શેવાળ કોષ વિક્ષેપ અને નિષ્કર્ષણ સુધારવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશન
શેવાળ, મેક્રો- અને માઇક્રોઆલ્ગે, ઘણા મૂલ્યવાન સંયોજનો ધરાવે છે, જેનો ઉપયોગ પોષક ખોરાક, ખોરાક ઉમેરણો અથવા બળતણ અથવા બળતણ ફીડસ્ટોક તરીકે થાય છે. શેવાળ કોષમાંથી લક્ષ્ય પદાર્થોને છોડવા માટે એક બળવાન અને કાર્યક્ષમ કોષ વિક્ષેપ તકનીક જરૂરી છે. જ્યારે વનસ્પતિ, શેવાળ અને ફૂગમાંથી બાયોએક્ટિવ સંયોજનો કાctionવાની વાત આવે છે ત્યારે અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર્સ અત્યંત કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય હોય છે. પ્રયોગશાળા, બેન્ચ-ટોપ અને industrialદ્યોગિક સ્કેલ પર ઉપલબ્ધ, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર્સ ખોરાક, ફાર્મા અને બાયો-ફ્યુઅલ ઉત્પાદનમાં સેલ-મેળવેલા અર્કના ઉત્પાદનમાં સ્થાપિત થાય છે.
પોષણ અને બળતણ માટે મૂલ્યવાન સાધન તરીકે શેવાળ
શેવાળ કોષો બાયોએક્ટિવ અને energyર્જાથી ભરપૂર સંયોજનોનો બહુમુખી સ્ત્રોત છે, જેમ કે પ્રોટીન, કાર્બોહાઈડ્રેટ, લિપિડ અને અન્ય બાયો-એક્ટિવ પદાર્થો તેમજ આલ્કેન્સ. આ શેવાળને ખોરાક અને પોષક સંયોજનો તેમજ ઇંધણનો સ્ત્રોત બનાવે છે.
માઇક્રોઆલ્ગે લિપિડનો મૂલ્યવાન સ્ત્રોત છે, જેનો ઉપયોગ પોષણ માટે અને જૈવ ઇંધણ (દા.ત. બાયોડિઝલ) માટે ફીડસ્ટોક તરીકે થાય છે. દરિયાઇ ફાયટોપ્લાંકટોન ડિક્રેટેરિયાની જાતો, જેમ કે ડિક્રેટેરિયા રોટુન્ડા, પેટ્રોલ ઉત્પન્ન કરતી શેવાળ તરીકે ઓળખાય છે, જે C થી સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન (n-alkanes) ની શ્રેણીનું સંશ્લેષણ કરી શકે છે.10એચ22 સી38એચ78, જેને પેટ્રોલ (C10 – C15), ડીઝલ તેલ (C16 – C20) અને બળતણ તેલ (C21 – C38) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
તેમના પોષણ મૂલ્યને કારણે, શેવાળનો ઉપયોગ "કાર્યાત્મક ખોરાક" અથવા "ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ્સ" તરીકે થાય છે. શેવાળમાંથી કા Importantવામાં આવેલા મહત્વના સૂક્ષ્મ પોષક તત્વોમાં કેરોટીનોઈડ્સ એસ્ટાક્સાન્થિન, ફ્યુકોક્સાન્થિન અને ઝેક્સાન્ટીન, ફ્યુકોઈડન, લેમિનારી અને અન્ય ગ્લુકેન્સનો સમાવેશ થાય છે અન્ય અસંખ્ય બાયોએક્ટિવ પદાર્થોનો ઉપયોગ પોષક પૂરવણીઓ અને ફાર્માસ્યુટિકલ્સ તરીકે થાય છે. કેરેજેનન, એલ્જિનેટ અને અન્ય હાઇડ્રોકોલોઇડ્સનો ઉપયોગ ખોરાકના ઉમેરણ તરીકે થાય છે. શેવાળ લિપિડનો ઉપયોગ કડક શાકાહારી ઓમેગા -3 સ્ત્રોત તરીકે થાય છે અને બાયોડિઝલના ઉત્પાદન માટે બળતણ અથવા ફીડસ્ટોક તરીકે પણ વપરાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર UIP2000hdT શેવાળમાંથી લિપિડ, પ્રોટીન અને એન્ટીxidકિસડન્ટોના વ્યાપારી નિષ્કર્ષણ માટે સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ રિએક્ટર સાથે.
પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા શેવાળ કોષ વિક્ષેપ અને નિષ્કર્ષણ
અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર્સ અથવા ફક્ત અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનો ઉપયોગ લેબમાં નાના નમૂનાઓ તેમજ મોટા વ્યાપારી ધોરણે ઉત્પાદન માટે મૂલ્યવાન સંયોજનો કા extractવા માટે થાય છે.
શેવાળ કોષ જટિલ કોષ દિવાલ મેટ્રીસીસ દ્વારા સુરક્ષિત છે, જે લિપિડ, સેલ્યુલોઝ, પ્રોટીન, ગ્લાયકોપ્રોટીન અને પોલિસેકરાઇડ્સથી બનેલા છે. મોટાભાગના શેવાળ કોષની દિવાલોનો આધાર જેલ જેવા પ્રોટીન મેટ્રિક્સમાં માઇક્રોફાઇબ્રીલર નેટવર્કથી બનેલો છે; જો કે, કેટલાક માઇક્રોઆલ્ગે ઓપેલિન સિલિકા ફ્રુસ્ટ્યુલ્સ અથવા કેલ્શિયમ કાર્બોનેટથી બનેલી અકાર્બનિક કઠોર દિવાલથી સજ્જ છે. એલ્ગલ બાયોમાસમાંથી બાયોએક્ટિવ સંયોજનો મેળવવા માટે, કાર્યક્ષમ કોષ વિક્ષેપ તકનીક જરૂરી છે. તકનીકી નિષ્કર્ષણ પરિબળો (એટલે કે, નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ અને સાધનો) ઉપરાંત, શેવાળ કોષ વિક્ષેપ અને નિષ્કર્ષણની કાર્યક્ષમતા પણ વિવિધ શેવાળ-આધારિત પરિબળો જેમ કે કોષ દિવાલની રચના, માઇક્રોઆલ્ગે કોશિકાઓમાં ઇચ્છિત બાયોમોલિક્યુલનું સ્થાન અને વૃદ્ધિથી પ્રભાવિત છે. લણણી દરમિયાન માઇક્રોઆલ્ગેનો તબક્કો.
અલ્ટ્રાસોનિક શેવાળ કોષ વિક્ષેપ અને નિષ્કર્ષણ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?
જ્યારે ઉચ્ચ-તીવ્રતાના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો અલ્ટ્રાસોનિક ચકાસણી (જેને અલ્ટ્રાસોનિક હોર્ન અથવા સોનોટ્રોડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) દ્વારા પ્રવાહી અથવા સ્લરીમાં જોડવામાં આવે છે, ત્યારે ધ્વનિ તરંગો પ્રવાહી દ્વારા પ્રવાસ કરે છે અને ત્યાં ઉચ્ચ-દબાણ / લો-પ્રેશર ચક્ર બનાવે છે. આ ઉચ્ચ દબાણ / નીચા દબાણના ચક્ર દરમિયાન, મિનિટ વેક્યુમ પરપોટા અથવા પોલાણ થાય છે. પોલાણના પરપોટા ત્યારે થાય છે જ્યારે લો પ્રેશર ચક્ર દરમિયાન સ્થાનિક દબાણ ઘટી જાય છે જે સંતૃપ્ત વરાળના દબાણથી ઘણું ઓછું હોય છે, જે ચોક્કસ તાપમાને પ્રવાહીની તાણ શક્તિ દ્વારા આપવામાં આવેલું મૂલ્ય છે. જે અનેક ચક્ર ઉપર વધે છે. જ્યારે આ વેક્યુમ પરપોટા કદ સુધી પહોંચે છે, જ્યાં તેઓ વધુ energyર્જા શોષી શકતા નથી, ત્યારે ઉચ્ચ દબાણના ચક્ર દરમિયાન બબલ હિંસક રીતે ફસાય છે. પોલાણના પરપોટાનું વિસ્ફોટ એ એક હિંસક, energyર્જા-ગાense પ્રક્રિયા છે જે પ્રવાહીમાં તીવ્ર આંચકા તરંગો, ધ્રુજારીઓ અને માઇક્રો-જેટ્સ પેદા કરે છે. વધુમાં, સ્થાનિકીકરણ ખૂબ highંચા દબાણ અને ખૂબ temperaturesંચા તાપમાન બનાવવામાં આવે છે. આ આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓ કોષની દિવાલો અને પટલને વિક્ષેપિત કરવા અને અસરકારક, અસરકારક અને ઝડપી રીતે અંતraકોશિક સંયોજનોને મુક્ત કરવા માટે સરળતાથી સક્ષમ છે. પ્રોટીન, પોલિસેકરાઇડ્સ, લિપિડ્સ, વિટામિન્સ, મિનરલ્સ અને એન્ટીઓક્સીડેન્ટ્સ જેવા અંતraકોશિક સંયોજનો પાવર અલ્ટ્રાસોનિક્સનો ઉપયોગ કરીને અસરકારક રીતે કા extractી શકે છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP400St નાની બેચમાં શેવાળમાંથી બાયોએક્ટિવ સંયોજનોને વિક્ષેપિત કરવા અને બહાર કાવા માટે આદર્શ છે (આશરે 8-10L)
કોષ વિક્ષેપ અને નિષ્કર્ષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ
તીવ્ર અલ્ટ્રાસોનિક ઉર્જાના સંપર્કમાં આવે ત્યારે, કોઈપણ પ્રકારના કોષની દિવાલ અથવા પટલ (બોટનિકલ, સસ્તન પ્રાણી, અલ્ગલ, ફંગલ, બેક્ટેરિયલ વગેરે સહિત) વિક્ષેપિત થાય છે અને energyર્જા-ગા ult અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણના યાંત્રિક દળો દ્વારા કોષ નાના ટુકડાઓમાં ફાટી જાય છે. . જ્યારે કોષની દિવાલ તૂટી જાય છે, ત્યારે પ્રોટીન, લિપિડ, ન્યુક્લિક એસિડ અને હરિતદ્રવ્ય જેવા સેલ્યુલર મેટાબોલાઇટ્સ સેલ વોલ મેટ્રિક્સ તેમજ કોષના આંતરિક ભાગમાંથી મુક્ત થાય છે અને આસપાસના સંસ્કૃતિ માધ્યમ અથવા દ્રાવકમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક / એકોસ્ટિક પોલાણની ઉપર વર્ણવેલ મિકેનિઝમ કોષોમાં આખા આલ્ગલ કોષો અથવા ગેસ અને પ્રવાહી વેક્યુલોને ગંભીરતાથી વિક્ષેપિત કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ, કંપન, ટર્બ્યુલેન્સ અને માઇક્રો-સ્ટ્રીમિંગ સેલ આંતરિક અને આસપાસના દ્રાવક વચ્ચે સામૂહિક સ્થાનાંતરણને પ્રોત્સાહન આપે છે જેથી બાયોમોલિક્યુલ્સ (એટલે કે ચયાપચય) કાર્યક્ષમ અને ઝડપથી મુક્ત થાય. કારણ કે sonication એક સંપૂર્ણ યાંત્રિક સારવાર છે જેને કઠોર, ઝેરી અને/અથવા ખર્ચાળ રસાયણોની જરૂર નથી.
ઉચ્ચ-તીવ્રતા, ઓછી આવર્તનનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ભારે દબાણ, તાપમાન અને ઉચ્ચ શીયર દળો દર્શાવતા ભારે ઉર્જા-ગાense સ્થિતિ બનાવે છે. આ ભૌતિક દળો માધ્યમમાં અંતraકોશિક સંયોજનો છોડવા માટે કોષ માળખાના વિક્ષેપને પ્રોત્સાહન આપે છે. તેથી, શેવાળમાંથી બાયોએક્ટિવ પદાર્થો અને બળતણના નિષ્કર્ષણ માટે લો-ફ્રીક્વન્સી અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો મોટાભાગે ઉપયોગ થાય છે. પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ જેમ કે દ્રાવક નિષ્કર્ષણ, મણકો-મિલિંગ અથવા હાઇ-પ્રેશર હોમોજીનાઇઝેશન સાથે સરખામણી કરવામાં આવે ત્યારે, સોનોપોરેટેડ અને વિક્ષેપિત કોષમાંથી મોટાભાગના બાયોએક્ટિવ સંયોજનો (જેમ કે લિપિડ, પ્રોટીન, પોલિસેકરાઇડ્સ અને સૂક્ષ્મ પોષક તત્ત્વો) મુક્ત કરીને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ઉત્તમ થાય છે. યોગ્ય પ્રક્રિયાની શરતોને લાગુ કરીને, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ખૂબ જ ટૂંકા પ્રક્રિયા અવધિમાં ઉત્તમ નિષ્કર્ષણ ઉપજ આપે છે. દાખલા તરીકે, ઉચ્ચ પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર્સ શેવાળમાંથી ઉત્તમ નિષ્કર્ષણ કામગીરી દર્શાવે છે, જ્યારે યોગ્ય દ્રાવક સાથે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. એસિડિક અથવા આલ્કલાઇન માધ્યમમાં, એલ્ગલ સેલની દિવાલ છિદ્રાળુ અને કરચલીવાળી બને છે, જેના કારણે ઓછા તાપમાને (60 ° સેથી નીચે) ટૂંકા સોનિકેશન સમયમાં (3 કલાકથી ઓછા સમયમાં) ઉપજ વધે છે. હળવા તાપમાને ટૂંકા નિષ્કર્ષણ અવધિ ફ્યુકોઇડન અધોગતિને અટકાવે છે, જેથી અત્યંત બાયોએક્ટિવ પોલિસેકરાઇડ મેળવવામાં આવે.
અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ ઉચ્ચ-પરમાણુ વજનના ફ્યુકોઇડનને ઓછા-પરમાણુ વજનના ફ્યુકોઇડનમાં રૂપાંતરિત કરવાની એક પદ્ધતિ છે, જે તેના ડિબ્રેન્ચ્ડ માળખાને કારણે નોંધપાત્ર રીતે વધુ બાયોએક્ટિવ છે. તેની ઉચ્ચ બાયોએક્ટિવિટી અને બાયોએક્સેસિબિલિટી સાથે, લો-મોલેક્યુલર વજન ફ્યુકોઇડન ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને ડ્રગ ડિલિવરી સિસ્ટમ્સ માટે એક રસપ્રદ સંયોજન છે.
કેસ સ્ટડીઝ: શેવાળ સંયોજનોનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા અને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પરિમાણોના optimપ્ટિમાઇઝેશનનો વ્યાપક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. નીચે, તમે વિવિધ શેવાળની જાતોમાંથી અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્વારા નિષ્કર્ષણ પરિણામો માટે અનુકરણીય પરિણામો શોધી શકો છો.
મનો-થર્મો-સોનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને સ્પિરુલિનામાંથી પ્રોટીન એક્સટ્રેક્શન
પ્રો.ચેમાટના સંશોધન જૂથે (એવિગ્નોન યુનિવર્સિટી) શુષ્ક આર્થ્રોસ્પીરા પ્લેટેન્સિસ સાયનોબેક્ટેરિયા (જેને સ્પિર્યુલિના તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માંથી પ્રોટીન (જેમ કે ફાયકોસાયનિન) ની નિષ્કર્ષણ પર મેનોથર્મોસોનિકેશન (એમટીએસ) ની અસરોની તપાસ કરી. મનો-થર્મો-સોનિકેશન (એમટીએસ) એ અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને તીવ્ર બનાવવા માટે એલિવેટેડ દબાણ અને તાપમાન સાથે જોડાયેલ અલ્ટ્રાસોનિક્સની એપ્લિકેશન છે.
"પ્રાયોગિક પરિણામો અનુસાર, MTS એ માસ ટ્રાન્સફર (ઉચ્ચ અસરકારક ડિફ્યુઝિવિટી, ડી) ને પ્રોત્સાહન આપ્યું અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ (8.63 ± 1.15 ગ્રામ/100 ગ્રામ ડીડબલ્યુ) ની પરંપરાગત પ્રક્રિયા કરતાં 229% વધુ પ્રોટીન (28.42 ± 1.15 ગ્રામ/100 ગ્રામ ડીડબ્લ્યુ) મેળવવા સક્ષમ બનાવ્યું. . અર્કમાં 100 ગ્રામ સૂકા સ્પિર્યુલિના બાયોમાસ દીઠ 28.42 ગ્રામ પ્રોટીન સાથે, સતત MTS પ્રક્રિયા સાથે 6 અસરકારક મિનિટમાં 50% પ્રોટીન પુન recoveryપ્રાપ્તિ દર પ્રાપ્ત થયો. માઇક્રોસ્કોપિક અવલોકનો દર્શાવે છે કે એકોસ્ટિક પોલાણ વિભાજીત, સોનોપોરેશન, ડિટેક્સ્ટ્રેશન જેવી વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા સ્પિરુલિના ફિલામેન્ટ્સને અસર કરે છે. આ વિવિધ ઘટનાઓ સ્પિર્યુલિના બાયોએક્ટિવ સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ, પ્રકાશન અને દ્રાવ્યકરણને સરળ બનાવે છે. [વર્નેસ એટ અલ., 2019]
સમયાંતરે એમટીએસ સારવારને આધીન સમગ્ર સ્પિરુલિના ફિલામેન્ટ્સની ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપી છબીઓ. તમામ ચિત્રો માટે સ્કેલ બાર (ચિત્ર A) = 50 μm.
ચિત્ર અને અભ્યાસ: © વર્નેસ એટ અલ. 2019
અલ્ટ્રાસોનિક Fucoidan અને માંથી Glucan નિષ્કર્ષણ Laminaria digitata
ડો. તિવારીના TEAGASC સંશોધન જૂથે મેક્રોઆલ્ગે લેમિનારીયા ડિજીટાટામાંથી પોલિસેકરાઇડ્સ, એટલે કે ફ્યુકોઇડન, લેમિનારીન અને કુલ ગ્લુકેન્સના નિષ્કર્ષણની તપાસ કરી. અલ્ટ્રાસોનાઇટર UIP500hdT. અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ એક્સટ્રેક્શન (UAE) પરિમાણોએ ફ્યુકોઝ, FRAP અને DPPH ના સ્તર પર નોંધપાત્ર પ્રભાવ દર્શાવ્યો હતો. 1060.75 mg/100 g ds, 968.57 mg/100 g ds, 8.70 μM trolox/mg fde અને 11.02% નું તાપમાન અનુક્રમે તાપમાન (76◦C), સમય ( 10 મિનિટ) અને અલ્ટ્રાસોનિક કંપનવિસ્તાર (100%) દ્રાવક તરીકે 0.1 M HCl નો ઉપયોગ કરે છે. વર્ણવેલ યુએઈ શરતો પછી પોલિસેકરાઇડ સમૃદ્ધ અર્ક મેળવવા માટે અન્ય આર્થિક રીતે સંબંધિત બ્રાઉન મેક્રોઆલ્ગે (એલ. હાયપરબોરિયા અને એ. નોડોસમ) પર સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવી હતી. આ અભ્યાસ વિવિધ મેક્રોઆલ્ગલ પ્રજાતિઓમાંથી બાયોએક્ટિવ પોલિસેકરાઇડ્સના નિષ્કર્ષણને વધારવા માટે યુએઈની ઉપયોગિતા દર્શાવે છે.
માંથી અલ્ટ્રાસોનિક ફાયટોકેમિકલ એક્સટ્રેક્શન એફ. વેસિક્યુલોસસ અને પી. કેનાલિકુલતા
ગાર્સિયા-વેક્વેરોની સંશોધન ટીમે બ્રાઉન માઇક્રોએલ્ગી પ્રજાતિઓમાંથી નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ઉચ્ચ પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-માઇક્રોવેવ નિષ્કર્ષણ, માઇક્રોવેવ નિષ્કર્ષણ, હાઇડ્રોથર્મલ-સહાયિત નિષ્કર્ષણ અને ઉચ્ચ દબાણ-સહાયિત નિષ્કર્ષણ સહિત વિવિધ નવીન નિષ્કર્ષણ તકનીકોની તુલના કરી. ફ્યુકસ વેસિક્યુલોસસ અને પેલ્વેટિયા કેનાલિકુલાટા. અલ્ટ્રાસોનિકેશન માટે, તેઓએ ઉપયોગ કર્યો Hielscher UIP500hdT અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર. નિષ્કર્ષણ ઉપજ ના anylsis જાહેર કર્યું કે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ બંને F. vesiculosus માંથી મોટાભાગના ફાયટોકેમીકલ્સની સૌથી વધુ ઉપજ પ્રાપ્ત કરી. આનો અર્થ એ છે કે, F. vesiculosus નો ઉપયોગ કરીને કા extractવામાં આવેલા સંયોજનોની સૌથી વધુ ઉપજ અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર UIP500hdT હતા: કુલ ફિનોલિક સામગ્રી (445.0 ± 4.6 મિલિગ્રામ ગેલિક એસિડ સમકક્ષ/જી), કુલ ફ્લોરોટેનિન સામગ્રી (362.9 ± 3.7 મિલિગ્રામ ફ્લોરોગ્લુસિનોલ સમકક્ષ/જી), કુલ ફ્લેવોનોઇડ સામગ્રી (286.3 ± 7.8 મિલિગ્રામ ક્વેર્સેટિન સમકક્ષ/જી) અને કુલ ટેનીન સામગ્રી (189.1) ± 4.4 મિલિગ્રામ કેટેચિન સમકક્ષ/જી).
તેમના સંશોધન અભ્યાસમાં, ટીમે નિષ્કર્ષ કા્યો કે અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ "નિષ્કર્ષણ દ્રાવક તરીકે 50% ઇથેનોલિક સોલ્યુશન સાથે મળીને ટીપીસી, ટીપીએચસી, ટીએફસી અને ટીટીસીના નિષ્કર્ષણને લક્ષ્ય બનાવતી આશાસ્પદ વ્યૂહરચના હોઈ શકે છે, જ્યારે સહ-નિષ્કર્ષણ ઘટાડે છે. F. vesiculosus અને P. Canaliculata બંનેમાંથી અનિચ્છનીય કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, આ સંયોજનોને ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ અને કોસ્મેટ્યુટિકલ તરીકે ઉપયોગ કરતી વખતે આશાસ્પદ એપ્લિકેશન્સ સાથે. [ગાર્સિયા-વેક્વેરો એટ અલ., 2021]
Hielscher ultrasonicators નો ઉપયોગ કરીને Avignon યુનિવર્સિટીમાં મનો-થર્મો-સોનિકેશનનું પ્રમાણ વધારવું: લેબોરેટરી સાધનોમાંથી UIP1000hdT (A) પાયલોટ સ્કેલ સાધનો માટે યુઆઇપી 4000 એચડીટી (બી, સી & ડી). ચિત્ર D પર અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલના ટ્રાંસવર્સલ વિભાગનું સ્કીમેટાઇઝ્ડ છે FC100K.
ચિત્ર અને અભ્યાસ: © વર્નેસ એટ અલ. 2019
ફ્લો કોષો સાથે અલ્ટ્રાસોનિક ઇનલાઇન એક્સ્ટ્રેક્ટર સેટઅપ: 2x UIP1000hdT સતત શેવાળ નિષ્કર્ષણ માટે ફ્લો સેલ રિએક્ટર સાથે અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ
UIP1000hdT (1kW, 20kHz) Chlorella, spirulina, Nannochloropsis, broen algae તેમજ અન્ય માઇક્રો- અને મેક્રો-શેવાળ જેવા શેવાળના વિક્ષેપ અને નિષ્કર્ષણ માટે હલાવનાર સાથે અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર.
- ઉચ્ચ નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા
- ઉત્તમ નિષ્કર્ષણ ઉપજ
- ઝડપી પ્રક્રિયા
- નીચા તાપમાન
- થર્મોલેબાઇલ સંયોજનો કા extractવા માટે યોગ્ય
- કોઈપણ દ્રાવક સાથે સુસંગત
- ઓછી ઉર્જા વપરાશ
- લીલા નિષ્કર્ષણ તકનીક
- સરળ અને સુરક્ષિત કામગીરી
- ઓછું રોકાણ અને કામગીરી ખર્ચ
- ભારે ફરજ હેઠળ 24/7 કામગીરી
શેવાળ વિક્ષેપ માટે ઉચ્ચ પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર્સ
Hielscher ની અત્યાધુનિક અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી સાધનો, કંપનવિસ્તાર, તાપમાન, દબાણ અને ઊર્જા ઇનપુટ જેવી પ્રક્રિયા પરિમાણો પર સંપૂર્ણ નિયંત્રણ માટે પરવાનગી આપે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે, કાચા માલના કણોનું કદ, દ્રાવક પ્રકાર, નક્કર-થી-દ્રાવક ગુણોત્તર, અને નિષ્કર્ષણ સમય જેવા પરિમાણો શ્રેષ્ઠ પરિણામો માટે વિવિધ અને izedપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એ બિન-થર્મલ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ હોવાથી, શેવાળ જેવા કાચા માલમાં હાજર બાયોએક્ટિવ ઘટકોનું થર્મલ અધોગતિ ટાળવામાં આવે છે.
એકંદરે, yieldંચી ઉપજ, ટૂંકા નિષ્કર્ષણ સમય, નીચા નિષ્કર્ષણ તાપમાન, અને દ્રાવકની નાની માત્રા જેવા ફાયદા sonication ને ઉત્તમ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ બનાવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ: લેબ અને ઉદ્યોગમાં સ્થાપિત
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ વનસ્પતિ, શેવાળ, બેક્ટેરિયા અને સસ્તન કોષોમાંથી કોઈપણ પ્રકારના બાયોએક્ટિવ સંયોજનના નિષ્કર્ષણ માટે વ્યાપકપણે લાગુ પડે છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એક સરળ, ખર્ચ-અસરકારક અને અત્યંત કાર્યક્ષમ તરીકે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે જે ઉચ્ચ નિષ્કર્ષણ ઉપજ અને ટૂંકા પ્રક્રિયા સમયગાળા દ્વારા અન્ય પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ તકનીકોને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે.
લેબ, બેન્ચ-ટોપ અને સંપૂર્ણ-industrialદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ આજકાલ એક સારી રીતે સ્થાપિત અને વિશ્વસનીય તકનીક છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર્સ વિશ્વભરમાં industrialદ્યોગિક પ્રક્રિયા સુવિધાઓમાં સ્થાપિત થયેલ છે જે ખોરાક- અને ફાર્મા-ગ્રેડ બાયોએક્ટિવ સંયોજનોનું ઉત્પાદન કરે છે.
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક્સ સાથે પ્રક્રિયા માનકરણ
શેવાળમાંથી મેળવેલા અર્ક, જેનો ઉપયોગ ખોરાક, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અથવા સૌંદર્ય પ્રસાધનોમાં થાય છે, તે સારા ઉત્પાદન પ્રથાઓ (જીએમપી) અનુસાર અને પ્રમાણિત પ્રોસેસિંગ સ્પષ્ટીકરણો હેઠળ ઉત્પન્ન થવું જોઈએ. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક્સ 'ડિજિટલ નિષ્કર્ષણ સિસ્ટમો બુદ્ધિશાળી સોફ્ટવેર સાથે આવે છે, જે સોનીકેશન પ્રક્રિયાને ચોક્કસપણે સેટ અને નિયંત્રિત કરવાનું સરળ બનાવે છે. આપોઆપ ડેટા રેકોર્ડિંગ બિલ્ટ-ઇન એસડી-કાર્ડ પર તારીખ અને સમય સ્ટેમ્પ સાથે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ energyર્જા (કુલ અને ચોખ્ખી energyર્જા), કંપનવિસ્તાર, તાપમાન, દબાણ (જ્યારે ટેમ્પ અને પ્રેશર સેન્સર લગાવવામાં આવે છે) જેવા તમામ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા પરિમાણો લખે છે. આ તમને દરેક અલ્ટ્રાસોનિકલી પ્રોસેસ્ડ લોટને સુધારવાની મંજૂરી આપે છે. તે જ સમયે, પ્રજનનક્ષમતા અને સતત ઉચ્ચ ઉત્પાદનની ગુણવત્તાની ખાતરી કરવામાં આવે છે.
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનાનેટર્સની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતા વિશે સંકેત આપે છે:
| બેચ વોલ્યુમ | પ્રવાહ દર | ભલામણ ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 1 થી 500 એમએલ | 10 થી 200 એમએલ / મિનિટ | UP100H |
| 10 થી 2000 એમએલ | 20 થી 400 એમએલ / મિનિટ | Uf200 ः ટી, UP400St |
| 0.1 થી 20 એલ | 0.2 થી 4 એલ / મીન | UIP2000hdT |
| 10 થી 100 એલ | 2 થી 10 એલ / મિ | યુઆઇપી 4000 એચડીટી |
| ના | 10 થી 100 લિ / મિનિટ | યુઆઇપી 16000 |
| ના | મોટા | ના ક્લસ્ટર યુઆઇપી 16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમારો કહો!
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક્સ, લ applicationsબ, પાઇલટ અને industrialદ્યોગિક ધોરણે એપ્લિકેશન, વિખેરી નાખવું, પ્રવાહી મિશ્રણ અને નિષ્કર્ષણના મિશ્રણ માટે ઉચ્ચ-પ્રભાવવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- García-Vaquero, Marco; Rajauria, Gaurav; Brijesh Kumar, Tiwari; Sweeney, Torres; O’Doherty, John (2018): Extraction and Yield Optimisation of Fucose, Glucans and Associated Antioxidant Activities from Laminaria digitata by Applying Response Surface Methodology to High Intensity Ultrasound-Assisted Extraction. Marine Drugs 16(8), 2018.
- Harada, N., Hirose, Y., Chihong, S. et al. (2021): A novel characteristic of a phytoplankton as a potential source of straight‐chain alkanes. Scientific Reports Vol. 11, 2021.
- Halim, Ronald; Hill, David; Hanssen, Eric; Webley, Paul; Blackburn, Susan; Grossman, Arthur; Posten, Clemens; Martin, Gregory (2019): Towards sustainable microalgal biomass processing: Anaerobic induction of autolytic cell-wall self-ingestion in lipid-rich Nannochloropsis slurries. Green Chemistry 21, 2019.
- Garcia-Vaquero, Marco; Rajeev Ravindran; Orla Walsh; John O’Doherty; Amit K. Jaiswal; Brijesh K. Tiwari; Gaurav Rajauria (2021): Evaluation of Ultrasound, Microwave, Ultrasound–Microwave, Hydrothermal and High Pressure Assisted Extraction Technologies for the Recovery of Phytochemicals and Antioxidants from Brown Macroalgae. Marine Drugs 19 (6), 2021.
- 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, 2019.
જાણવાનું વર્થ હકીકતો
શેવાળ: મેક્રોઆલ્ગે, માઇક્રોઆલ્ગે, ફાયટોપ્લાંકટન, સાયનોબેક્ટેરિયા, સીવીડ
શેવાળ શબ્દ અનૌપચારિક છે, જેનો ઉપયોગ પ્રકાશસંશ્લેષણ યુકેરીયોટિક સજીવોના વિશાળ અને વૈવિધ્યસભર જૂથ માટે થાય છે. શેવાળને મોટે ભાગે પ્રોટીસ્ટ ગણવામાં આવે છે, પરંતુ કેટલીકવાર તેમને છોડના પ્રકાર (વનસ્પતિશાસ્ત્ર) અથવા કોરોમિસ્ટ તરીકે પણ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. તેમના કોષ માળખાના આધારે, તેઓને મેક્રોઆલ્ગે અને માઇક્રોઆલ્ગેમાં અલગ કરી શકાય છે, જેને ફાયટોપ્લાંકટન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. મેક્રોઆલ્ગે મલ્ટી-સેલ સજીવો છે, જેને ઘણીવાર સીવીડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. મેક્રોઆલ્ગેના વર્ગમાં મેક્રોસ્કોપિક, બહુકોષીય, દરિયાઈ શેવાળની વિવિધ પ્રજાતિઓ છે. ફાયટોપ્લાંકટોન શબ્દ મુખ્યત્વે માઇક્રોસ્કોપિક દરિયાઇ સિંગલ સેલ શેવાળ (માઇક્રોઆલ્ગે) માટે વપરાય છે, પરંતુ તેમાં સાયનોબેક્ટેરિયા પણ શામેલ હોઈ શકે છે. ફાયટોપ્લાંકટોન વિવિધ સજીવોનો વિશાળ વર્ગ છે જેમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ બેક્ટેરિયા તેમજ માઇક્રોઆલ્ગે અને બખ્તર-પ્લેટેડ કોકોલિથોફોર્સનો સમાવેશ થાય છે.
જેમ કે શેવાળ ફિલામેન્ટસ (સ્ટ્રિંગ જેવા) અથવા પ્લાન્ટ જેવા સ્ટ્રક્ચર્સ સાથે એકકોષીય અથવા બહુકોષીય હોઈ શકે છે, તેમનું વર્ગીકરણ કરવું ઘણીવાર મુશ્કેલ હોય છે.
સૌથી વધુ ઉગાડવામાં આવતી મેક્રોઆલ્ગે (સીવીડ) પ્રજાતિઓ યુચેમા એસપીપી., કપાફાયકસ અલ્વરેઝી, ગ્રેસીલેરિયા એસપીપી., સેચરિના જેપોનિકા, અંડરિયા પિનાટિફિડા, પાયરોપિયા એસપીપી., અને સરગસમ ફ્યુસિફોર્મ છે. યુચ્યુમા અને કે. ગ્રેસિલરિયા અગર ઉત્પાદન માટે ઉગાડવામાં આવે છે; જ્યારે અન્ય પ્રજાતિઓ ખોરાક અને પોષણ માટે ચારો છે.
બીજો સીવીડ પ્રકાર કેલ્પ છે. કેલ્પ્સ મોટા બ્રાઉન શેવાળ સીવીડ્સ છે જે લેમિનારીઅલ્સનો ક્રમ બનાવે છે. કેલ્પ એલ્જીનેટ, કાર્બોહાઈડ્રેટથી સમૃદ્ધ છે, જેનો ઉપયોગ આઈસ્ક્રીમ, જેલી, સલાડ ડ્રેસિંગ અને ટૂથપેસ્ટ જેવા ઉત્પાદનોને ઘટ્ટ કરવા માટે કરવામાં આવે છે, તેમજ કેટલાક કૂતરાના ખોરાક અને ઉત્પાદિત માલમાં ઘટક તરીકે વપરાય છે. સામાન્ય દંતચિકિત્સા અને ઓર્થોડોન્ટિક્સમાં પણ અલ્જીનેટ પાવડરનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે. ફ્યુકોઇડન જેવા કેલ્પ પોલિસેકરાઇડ્સનો ઉપયોગ ચામડીની સંભાળમાં જેલિંગ ઘટકો તરીકે થાય છે.
ફ્યુકોઇડન એ સલ્ફેટેડ પાણીમાં દ્રાવ્ય હેટરોપોલિસેકરાઇડ્સ છે, જે બ્રાઉન શેવાળની ઘણી જાતોમાં હાજર છે. વાણિજ્યિક રીતે ઉત્પાદિત ફ્યુકોઇડન મુખ્યત્વે સીવીડ પ્રજાતિઓ ફુકસ વેસિક્યુલોસસ, ક્લેડોસિફોન ઓકામુરાનસ, લેમિનારીયા જાપોનિકા અને અંડરિયા પિનાટીફિડામાંથી કા extractવામાં આવે છે.
પ્રખ્યાત શેવાળ જાતિ અને પ્રજાતિઓ
- ક્લોરેલા ક્લોરોફાઇટા ડિવિઝન સાથે સંકળાયેલ સિંગલ-સેલ્ડ ગ્રીન શેવાળ (માઇક્રોઆલ્ગા) ની લગભગ તેર પ્રજાતિઓની જીનસ છે. ક્લોરેલા કોષો ગોળાકાર આકાર ધરાવે છે, તેનો વ્યાસ લગભગ 2 થી 10 μm હોય છે, અને તેમાં ફ્લેજેલા નથી. તેમના હરિતદ્રવ્યમાં લીલા પ્રકાશસંશ્લેષણ રંગદ્રવ્યો હરિતદ્રવ્ય -એ અને -બી હોય છે. સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી ક્લોરેલ્લા પ્રજાતિઓમાંની એક ક્લોરેલા વલ્ગારિસ છે, જેનો ઉપયોગ આહાર પૂરવણી તરીકે અથવા પ્રોટીનથી સમૃદ્ધ ખોરાક ઉમેરણ તરીકે થાય છે.
- સ્પિર્યુલીના (આર્થ્રોસ્પિરા પ્લેટેન્સિસ સાયનોબેક્ટેરિયા) એક ફિલામેન્ટસ અને બહુકોષીય વાદળી-લીલા શેવાળ છે.
- નેનોક્લોરોપ્સિસ ઓકુલાટા નેનોક્લોરોપ્સિસ જાતિની એક પ્રજાતિ છે. તે એકકોષીય નાની લીલી શેવાળ છે, જે દરિયાઇ અને તાજા પાણી બંનેમાં જોવા મળે છે. નેનોક્લોરોપ્સિસ શેવાળ 2-5 ofm વ્યાસવાળા ગોળાકાર અથવા સહેજ અંડાકાર કોષો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.
- ડિક્રેટેરિયા હેપ્ટોફાઇટ્સની એક જાતિ છે, જેમાં ત્રણ પ્રજાતિઓ ડિક્રેટેરિયા ગિલ્વા, ડિક્રેટેરિયા ઇનોર્નાટા, ડિક્રેટેરિયા રોટુન્ડા અને ડીક્રેટેરિયા વલ્કીઆનમનો સમાવેશ થાય છે. Dicrateria rotunda (D. rotunda) પેટ્રોલિયમની સમકક્ષ હાઇડ્રોકાર્બનનું સંશ્લેષણ કરી શકે છે (10 થી 38 સુધીના કાર્બન નંબર સાથે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન).
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક્સ ઉચ્ચ-પ્રભાવવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે લેબ માટે industrialદ્યોગિક કદ.