 20L | 0.2 à 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 à 150L | 3 à 15L/min | UIP6000hdT |
| n.d. | 10 à 100L/min | UIP16000hdT |
| n.d. | plus grande | groupe de UIP16000hdT |
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons de haute performance pour les applications de mélange, de dispersion, d'émulsification et d'extraction à l'échelle du laboratoire, du pilote et de l'industrie.
Littérature / Références
- 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.
Questions fréquemment posées
Comment la sédimentation des cellules est-elle provoquée ?
La sédimentation des cellules est principalement induite par l'effondrement des vésicules de gaz intracellulaires, qui perturbe la régulation de la flottabilité. Ce phénomène entraîne une augmentation de la densité cellulaire, ce qui a pour effet de faire couler les cellules hors de la zone photique, en particulier chez les organismes planctoniques tels que les cyanobactéries.
Que sont les vacuoles de gaz dans les cellules ?
Les vacuoles gazeuses sont des structures liées aux protéines et remplies de gaz que l'on trouve chez les procaryotes aquatiques, y compris les cyanobactéries. Elles assurent le contrôle de la flottabilité, permettant aux cellules d'ajuster leur position verticale dans la colonne d'eau pour un accès optimal à la lumière et aux nutriments.
Que sont les cyanobactéries ?
Les cyanobactéries sont des procaryotes photosynthétiques producteurs d'oxygène que l'on trouve couramment dans les eaux douces et les milieux marins. Elles jouent un rôle clé dans la fixation de l'azote et la production primaire et peuvent former des efflorescences algales nuisibles dans des conditions d'eutrophisation.
Qu'est-ce que l'Arthrospira fusiformis ?
Arthrospira fusiformis est une cyanobactérie planctonique filamenteuse connue pour sa morphologie en spirale. Elle prospère dans les lacs de soude alcalins et constitue un élément majeur du régime alimentaire des flamants roses. Dans le commerce, elle est cultivée comme “Spiruline” pour sa teneur élevée en protéines et en nutriments.
Quel est l'impact de la sonication sur les algues ?
Le traitement par ultrasons perturbe les cellules des algues par cavitation, ce qui entraîne des lésions de la membrane, l'effondrement des vésicules de gaz et une altération de la photosynthèse. Chez les cyanobactéries comme Microcystis aeruginosa, la sensibilité à la sonication augmente après la division cellulaire, probablement en raison de vulnérabilités structurelles dans la phase de lumière tardive du cycle diurne.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons très performants à partir de laboratoires à taille industrielle.