היגישר טכנולוגיית אולטרה סאונד

אולטרה סאונד דמרחלציה של כיאין לChitosan

Chitosan הוא ביופולימרים כימוב נגזר שבו יש יישומים רבים ב פארמה, מזון, חקלאות ותעשייה. הדרחון אולטרא סאונד של כיאין לchitosan מגביר את הטיפול באופן משמעותי – מובילה תהליך יעיל ומהיר עם תשואה chitosan גבוהה של איכות מעולה.

אולטרה סאונד Chitosan הפקה

הChitosan מושגת על ידי. " בדפורלציה קונבנציונאלי, כיאין ספוגה במיסים אלליים מימית (בדרך כלל 40 עד 50% (w/w) NaOH). תהליך הטבילה דורש טמפרטורות גבוהות של 100 כדי 120 º C הוא מאוד זמן רב, בעוד התשואה של chitosan התקבל לכל צעד הספוג הוא נמוך. היישום של האולטרסונים בעלי עוצמה גבוהה מגביר את תהליך הדמרחלציה של כיאין באופן משמעותי ומביא לתשואה גבוהה של chitosan משקל נמוך מולקולרי בטיפול מהיר בטמפרטורה נמוכה יותר. התוצאה היא הchitosan באיכות מעולה אשר משמש מזון המרכיב הפרמה, כמו דשן ביישומים רבים אחרים תעשייתיים.
תוצאות טיפול אולטרה סאונד במידה יוצאת דופן של מרחרחון (da) של כיטין הנמכת מידת מרחרחון כיטין מ DA ≥ 90 לchitosan עם da ≤ 10.
מחקרי מחקר רבים מאשרים את האפקטיביות של הchitosan. וייס J. ואח ' (2008) מצא כי sonication משפרת את ההמרה של כיצין לchitosan באופן דרסטי. הטיפול אולטראסוניות של כיטין מגיע עם חסכון זמן משמעותי הפחתת זמן התהליך הנדרש מ 12-24 שעות עד כמה שעות. יתר על כן, פחות ממס נדרש כדי להשיג המרה מלאה, אשר מפחית את ההשפעה הסביבתית של צורך להשליך ולהיפטר הממס מבוזבז או בלתי הגיב, כלומר NaOH מרוכז.

אולטרה סאונד דמרחלציה של כיאין לChitosan

מקדם את הchitosan על ידי הsonication

High-performace ultrasonicator UIP4000hdT עבור יישומים תעשייתיים

UIP4000hdT – 4kW כוח אולטראסאונד מערכת

בקשת מידע





עקרון העבודה של טיפול אולטרא סאונד Chitosan

עוצמה גבוהה, ultrasonication בתדר נמוך (∼ 20-26kHz) יוצרת מעטה אקוסטי בנוזלים ובלדלות. אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מקדם את ההמרה של כיטין כדי לchitosan כמו הממס (למשל, naoh) פרגמנטס וחודר את חלקיקי כיטין מוצק, ובכך הגדלת שטח פני השטח ושיפור המעבר ההמוני בין שלב מוצק ונוזלי. יתרה מזאת, כוחות ההטיה הגבוהים של הקפרוציה האולטרה-סאונד יוצרים רדיקלים חופשיים המגבירים את הפעילות החוזרת של הגידול (כלומר NaOH) במהלך ההידרוליזה. כטכניקת עיבוד שאינה תרמית, sonication מונעת את הירידה התרמית בהפקת chitosan באיכות גבוהה. אולטרסאונד לקצר עיבוד זמני הנדרש כדי לחלץ את הצ מסרטנים, כמו גם תשואה כיאין (ובכך לאחר מכן chitosan) של טוהר גבוה יותר לעומת תנאי עיבוד מסורתיים. לקבלת הייצור של כיטין ו chitosan, באולטרסאונד יש את הפוטנציאל עלות הייצור נמוך, להקטין את זמן העיבוד, לאפשר שליטה טובה יותר של תהליך הייצור ולהפחית את ההשפעה הסביבתית של פסולת תהליך.

היתרונות של הפקה אולטרה סאונד Chitosan

  • תשואה Chitosan גבוהה יותר
  • איכות מעולה
  • זמן מופחת
  • טמפרטורת תהליך נמוכה יותר
  • יעילות מוגברת
  • קַל & מבצע בטוח
  • ידידותי לסביבה

אולטרה סאונד כיטון לChitosan – פרוטוקול

1) הכינו את הצ:
באמצעות פגזים סרטנים כחומר המקור, קליפות הסרטנים צריך להיות שטף ביסודיות כדי להסיר כל אורגניקס מסיסים והקפדה על זיהומים כולל אדמה וחלבונים. לאחר מכן, חומר המעטפת חייב להיות מיובש לחלוטין (למשל, ב 60 º C עבור 24h בתנור). הפגזים יבשים לאחר מכן הקרקע (למשל באמצעות טחנת פטיש), deproteinized במדיום אלקליין (למשל, NaOH ב conc. של 0.125 כדי 5.0 M), ו מינרליזציה ב חומצה (למשל, לדלל חומצה הידרוכלורית).
2) אולטרה סאונד דמרחלציה
כדי להריץ תגובת מדילציה טיפוסית, חלקיקי ביתא (0.125 מ"מ < d < 0.250 mm) are suspended in 40% (w/w) aqueous NaOH at a ratio beta-chitin/NaOH aqueous solution of 1/10(g mL. אני לא מבין), ההשעיה מועברת בתוך גביע זכוכית כפולה, והוא מsonicated באמצעות הירושר UP400St . הומוגניצר אולטרה סאונד הפרמטרים הבאים (cf. Fiamingo et al. 2016) נשמרים קבוע כאשר ביצוע תגובת השינילציה אולטרסאונד: (i) בדיקה אולטרסאונד (בדיקת הS24d22D, עצה בקוטר = 22 מ"מ); (ii) sonication מצב פולס (IP = 0.5 שניות); (3) עוצמת משטח אולטרא סאונד
(אני = 52.6 W ס מ? כמה אתה מבין), (iv) התגובה טמפרטורת (60 º C ± 1 º C), (v) זמן התגובה (50 דקות), (vi) יחס בטא-chitin משקל/נפח של 40% (w/w) הידרוקסיד נתרן מימית (BCHt/NaOH = 1/10 g mL. אני לא מבין); (vii) נפח של ביתא-chitin השעיה (50mL).
התגובה הראשונה ממשיכה 50min תחת ערבוב מגנטי קבוע והוא נקטע לאחר מכן במהירות לצנן את ההשעיה 0 º C. לאחר מכן לדלל חומצה הידרוכלורית מתווסף כדי להשיג pH 8.5 ו לדוגמה CHs1 מבודד על ידי סינון, שטף בהרחבה עם מים מיוהים מיובש בתנאי הסביבה. כאשר אותו הדרחון אולטרסאונד חוזר על עצמו כצעד שני ל CHs1, הוא מייצר לדוגמה CHs2.

מchitosan

סריקת מיקרוסקופ אלקטרוני (SEM) תמונות בהגדלה של 100 × a), b) אולטרסאונד-מטופל הסייפן, c) β-chitin, d) אולטרסאונד מטופלים β-chitin, ו-e) chitosan (מקור: פרטו ואח '. 2017)

Fiamingo ואח ' מצא כי הדרחון אולטרה סאונד של בטא-chitin ביעילות מייצרת משקל מולקולרי גבוה chitosan עם מידה נמוכה של מרחלציה לא באמצעות תוספים או אווירה אדיש ולא פעמים תגובה ארוכה. למרות שתגובת הדמרחלציה האולטרה-סאונד מבוצעת בתנאים קלים יותר – כלומר טמפרטורת תגובה נמוכה בהשוואה לרוב התרמוכימיקלים התרמיים. מדילציה אולטרה סאונד של בטא-chitin מאפשר את ההכנה של אקראי deacetylated chitosan בעל מידה משתנה של מרחלציה (4% ≤ DA ≤ 37%), משקל מולקולרי במשקל גבוה (900,000 g מול. אני לא מבין ≤ מW ≤ 1,200,000 g מול. אני לא מבין ) ומפזרים נמוך (1.3 ≤ ≤ 1.4) על ידי ביצוע שלוש תגובות רצופות (50 דקות/צעד) ב 60 º C.

הירושר אולטרה סוניק מייצרת ultrasonicators ביצועים גבוהים עבור יישומים sonochemical.

מעבדי אולטרה סאונד בעלי עוצמה גבוהה מהמעבדה לטייס ולקנה מידה תעשייתי.

מערכות אולטראסאונד ביצועים גבוהים לייצור Chitosan

UIP4000hdT-4 קילוואט מערכת חזקה במיוחד להפקת ולmalaxxation של שמן זית כתית נוסףהפיצול של כיאין והזיללציה של כיאין לchitosan דורש ציוד אולטרא סאונד חזק ואמין שיכול לספק המוני הגברה גבוהה, מציע ישור מדויק על הפרמטרים בתהליך והוא יכול להיות מופעל 24/7 תחת עומס כבד בסביבות תובעניות. הירושר Ultrasonics טווח המוצרים לקבל אותך ואת דרישות התהליך שלך מכוסה. Hielscher ultrasonicators הם מערכות ביצועים גבוהים, כי ניתן לטפל עם אביזרים כגון sonotrodes, מאיצי, כורים או תאי זרימה על מנת להתאים את צורכי התהליך שלך בצורה אופטימלית.
עם תצוגת צבע דיגיטלי, את האפשרות sonication פועל מראש, הקלטת נתונים אוטומטית על כרטיס SD משולב, בקרת דפדפן מרחוק ותכונות רבות יותר, בקרת התהליך הגבוה ביותר וידידותיות למשתמש מובטחת. לזווג עם החוסן וקיבולת מטען כבד, Hielscher מערכות אולטרה סאונד הם סוס העבודה האמין שלך בייצור.
הפיצול והדמרחלציה דורשים אולטרסאונד רב-עוצמה כדי להשיג את ההמרה הממוקדת ומוצר chitosan סופי באיכות גבוהה. במיוחד בגלל הפיצול של פתיתי הצ, המוני הגברה והלחצים הגבוהים הם קריטיים. האלישר אולטרה סוניק’ מעבדי אולטרה סאונד תעשייתיים בקלות לספק המוני גבוהה מאוד. הגברה של עד 200 μm ניתן להפעיל ברציפות ב 24/7 פעולה. בעבור הגברה גבוהה יותר, המלון מציע גם שדות אולטרה סאונד מותאמים אישית. יכולת צריכת החשמל של מערכות אולטרה סאונד של Hielscher מאפשרים מדרחון יעיל ומהיר בתהליך בטוח וידידותי למשתמש.

הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:

נפח תצווה קצב זרימה התקנים מומלצים
1 עד 500mL 10 עד 200mL / min מעלהay
10 עד 2000mL 20 עד 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 ל 20L 0.2 ל 4 ליטר / דקה UIP2000hdT
10 עד 100 ליטר 2 עד 10L / min UIP4000hdT
N.A. 10 עד 100L / min UIP16000
N.A. יותר גדול אשכול UIP16000

תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא השתמש בטופס להלן, אם אתה רוצה לבקש מידע נוסף על homogenization קולי. נשמח להציע לך מערכת קולי הפגישה הדרישות שלך.









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


ספרות / הפניות

  • ברנארו א, סטולרו א, ברז M.A., דאריה-ניטה R.N., בארגן א., ואסיאיל C. (2019): הChitosan-סרטים מבוססי ביוניקומפוזיט שהוכנו על ידי טכניקת אמולסיה לשימור מזון. חומרים 2019, 12 (3), 373.
  • פיאמיגו א., דה מאבלה דלצוק דביק ja, רח' טרובוטו, דויד ל., קמאנה פילהו פ מ (2016): בהרחבה deacetylated במשקל מולקולרי גבוה chitosan מתוך אולטרסאונד בסיוע רב שלב של ביתא-chitin. . אולטרה-סוניק סונאוכימיה 32, 2016 79 – 85.
  • משרד החקלאות..., וויס, טי, זיבנקוביץ ', ס., וייס, J. (2008): המרה בסיוע כימית Sonin לChitosan, יוזמת המחקר הלאומי של משרד האדריכלים החוקרים הראשיים פגישה, ניו אורלינס, לוס אנג'לס, יוני 28.
  • קייארקסון, ז., קריסטוברגסון, ק. זיבנקוביץ ', ס', וייס, J. (2008): השפעת הטמפרטורה במהלך הדרחון של כchitosan עם אולטרסאונד בעוצמה גבוהה כטרום טיפול, הכנס השנתי של המכון לטכנולוגיות מזון, ניו אורלינס, לוס אנג'לס, . ה -30 ליוני, 95-18
  • קייארקסון, ז., קריסטוברסון, ק., זיבנקוביץ ', ס', וייס, J. (2008): השפעת אולטרסאונד בעוצמה גבוהה כדי להאיץ את ההמרה של כיטין לchitosan, מפגש שנתי של המכון לטכנולוגיות מזון, ניו אורלינס, לוס אנג'לס, יוני 30, 95-17.
  • פרטו M.F., Campana-Filho פ מ, פיאמיגו א., קוסנטו I.C., Tessari-Zampieri M.C., Abessa D.M.S., רומרו A.F., Bordon I.C. (2017): הסייפן ונגזרות שלה כמו biosorbents פוטנציאליים עבור שמן דיזל ימיים. מדעי הסביבה ומחקר זיהום (2017) 24:22932 – 22939.
  • ויג'אנה R.N., טיסרה נ', Kannangara Y.Y., לין י., אמאטונגה G.A.J., דה סילבה K.M.N. (2015): שיטה למעלה למטה הכנת חלקיקי חלקיקים chitosan וננו סיבים. פולימרים של פחמימות 117, 2015. 731 – 738.
  • וו, ט, זיאנוביק, ס', הייז, D.G., וייס, י. (2008). הפחתה יעילה של משקל מולקולרי chitosan ידי אולטראסאונד בעוצמה גבוהה: המנגנון הבסיסי ואת ההשפעה של הפרמטרים עיבוד. כתב העת לכימיה חקלאית ומזון 56 (13): 5112-5119.
  • ידאב מ'; -גוסוואמי פ.; הפקוש ק.; קומאר מ.; . בסדר. ויוקאנונגד (2019): פסולת פירות ים: מקור להכנת החומר המסחרי התעסוקה/chitosan. ביוריססס וביורובינג 6/8, 2019.


עובדות שראוי לדעת

כיצד פועלת הפעולה של אולטראסאונד כיטון?

כאשר high-power, אולטרסאונד בתדר נמוך (למשל, 20-26kHz) מצמידים נוזל או משקה, מחזורי לחץ גבוה לסירוגין/בלחץ נמוך מוחלים על הנוזל יצירת דחיסה ו-ואקום. במהלך אלה בלחץ גבוה לסירוגין/בלחץ נמוך מחזורים, בועות ואקום קטן נוצרות, אשר גדלים על מחזורי לחץ מספר. בנקודה זו, כאשר בועות הוואקום לא יכולות לספוג יותר אנרגיה, הן מקבילות בצורה אלימה. במהלך הקריסה זו בועה, מקומית אינטנסיבי מאוד התנאים מתרחשים: טמפרטורות גבוהות של עד 5000K, לחצים של עד 2000atm, גבוהה מאוד חום/קירור שיעורי הפרשי לחץ להתרחש. כיוון שהדינמיקה של קריסת הבועה מהירה יותר מאשר העברת המסה והחום, האנרגיה בחלל הקורסת מוגבלת לאזור קטן מאוד, המכונה גם "נקודה חמה". הקריסה של בועת קוויטציה גם תוצאות microturbulences, מטוסי נוזלי של עד 280m/s מהירות וכתוצאה מכך כוחות ההטיה. תופעה זו ידועה בתור הקשרות אולטרסאונד או אקוסטי.
טיפות וחלקיקים בנוזל הsonicated מפוספגים על ידי הכוחות הללו וכאשר החלקיקים המואצת מתנגשים זה בזה, הם מתנפצים על ידי התנגשות בין חלקיקים. השלכה אקוסטית היא עקרון העבודה של הטחינה, פיזור, אמולסיה וסונאוכימיה.
לקבלת היתר, מגדילה אולטרסאונד בעוצמה גבוהה בשטח פני השטח על ידי הפעלת פני השטח וקידום העברת המונים בין חלקיקים ומגיב.

chitosan

Chitosan הוא שונה, מורכב, שאינו רעיל פולימר פחמימות עם מבנה כימי מורכבים שנוצר על ידי β-(1, 4) היחידות גלוקוסמיטין כמרכיב העיקרי שלה (> 80%) ויחידות גלוקוסמיטין (<20%), randomly distributed along the chain. Chitosan is derived from chitin through chemical or enzymatic deacetylation. The degree of deacetylation (DA) determines the content of free amino groups in the structure and is used to distinguish between chitin and chitosan. Chitosan shows good solubility in moderate solvents such as diluted acetic acid and offers several free amine groups as active sites. This makes chitosan advantageous over chitin in many chemical reactions. Chitosan is valued for its excellent biocompatibility and biodegradability, non-toxicity, good antimicrobial activity (against bacteria and fungi), oxygen impermeability and film forming properties. In contrast to chitin, chitosan has the advantage of being water-soluble and thereby easier to handle and use in formulations. As the second most abundant polysaccharide following cellulose, the huge abundance of chitin makes it a cheap and sustainable raw material.

ייצור Chitosan

Chitosan מופק בתהליך של שני צעדים. בשלב הראשון, חומר הגלם, כגון קליפות סרטנאים (כלומר, שרימפס, סרטן, לובסטר), הוא deproteinized, מינרליזציה ומטוהרים כדי להשיג כיגין. בשלב השני, כיאין מטופלת עם בסיס חזק (למשל, NaOH) כדי להסיר שרשראות בצד מרחלקסיל כדי להשיג chitosan. התהליך של ייצור chitosan קונבנציונאלי ידוע להיות מאוד זמן רב ועלות אינטנסיבית.

כיטין

כיטון (ג8ח13הומיכל 5Nn הוא פולימר שרשרת ישר של β-1, 4-N-acetylglucosamine והוא מסווג לתוך α-, β-ו γ-chitin. להיות נגזרת של גלוקוז, כיאין הוא מרכיב עיקרי של האקסולדים של פרוקי רגליים, כגון סרטנים וחרקים, הרדופיליות של רכיכות, מקורים, ומאזני דגים וlissamphibians וניתן למצוא גם בקירות התא בפטריות. המבנה של כיאין דומה לתאית, ויוצר ננו-בריקים גבישי או שפם. תאית היא רב-סוכר הנפוץ ביותר של העולם, ואחריו כיטין כמו השני הנפוץ ביותר ביותר.

גלוקוזאמין

גלוקוסמילין (ג6ח13לאמיכל 5) היא הסוכר האמינית ומקודמן חשוב בסינתזה הביוכימית של חלבונים ושומנים גליסיקיים. גלוקוסמין הוא מתחם שופע באופן טבעי, המהווה חלק מהמבנה של הפוליסכרידים, chitosan, וכיטין, מה שהופך את גלוקוסמיאין לאחד ממונאוסאכארצ'ידס השופעת ביותר. מרבית הגלוקוסמין הזמין באופן מסחרי, מופק על ידי ההידרוליזה של שלדי סרטנאים, קרי סרטנים וקליפות לובסטר.
Msm גלוקוזמין משמש בעיקר כתוסף תזונתי שבו הוא משמש בצורות של גלוקוסמיטין סולפט, גלוקוסמיטין הידרוכלוריד או מרחלקסיל. תוספי מזון גופרתי מנוהלים דרך הפה כדי לטפל במצב כואב הנגרמת על ידי דלקת, התמוטטות ולבסוף אובדן של הסחוס (אוסטיאוארתריטיס).