מיצוי Astaxanthin אולטרה סאונד לתשואות גבוהות
- Astaxanthin הוא נוגד חמצון חזק מאוד בשימוש תרופות ותוספי תזונה.
- על מנת להפיק astaxanthin באיכות גבוהה ממקורות טבעיים כגון אצות, נדרשת טכניקת מיצוי ביצועים גבוהים.
- חילוץ אולטרה סאונד הוא טיפול מכני, אשר נותן תשואה גבוהה של astaxanthin בזמן החילוץ קצר מאוד.
סוניקטורים בעלי ביצועים גבוהים לתמציות אסטקסנטין באיכות גבוהה
מיצוי קולי הוא טכניקת מיצוי בעלת ביצועים גבוהים המשתמשת בגלי אולטרסאונד אינטנסיביים כדי לחלץ אסטקסנטין ממקורות טבעיים, כגון מיקרו-אצות, קריל או סרטנים. אסטקסנטין הוא פיגמנט קרוטנואידי טבעי הידוע בתכונותיו נוגדות החמצון העוצמתיות וביתרונות בריאותיים שונים. הוא משמש בדרך כלל כתוסף תזונה וסוכן צבעי מאכל. ליר כיצד סוניקציה עוזרת לשפר את תהליך מיצוי האסטקסנטין שלך!
MultiSonoReactor למיצוי אסטקסנטין משופר באמצעות אולטרסאונד בהספק גבוה
הפקת אולטרה סאונד של Astaxanthin מ מיקרואצות
Astaxanthin עבור תוספי תזונה, אשר צורכים על ידי בני אדם ובעלי חיים עבור היתרונות הבריאותיים שלהם, Astaxanthin מתקבל מפירות ים או מופק האצות H. pluvialis. Pluviatoקוקוס הוא microalga ירוק, אשר מייצרת תוכן astaxanthin גבוהה כאשר מוחלים תנאי הלחץ, למשל מליחות גבוהה, מחסור בחנקן, טמפרטורה גבוהה ואור. עם עד 9.2 mg/g astaxanthin לכל תא אצות (= עד 3.8% על המשקל היבש של H. pluvialis), pluviatoקוקוס מצטבר תוכן גבוה מאוד של astaxanthin טבעי ולכן האורגניזם המועדף לייצור של astaxanthin.
כדי לשחרר אסטקסנטין ממיקרו-אצות ירוקות, תאי האצות חייבים להיות משובשים. אולטרסוניקציה מבוססת היטב לצורך שיבוש תאים, ליזה ובידוד של תרכובות ביו-אקטיביות כמו שומנים, נוגדי חמצון, פוליפנולים ופיגמנטים טבעיים. אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים יוצר כוחות מכניים טהורים המשבשים את דפנות התא על ידי כוחות גזירה וגורמים לשחרור חומרים ביו-אקטיביים כגון אסטקסנטין.
הפקת אולטרה סאונד של Astaxanthin משמרים
Phaffia rhodozyma הוא שמרים עשירים באסטקסנטין. עם זאת, דופן התא העבה של P. rhodozyma, המורכבת בעיקר מגלוקן ואחראית על קשיחות התא, הופכת את שיבוש התאים ובידוד אסטקסנטין למשימה תובענית. חוקרים (Gogate et al. 2015) מצאו כי מיצוי קולי בשילוב עם חומצה לקטית מגביר את שיבוש התאים והופך את מיצוי אסטקסנטין מ P. rhodozyma תהליך ירוק יותר, ידידותי לסביבה. הם השתמשו בחומצה לקטית כמדיום לשיבוש ובאתנול כממס למיצוי. התפוקה המרבית של אסטקסנטין (90%) התקבלה עבור גישת מיצוי בעזרת אולטרסאונד המבוססת על שימוש בחומצה לקטית 3 M, זמן הפרעה של 15 דקות. מחלצים קוליים רבי עוצמה כגון UIP4000hd (4kW, ראה תמונה. משמאל) בשילוב עם כור זרימה בלחץ מאפשרים יצירת קוויטציה אינטנסיבית מאוד. כוחות גזירה קוויטציוניים משבשים את דפנות תאי השמרים ומקדמים את העברת המסה בין פנים התא לממס.
- תפוקה מעולה
- חילוץ במהירות גבוהה – בתוך דקות
- תמציות איכות גבוהה – מתון, לא תרמי
- ממיסים ירוקים (למשל מים/אתנול)
- עלות תועלת
- הפעלה קלה ובטוחה
- השקעה ועלויות תפעוליות נמוכות
- 24/7 מבצע תחת עבודה כבדה
- ירוק, שיטה ידידותית לסביבה
הפקת Astaxanthin אולטרה סאונד – במצב אצווה או זרימה רציפה
Astaxanthin הוא תרכובת ליפופילית והוא יכול להיות מומס ממיסים (למשל 48.0% אתנול ב אצטט אתיל) ושמנים (למשל שמן סויה שעועית).
אצווה תהליכי חילוץ אולטרה סאונד יכול להיות מופעל כתהליכי אצווה פשוטה או כמו טיפול מוטבע, שבו המדיום הוא ניזון באופן רציף דרך המחולל זרם קולי.
עיבוד אצווה הוא הליך קל, שבו החילוץ מבוצע הרבה על ידי הרבה. הירושר אולטרה סוניק מציע מעבדי אולטראסאונד עבור קבוצות קטנות עד גדולות, כלומר 1L ל 120L.
לעיבוד אצוות של 5 עד 10l, מומלץ ל UP400St עם sonotrode S24d22L2D (ראה pic. שמאל).
לעיבוד אצוות של כ-120l, מומלץ ל Sonicator UIP2000hdT עם סונוטרודה RS4d40L4.
זרימה-דרך: עבור כרכים גדולים יותר החילוץ המסחרי בקנה מידה מלא, זרם נוזל רציפה ניזונה דרך הכור אולטרסאונד, שבו הממס/בוטני משקה הוא באינטנסיביות sonicated.
לקבלת נפח של כ-8l/min, מומלץ ל UIP4000hdT עם sonotrode RS4d40L3 ו pressurizable זרימה-תא FC130L4-3G0
UIP2000hdT (2kW) להפקת אצווה בקנה מידה גדול
Ultrasonicators ביצועים גבוהים להפקת
Hielscher Ultrasonics מתמחה בייצור סוניקטורים בעלי ביצועים גבוהים לייצור תמציות באיכות גבוהה מצמחים, שמרים ותאים. סל המוצרים הרחב של Hielscher Ultrasonics נע בין אולטרסאונד מעבדה קטן וחזק למערכות חזקות ותעשייתיות לחלוטין, המספקות אולטרסאונד בעוצמה גבוהה למיצוי ובידוד יעיל של רכיבים ביו-אקטיביים כגון אסטקסנטין, קוורצטין, קפאין, כורכומין, טרפנים וכו '. כל הסוניקטורים הדיגיטליים מ-200W עד 16,000W כוללים תפריט אינטואיטיבי עם הגדרות ניתנות לתכנות, צג מגע צבעוני לתפעול נוח, כרטיס SD משולב להקלטת נתונים אוטומטית, שלט רחוק של הדפדפן ועוד תכונות ידידותיות למשתמש רבות. הסונוטרודים ותאי הזרימה (החלקים, הנמצאים במגע עם המדיום) ניתנים לאוטוקלאבים וקלים לניקוי. כל האולטרסאונד שלנו בנוי לפעולה 24/7, דורש תחזוקה נמוכה וקל ובטוח לתפעול.
תצוגה צבעונית דיגיטלית מאפשרת שליטה ידידותית למשתמש בציוד האולטרסוני. המערכות שלנו מסוגלות לספק משרעת נמוכה עד גבוהה מאוד. עבור מיצוי של תרכובות כימיות כגון astaxanthin, אנו מציעים sonotrodes קולי מיוחד (הידוע גם בשם בדיקות קולי או קרניים) כי הם אופטימיזציה לבידוד רגיש של חומרים פעילים באיכות גבוהה. Hielscher מציעה סונוטרודים מיוחדים עבור אמפליטודות גבוהות בשילוב עם תאי זרימה בלחץ המסוגלים ליצור כוחות גזירה קוויטציוניים קיצוניים, אשר משבשים אפילו תאי שמרים חסונים מאוד. החוסן של ציוד קולי Hielscher מאפשר פעולה 24/7 בתפקיד כבד בסביבות תובעניות.
השליטה המדויקת של פרמטרי התהליך העל-קולי מבטיחה יכולת שחזור וסטנדרטיזציה של תהליכים. Hielscher בקנה מידה תעשייתי, מערכות מיצוי קולי אוטומטי מתוכננים עבור יכולות ייצור גבוהות של תמציות באיכות מעולה, תוך הפחתת העבודה, העלות והאנרגיה.
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
ספרות / הפניות
- 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.
עובדות שראוי לדעת
הוצאת סונו
הוצאה אולטרה סאונד או sono-החילוץ מבוסס על העיקרון של מיצוי האקוסטי.
כאשר גלי אולטרה סאונד אינטנסיבי מוחלים על מערכות נוזלי, הקצף אקוסטית מתרחשת, אשר היא תופעה של הדור, צמיחה ובסופו של דבר התמוטטות של בועות ואקום (ראה pic. להלן). במהלך התפשטות גלי אולטרסאונד, בועות ואקום מנופף ולגדול עד שהם מגיעים לנקודה כאשר הם לא יכולים לקלוט יותר אנרגיה. בשיא צמיחת הבועות הם מכווצים בפראות, דבר הגורם להשפעות תרמיות, מכניות וכימיות באופן מקומי. ההשפעות המכאניות כוללות לחצים גבוהים של עד 1000atm, turbulences וכוחות הטיה עזים. כוחות אלה משבשים קירות תא ולקדם העברה המונית בין הפנים התא ואת הממס שחרור תרכובות אקטיביים לתוך הנוזל המקיף (כלומר ממס).
קוויטציה אקוסטית, הנוצרת על ידי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה ובתדר נמוך, יוצרת כוחות גזירה אינטנסיביים והפרשי לחץ וטמפרטורה גבוהים מקומיים, המספקים את ההשפעה הדרושה לשיבוש תאים, ערבוב אינטנסיבי והעברת מסה. כוחות גזירה על-קוליים אלה מיושמים בהצלחה למיצוי קנאביס.
הפקת אולטרה סאונד של תרכובות מתוך בוטסטים ורקמות התא כבר נחקר היטב. היישום של גלים אולטרה סאונד אינטנסיבי מקדמת תהליכי החילוץ באופן משמעותי. מלבד תהליך התעצמות – שתוצאתה תשואות גבוהות יותר וזמן הוצאה קצר יותר – השפלה תרמית ואובדן המרכיבים הרגישים לטמפרטורה נמנעת מאחר שsonication הוא טיפול לא תרמי. יתר על כן, החילוץ אולטרסאונד יש השקעה נמוכה עלויות תפעוליות, מפחית את השימוש של ממיסים ו/או מאפשר שימוש של ממיסים ירוקים יותר, מה שהופך אותו טכניקת החילוץ חסכוני וסביבתי ידידותית. ביצוע מעבר שיטות החילוץ קונבנציונאלי, מיצוי בסיוע אולטרסאונד (UAE) אומצה מתעשיית המזון כדי לייצר תרכובות אקטיביים עם רווחים כלכליים.
גלי אולטרסאונד חזקים משבשים את מטריצת התא של מבנים ביולוגיים ומשחררים את התרכובות הביו-אקטיביות. העברת המסה בין החומר הצמחי לממס מתעצמת. בשל מנגנונים אלה, מיצוי קולי יעיל ביותר למיצוי קנאביס.
אסטקסנטין
הAstaxanthin מאופיינת בצבע אדום עמוק. זהו פיגמנט מסיסים בשומן המצוי באצות (למשל, האמאטוקוקוס, כלוראלה זאופנאנסיס, כלורוקוקו), שמרים (למשל Phaffia rhodozyma), סלמון, טרוטה, קריל, חסילונים וסרטני אקווריום. Astaxanthin נחשב סופר נוגד חמצון מאז העוצמה אנטיחמצונית שלה הוא 10 עד עשרים פעמים יותר חזק מאשר קרוטנואידים רבים אחרים, כגון בטא קרוטן, לוטיין, וזקסנדק, ומאות פעמים חזק יותר אלפא-tocopherol (ויטמין E ).
Astaxanthin (3, 3 ′-דיהידרוטסטוסטרון-β, β′-קרוטן-4, 4 ′-dione) הוא כתו-קרוטאיד ושייך למעמד גדול יותר של תרכובות כימיות הידועות כטרפן (כמו tetraterpenoid), המורכב מחמישה מקדם פחמן, isopentenyl דיפוספט, ו דימתיל אליאיל דיפוספט. Astaxanthin מסווג כסוג של תרכובות קרוטנאיד עם רכיבים המכילים חמצן, כלומר הידרוקסיל (-הו) או קטון (C = O), כגון וזאקאקאנדק ו canthaxanthin. Astaxanthin הוא מטבוליט של וזאקקסנדק ו/או canthaxanthin, המכיל הן הידרוקסיל ו קטון הקבוצות פונקציונלי. כמו קרוטנואידים רבים, astaxanthin הוא פיגמנט מסיסים בשומנים והוא מכובד על ידי צבעו האדום. קרוטנואידים כולל astaxanthin ידועים היטב שלהם קיבולת אנטי חמצוני.
Astaxanthin הוא פיגמנט אדום מקורו באופן טבעי מיקרואצות מי גשמים (Haematococcus pluvialis) ואת שמרים הנקרא קסנפסביאופיסס dendrorhous (המכונה גם Phaffia rhodozyma). האצות עובר הדגיש באמצעות אחד או שילוב של תנאים החל מהעדר חומרים מזינים, מליחות מוגברת, ואור שמש מוגזמת כדי ליצור Astaxanthin. המינים הצורכים את מיקרואצות המים האלה ההדגיש, כגון סלמון, פורל אדום, שישן ים אדום, פלמינגו, סרטנים (למשל חסילונים, קריל, סרטנים, לובסטר, סרטני נהר), משקפים את הפיגמנטציה של הגוונים האדומים כתומים במראה שלהם.
כתוספת, astaxanthin מנוהל על הבריאות שלה קידום וטיפול מחלות השפעות. Astaxanthin הוא מבוסס היטב מנוהל על מנת לשפר את הית העור (g. להפחית קמטים, נזקים על ידי שמש לשרוף וכו ').
יתר על כן, astaxanthin מקבל תשומת לב גוברת לשימוש שלה לטיפול במחלת האלצהיימר, מחלת פרקינסון, קרדיולוגיה-כלי דם de, כולסטרול גבוה, מחלות כבד, גיל הקשורות ניוון מקולרי, ומניעת סרטן.
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.