מיצוי קולי של פיגמנטים ספירולינה
מיצוי קולי הוכח כיעיל ביותר לבידוד תמציות באיכות מעולה של מיקרו-אצות. פיגמנטים ספירולינה כגון פיקוציאנין ידועים כמזון-על, אשר תורמים ליתרונות בריאותיים בשל התוכן הגבוה שלהם של נוגדי חמצון, ויטמינים וחלבונים. על מנת לייצר תוספים מרוכזים מאוד כגון אבקות וטבליות, יש לחלץ את הפיגמנטים הכחולים מאצות הספירולינה.
ספירולינה
Arthrospira platensis (A. platensis) ו- Arthrospira maxima (A. maxima) ידועים תחת המונח spirulina. ספירולינה הן אצות כחולות-ירוקות, העשירות בחומצות אמינו ובנוגדי חמצון. עם עומס גבוה של חומרים מזינים כגון חלבונים, אנזימים, מינרלים וויטמינים A, K, B12, ברזל ומנגן, הם מסווגים כמזון-על. סוג האצות Arthrospira יש תוכן גבוה במיוחד של חלבונים. תכולת החלבון שלה נעה בין 53% ל 68% על ידי משקל יבש ומציעה את הספקטרום המלא של כל חומצות האמינו החיוניות. יתר על כן, Arthrospira יש כמויות גבוהות של חומצות שומן רב בלתי רוויות (PUFAs), אשר כ 1.5 עד 2% מתכולת השומנים הכוללת של 5 עד 6%. PUFAs אלה מכילים את חומצה γ-לינולנית (GLA), חומצת שומן אומגה 6 חיונית. תרכובות ביו-אקטיביות נוספות של Arthrospira כוללות ויטמינים, מינרלים וכן פיגמנטים פוטוסינתטיים.
הערה: מבחינה מדעית, Spirulina platensis (S. platensis) ו-Spirulina maxima (S. maxima) מכונים נכון Arthrospira platensis (A. platensis) ו-Arthrospira maxima (A. maxima). שני המינים סווגו בעבר בסוג ספירולינה ועד היום ידועים תחת השם ספירולינה. למרות שהכנסת שני סוגים נפרדים של Arthrospira ו- Spirulina מקובלת כיום, המונח spirulina משמש לעתים קרובות כמונח מטריה.
מיצוי ספירולינה קולי
משבשי תאים על-קוליים (המכונים גם מחלצים על-קוליים) ידועים ביכולתם לפתוח תאים על מנת לשחרר חומר תוך-תאי. כאשר גלי אולטרסאונד אינטנסיביים מצומדים לנוזלים, מתרחשת תופעת הקוויטציה האקוסטית. הכוחות הקוויטציוניים משבשים את דפנות התא ומגבירים את העברת המסה כך שתרכובות המטרה הביו-אקטיביות מועברות מהתא אל תוך הנוזל.
היתרונות של מיצוי קולי
- תשואה גבוהה
- איכות תמצית מעולה
- מיצוי מהיר
- תהליך עדין, לא תרמי
- ממיסים שונים
- כספת
- קל לתפעול
- הרחבה ליניארית
- תחזוקה נמוכה
- החזר השקעה מהיר
פרוטוקול חילוץ
Prabuthas et al. (2011) פיתחו את פרוטוקול המיצוי הבא על מנת להשיג תמצית פיקוציאנין באיכות גבוהה: מיצוי פיקוציאנין הוערך במונחים של ריכוז פיקוציאנין באמצעות מים מזוקקים ותמיסת CaCl2 1%. ספירולינה של אצות הים משמשת בצורה מיובשת מכיוון שהביומסה הרטובה מנוצלת מיד על ידי חיידקים ומתחילה להתפרק בגלל הרכבה התזונתי. לפיכך, כדי למנוע בעיות אלה, מומלץ להשתמש בביומסה של אצות מיובשות. המיצוי בוצע על ידי ערבוב 0.1g של ביומסה מיובשת עם כמות הממס, סוניקציה בוצעה זמן ומשרעת על פי תכנון הניסוי. המתלים לדוגמה הופעלו באמצעות משבש תאים על-קולי UP50H של Hielscher, ולאחר מכן צנטריפוגה למשך 15 דקות במהירות 13500 סל"ד באמצעות צנטריפוגה מקוררת. תכולת הפיקוציאנין והחלבון במהלך המיצוי עם ממיסים שונים הייתה סידן כלורי ומים מזוקקים שנחקרו.
הכמות המרבית של פיקוציאנין, 0.3116 מ"ג/מ"ל התקבלה בתמיסת סידן כלורי ואחריה 0.299 מ"ג/מ"ל במים מזוקקים. הכמות המקסימלית של חלבון, 63.63% הושגה בממס מים מזוקקים ו 54.69% בתמיסת סידן כלורי. אז פתרון CaCl2 נמצא הממס הטוב ביותר עבור מיצוי של phycocyanin עם סיוע אולטרסאונד.
קולטי אדים על-קוליים בעלי ביצועים גבוהים למיצוי ספירולינה
Hielscher הוא השותף המנוסה לטווח ארוך שלך כשמדובר מיצוי קולי חזק ואמין של bioactives מן הצמח ביומסה phyto. כל הקולטים האולטרסוניים ניתנים להפעלה 24/7 ומתאימים לייצור מסחרי של תמציות תזונתיות. מגוון המוצרים שלנו מכסה את כל הספקטרום, החל ממשבשים ביולוגיים ידניים קטנים יותר ועד אולטרסאונד פיילוט ומערכות אולטראסוניות תעשייתיות. אביזרים שונים כגון סונוטרודים שונים וכורי תאי זרימה מאפשרים התאמה אופטימלית לדרישות התהליך שלך. כל המעבדים קוליים Hielscher הם חזקים, קלים לתפעול ומעוצבים עבור ידידותיות למשתמש. האולטרסוניקטורים הדיגיטליים שלנו מגיעים עם כרטיס SD מובנה לפרוטוקול אוטומטי של נתוני סוניקציה.
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000 |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
- ניסיון רב טווח בסוניקציה
- איכות גבוהה
- חוסן
- מבצע 24/7
- מוגן מפני ריצה יבשה
- מדרגיות ליניארית
- שירות לקוחות מעולה
- תחזוקה נמוכה
- הדרכה & שירות התקנה
- מרכז טכני
- פיתוח תהליכים
- ציוד קולי מותאם אישית
הצוות המיומן שלנו מבטיח שירות לקוחות גבוה וייעוץ מקצועי.
צרו קשר עוד היום! אנו שמחים להמליץ לך על מחלץ קולי המתאים ביותר עבור היישום שלך.
ספרות/מקורות
- Merlyn Sujatha Rajakumar and Karuppan Muthukumar (2018): Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology 2018.
- Smriti Kana Pyne, Paramita Bhattacharjee, Prem Prakash Srivastav (2020): Process optimization of ultrasonication-assisted extraction to obtain antioxidant-rich extract from Spirulina platensis. Sustainability, Agri, Food and Environmental Research 8(4), 2020.
- 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. - Bachchhav M.B., Kulkarni M.V., Ingale A.G. (2017): An efficient extraction of phycocyanin by ultrasonication and separation using ‘sugaring out’. Phykos 47 (2): 19-24 (2017).
- Prabuthas P., Majumdar S., Srivastav P.P., Mishra H.N. (2011): Standardization of rapid and economical method for neutraceuticals extraction from algae. Journal of Stored Products and Postharvest Research Vol. 2(5) pp. 93 – 96, May 2011.
עובדות שכדאי לדעת
ספירולינה
ספירולינה היא סוג של ציאנובקטריה (הידועה גם בשם ציאנופיטה) שהם קבוצה של חיידקים המשיגים את האנרגיה שלהם באמצעות פוטוסינתזה. הם הפרוקריוטים הפוטוסינתטיים היחידים המסוגלים לייצר חמצן. השם ציאנובקטריה מגיע מצבע החיידק (יוונית: κυανός, translit. kyanós, מואר. כחול). בשל צבען הן נקראות גם אצות כחולות-ירוקות, אם כי המונח אצות בשימוש מודרני מוגבל לאיקריוטים. ספירולינה פלטנסיס (S. platensis) הוא ציאנובקטריום פרוקריוטי רב-פילמנטי שניתן לגדלו בקלות כמונוקולטורה בבריכות פתוחות או בביוריאקטורים סגורים. C-פיקוציאנין (C-PC) הוא חלבון הפיקובילין העיקרי בספירולינה.
תמציות ספירולינה
ספירולינה היא תוסף תזונה פופולרי המופק מביומסה של ציאנובקטריה ימית (אצות כחולות-ירוקות). שני זני הספירולינה המשמשים להכנת תוספי חלבון ופיגמנט טבעוניים הם Arthrospira platensis ו- Arthrospira maxima. התמצית המשתחררת ממיקרו-אצות אלה עשירה בנוגדי חמצון, חומצות אמינו וויטמינים. לכן, אבקת תמצית כחול מתווסף מיצים, שייקים, שייקים ומשקאות ונותן להם צבע כחול עז יפה. לחלופין, ניתן לצרוך את תמצית הספירולינה בצורת טבליות.
Phycocyanin allophycocyanin ו phycoerythrin הם קומפלקסים פיגמנט חלבון ממשפחת phycobiliprotein קוצר אור, אשר ידועים צבע כחול בהיר עז שלהם. פיקוציאנין הוא פיגמנט עזר לכלורופיל. מאחר שכל חלבוני הפיקובילין מסיסים במים, הם אינם נמצאים בתוך הממברנה, במקום זאת חלבוני פיקובילין קשורים כאגרגטים (מה שנקרא פיקובילזומים) לקרום התא.
מיצוי קולי ושיבוש תאים
מיצוי בעזרת אולטרסאונד (איחוד האמירויות הערביות) משמש לשחרור ובידוד תרכובות ביו-אקטיביות מחומר פיטו כמו גם מרקמות.
עבור תהליכי מיצוי קוליים, גלי אולטרסאונד אינטנסיביים מצומדים למדיום שבו הגלים יוצרים דחיסה והתרחבות לסירוגין. במהלך מחזורי הדחיסה/התפשטות נוצרות בועות ואקום אשר גדלות במשך מספר מחזורים עד שאינן יכולות לספוג אנרגיה נוספת כך שהן מתפוצצות באלימות. קריסת הבועה מייצרת מצב אנרגטי ביותר עם טמפרטורות מקומיות של עד 5000K, הפרשי לחצים של 1000atm, קצבי חימום וקירור מעל 1010 K/s וכן סילונים נוזליים במהירות של 280m/s. תופעה זו ידועה בשם קוויטציה אקוסטית.




