Sonikacija za poboljšanje razaranja stanica algi i ekstrakcije
Alge, makroalge i mikroalge, sadržavaju mnoge vrijedne spojeve koji se upotrebljavaju kao hranjive namirnice, prehrambeni aditivi ili kao gorivo ili sirovina za proizvodnju goriva. Za oslobađanje ciljanih tvari iz stanice alge potrebna je snažna i učinkovita tehnika razaranja stanica. Ultrazvučni ekstraktori vrlo su učinkoviti i pouzdani pri ekstrakciji bioaktivnih spojeva iz biljnog materijala, algi i gljiva. Dostupni u laboratorijskim, stolnim i industrijskim izvedbama, ultrazvučni ekstraktori Hielscher etablirani su u proizvodnji ekstrakata iz stanica u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji te proizvodnji biogoriva.
Alge kao vrijedan resurs za prehranu i gorivo
Stanice algi svestran su izvor bioaktivnih i energetski bogatih spojeva, poput proteina, ugljikohidrata, lipida i drugih bioaktivnih tvari, kao i alkana. Zbog toga su alge izvor hrane i hranjivih spojeva, kao i goriva.
Mikroalge su cijenjen izvor lipida koji se upotrebljavaju u prehrani i kao sirovina za biogoriva (npr. biodizel). Sojevi morskog fitoplanktona Dicrateria, kao što je Dicrateria rotunda, poznati su kao alge koje proizvode benzin i mogu sintetizirati niz zasićenih ugljikovodika (n-alkana) od C10H22 do C38H78, koji se razvrstavaju u benzin (C10–C15), dizelska ulja (C16–C20) i loživa ulja (C21–C38).
Zbog svoje hranjive vrijednosti alge se upotrebljavaju kao „funkcionalna hrana” ili „nutraceutici”. Važni mikronutrijenti ekstrahirani iz algi uključuju karotenoide astaksantin, fukoksantin i zeaksantin, fukoidan, laminari i druge glukane, koji se, uz brojne druge bioaktivne tvari, upotrebljavaju kao dodaci prehrani i farmaceutski pripravci. Karagenan, alginat i drugi hidrokoloidi upotrebljavaju se kao prehrambeni aditivi. Lipidi algi upotrebljavaju se kao veganski izvor omega-3 masnih kiselina, a također i kao gorivo ili sirovina za proizvodnju biodizela.
Ultrazvučni ekstraktor UIP2000hdT s reaktorom od nehrđajućeg čelika za komercijalnu ekstrakciju lipida, proteina i antioksidansa iz algi.
Razaranje stanica algi i ekstrakcija ultrazvukom velike snage
Ultrazvučni ekstraktori ili jednostavno sonikatori upotrebljavaju se za ekstrakciju vrijednih spojeva iz malih uzoraka u laboratoriju, kao i za proizvodnju u velikom komercijalnom opsegu.
Stanice algi zaštićene su složenim matriksima stanične stijenke, koji se sastoje od lipida, celuloze, proteina, glikoproteina i polisaharida. Osnovu većine staničnih stijenki algi čini mikrofibrilarna mreža unutar proteinskog matriksa nalik gelu; međutim, neke mikroalge imaju anorgansku krutu stijenku sastavljenu od frustula od opalnog silicijeva dioksida ili kalcijeva karbonata. Za dobivanje bioaktivnih spojeva iz biomase algi potrebna je učinkovita tehnika razaranja stanica. Osim tehnoloških čimbenika ekstrakcije (tj. metode i opreme za ekstrakciju), na učinkovitost razaranja stanica algi i ekstrakcije snažno utječu i različiti čimbenici povezani s algama, poput sastava stanične stijenke, položaja željene biomolekule u stanicama mikroalgi i faze rasta mikroalgi tijekom prikupljanja.
Kako djeluju ultrazvučno razaranje stanica algi i ekstrakcija?
Kada se ultrazvučni valovi visokog intenziteta putem ultrazvučne sonde (poznate i kao ultrazvučni rog ili sonotroda) prenesu u tekućinu ili suspenziju, zvučni valovi putuju kroz tekućinu i pritom stvaraju izmjenične cikluse visokog i niskog tlaka. Tijekom tih ciklusa visokog i niskog tlaka nastaju sićušni vakuumski mjehurići ili šupljine. Kavitacijski mjehurići nastaju kada lokalni tlak tijekom ciklusa niskog tlaka padne dovoljno ispod tlaka zasićene pare, vrijednosti određene vlačnom čvrstoćom tekućine pri određenoj temperaturi. Ti mjehurići rastu tijekom nekoliko ciklusa. Kada ti vakuumski mjehurići dosegnu veličinu pri kojoj više ne mogu apsorbirati energiju, mjehurić silovito implodira tijekom ciklusa visokog tlaka. Implozija kavitacijskih mjehurića silovit je proces visoke gustoće energije koji stvara intenzivne udarne valove, turbulencije i mikromlazove u fluidu. Osim toga, lokalno nastaju vrlo visoki tlakovi i vrlo visoke temperature. Ti ekstremni uvjeti lako mogu razoriti stanične stijenke i membrane te osloboditi unutarstanične spojeve na učinkovit, djelotvoran i brz način. Unutarstanični spojevi poput proteina, polisaharida, lipida, vitamina, minerala i antioksidansa tako se mogu učinkovito ekstrahirati primjenom ultrazvuka velike snage.
Ultrazvučni uređaj UP400St idealan je za razaranje algi i ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz njih u manjim šaržama (približno 8–10L)
Ultrazvučna kavitacija za razaranje stanica i ekstrakciju
Pri izlaganju intenzivnoj ultrazvučnoj energiji stijenka ili membrana bilo koje vrste stanice (uključujući biljne stanice, stanice sisavaca, algi, gljiva, bakterija itd.) razara se, a mehaničke sile ultrazvučne kavitacije visoke gustoće energije razdiru stanicu na manje fragmente. Kada se stanična stijenka razori, stanični metaboliti poput proteina, lipida, nukleinske kiseline i klorofila oslobađaju se iz matriksa stanične stijenke i iz unutrašnjosti stanice te prelaze u okolni medij za uzgoj ili otapalo.
Prethodno opisani mehanizam ultrazvučne / akustične kavitacije snažno razara cijele stanice algi ili plinske i tekućinske vakuole unutar stanica. Ultrazvučna kavitacija, vibracije, turbulencije i mikrostrujanje potiču prijenos tvari između unutrašnjosti stanice i okolnog otapala, tako da se biomolekule (tj. metaboliti) učinkovito i brzo oslobađaju. Sonikacija je isključivo mehanička obrada koja ne zahtijeva agresivne, otrovne i/ili skupe kemikalije.
Ultrazvuk visokog intenziteta i niske frekvencije stvara ekstremne uvjete visoke gustoće energije, obilježene visokim tlakovima, temperaturama i velikim smičnim silama. Te fizikalne sile potiču razaranje staničnih struktura radi oslobađanja unutarstaničnih spojeva u medij. Stoga se niskofrekventni ultrazvuk široko primjenjuje za ekstrakciju bioaktivnih tvari i goriva iz algi. U usporedbi s konvencionalnim metodama ekstrakcije, poput ekstrakcije otapalom, mljevenja kuglicama ili visokotlačne homogenizacije, ultrazvučna ekstrakcija ističe se oslobađanjem većine bioaktivnih spojeva (poput lipida, proteina, polisaharida i mikronutrijenata) iz sonoporirane i razorene stanice. Uz odgovarajuće procesne uvjete ultrazvučna ekstrakcija omogućuje veće prinose ekstrakcije u vrlo kratkom vremenu obrade. Primjerice, visokoučinkoviti ultrazvučni ekstraktori pokazuju izvrsnu učinkovitost ekstrakcije iz algi kada se upotrebljavaju s prikladnim otapalom. U kiselom ili lužnatom mediju stanična stijenka alge postaje porozna i naborana, što dovodi do povećanih prinosa pri niskoj temperaturi (ispod 60°C) uz kratko vrijeme sonikacije (manje od 3 sata). Kratko trajanje ekstrakcije pri blagim temperaturama sprječava razgradnju fukoidana, čime se dobiva visoko bioaktivan polisaharid.
Ultrazvučna obrada također je metoda pretvorbe fukoidana velike molekulske mase u fukoidan male molekulske mase, koji je znatno bioaktivniji zbog svoje strukture s uklonjenim bočnim ograncima. Zbog visoke bioaktivnosti i biopristupačnosti fukoidan male molekulske mase zanimljiv je spoj za farmaceutske proizvode i sustave za isporuku lijekova.
Studije slučaja: ultrazvučna ekstrakcija spojeva iz algi
Učinkovitost ultrazvučne ekstrakcije i optimizacija parametara ultrazvučne ekstrakcije opsežno su istraživane. U nastavku možete pronaći primjere rezultata ekstrakcije ultrazvučnom obradom različitih vrsta algi.
Ekstrakcija proteina iz spiruline primjenom mano-termo-sonikacije
Istraživačka skupina prof. Chemata (Sveučilište u Avignonu) istraživala je učinke manotermosonikacije (MTS) na ekstrakciju proteina (poput fikocijanina) iz suhih cijanobakterija Arthrospira platensis (poznatih i kao spirulina). Mano-termo-sonikacija (MTS) jest primjena ultrazvuka u kombinaciji s povišenim tlakovima i temperaturama radi intenziviranja procesa ultrazvučne ekstrakcije.
“Prema eksperimentalnim rezultatima, MTS je pospješio prijenos mase (visoka efektivna difuzivnost, De) i omogućio dobivanje 229% više proteina (28,42 ± 1,15 g/100 g DW) nego konvencionalni postupak bez ultrazvuka (8,63 ± 1,15 g/100 g DW). S 28,42 g proteina na 100 g suhe biomase spiruline u ekstraktu, kontinuiranim postupkom MTS-a postignuto je iskorištenje proteina od 50% u 6 efektivnih minuta. Mikroskopska opažanja pokazala su da je akustična kavitacija djelovala na filamente spiruline različitim mehanizmima poput fragmentacije, sonoporacije i razgradnje teksture. Te različite pojave olakšavaju ekstrakciju, oslobađanje i otapanje bioaktivnih spojeva spiruline.” [Vernès et al., 2019]
Snimke cijelih filamenata spiruline optičkom mikroskopijom tijekom obrade MTS-om. Mjerilo (slika A) = 50 μm za sve slike.
slika i istraživanje: ©Vernès et al. 2019
Ultrazvučna ekstrakcija fukoidana i glukana iz alge Laminaria digitata
Istraživačka skupina dr. Tiwarija iz ustanove TEAGASC istraživala je ekstrakciju polisaharida, odnosno fukoidana, laminarina i ukupnih glukana, iz makroalge Laminaria digitata s pomoću ultrazvučnog uređaja UIP500hdT. Ispitivani parametri ultrazvučno potpomognute ekstrakcije (UAE) pokazali su značajan utjecaj na razine fukoze, FRAP-a i DPPH-a. Pri optimiranim uvjetima temperature (76◦C), vremena (10 min) i ultrazvučne amplitude (100%), uz primjenu 0,1 M HCl kao otapala, dobivene su vrijednosti od 1060,75 mg/100 g ds za fukozu, 968,57 mg/100 g ds za ukupne glukane, 8,70 μM trolox/mg fde za FRAP i 11,02% za DPPH. Opisani uvjeti UAE-a zatim su uspješno primijenjeni na druge gospodarski važne smeđe makroalge (L. hyperborea i A. nodosum) radi dobivanja ekstrakata bogatih polisaharidima. Ovo istraživanje pokazuje primjenjivost UAE-a za poboljšanje ekstrakcije bioaktivnih polisaharida iz različitih vrsta makroalgi.
Ultrazvučna ekstrakcija fitokemikalija iz algi F. vesiculosus i P. canaliculata
Istraživački tim García-Vaquera usporedio je različite nove tehnike ekstrakcije, uključujući ultrazvučnu ekstrakciju visokog učinka, ultrazvučno-mikrovalnu ekstrakciju, mikrovalnu ekstrakciju, hidrotermalno potpomognutu ekstrakciju i ekstrakciju potpomognutu visokim tlakom, kako bi procijenio učinkovitost ekstrakcije iz vrsta smeđih mikroalgi Fucus vesiculosus i Pelvetia canaliculata. Za sonikaciju su koristili ultrazvučni ekstraktor Hielscher UIP500hdT. Analiza prinosa ekstrakcije pokazala je da su ultrazvučnom ekstrakcijom postignuti najveći prinosi većine fitokemikalija iz oba F. vesiculosus. To znači da su najveći prinosi spojeva ekstrahiranih iz F. vesiculosus s pomoću ultrazvučnog ekstraktora UIP500hdT bili: ukupni sadržaj fenola (445,0 ± 4,6 mg ekvivalenata galne kiseline/g), ukupni sadržaj florotanina (362,9 ± 3,7 mg ekvivalenata floroglucinola/g), ukupni sadržaj flavonoida (286,3 ± 7,8 mg ekvivalenata kvercetina/g) i ukupni sadržaj tanina (189,1 ± 4,4 mg ekvivalenata katehina/g).
U svojem istraživanju tim je zaključio da bi primjena ultrazvučno potpomognute ekstrakcije “u kombinaciji s 50% etanolnom otopinom kao ekstrakcijskim otapalom mogla biti obećavajuća strategija usmjerena na ekstrakciju TPC-a, TPhC-a, TFC-a i TTC-a, uz istodobno smanjenje koekstrakcije nepoželjnih ugljikohidrata iz obiju vrsta, F. vesiculosus i P. canaliculata, s obećavajućim primjenama tih spojeva kao farmaceutika, nutraceutika i kozmeceutika.” [García-Vaquero et al., 2021]
Povećanje mjerila mano-termo-sonikacije na Sveučilištu u Avignonu s pomoću ultrazvučnih uređaja Hielscher: od laboratorijske opreme UIP1000hdT (A) do opreme pilotnog mjerila UIP4000hdT (B, C i D). Na slici D shematski je prikazan poprečni presjek ultrazvučne protočne ćelije FC100K.
slika i istraživanje: ©Vernès et al. 2019
Postav ultrazvučnog ekstraktora u liniji s protočnim ćelijama: 2x UIP1000hdT ultrazvučna uređaja s reaktorima s protočnim ćelijama za kontinuiranu ekstrakciju algi
UIP1000hdT (1kW, 20kHz) ultrazvučni ekstraktor s miješalicom za razaranje i ekstrakciju algi kao što su Chlorella, spirulina, Nannochloropsis, smeđe alge te druge mikroalge i makroalge.
- Visoka učinkovitost ekstrakcije
- Superiorni prinosi ekstrakcije
- Brz proces
- Niske temperature
- Prikladno za ekstrakciju termolabilnih spojeva
- Kompatibilno sa svakim otapalom
- Niska potrošnja energije
- Ekološka tehnika ekstrakcije
- Jednostavan i siguran rad
- Niski troškovi ulaganja i rada
- Rad 24/7 u zahtjevnim uvjetima
Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi za razaranje algi
Najsuvremenija ultrazvučna oprema tvrtke Hielscher omogućuje potpunu kontrolu nad procesnim parametrima kao što su amplituda, temperatura, tlak i unos energije.
Pri ultrazvučnoj ekstrakciji parametri kao što su veličina čestica sirovine, vrsta otapala, omjer krute tvari i otapala te vrijeme ekstrakcije mogu se mijenjati i optimizirati radi postizanja najboljih rezultata.
Budući da je ultrazvučna ekstrakcija netoplinska metoda ekstrakcije, izbjegava se toplinska razgradnja bioaktivnih sastojaka prisutnih u sirovinama poput algi.
Sveukupno, prednosti kao što su visok prinos, kratko vrijeme ekstrakcije, niska temperatura ekstrakcije i male količine otapala čine sonikaciju superiornom metodom ekstrakcije.
Ultrazvučna ekstrakcija: etablirana u laboratoriju i industriji
Ultrazvučna ekstrakcija široko se primjenjuje za ekstrakciju svih vrsta bioaktivnih spojeva iz biljnog materijala, algi, bakterija i stanica sisavaca. Ultrazvučna ekstrakcija etablirala se kao jednostavna, isplativa i vrlo učinkovita metoda koja nadmašuje druge tradicionalne tehnike ekstrakcije većim prinosima ekstrakcije i kraćim trajanjem obrade.
Uz lako dostupne laboratorijske, stolne i potpuno industrijske ultrazvučne sustave, ultrazvučna ekstrakcija danas je dobro etablirana i pouzdana tehnologija. Ultrazvučni ekstraktori Hielscher instalirani su diljem svijeta u industrijskim pogonima za preradu koji proizvode bioaktivne spojeve prehrambene i farmaceutske kvalitete.
Standardizacija procesa uz Hielscher Ultrasonics
Ekstrakti dobiveni iz algi koji se upotrebljavaju u hrani, farmaceutskim proizvodima ili kozmetici moraju se proizvoditi u skladu s dobrom proizvođačkom praksom (GMP) i standardiziranim specifikacijama obrade. Digitalni sustavi za ekstrakciju tvrtke Hielscher Ultrasonics opremljeni su inteligentnim softverom koji olakšava precizno postavljanje i kontrolu procesa sonikacije. Automatsko bilježenje podataka zapisuje sve parametre ultrazvučnog procesa, kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), amplituda, temperatura i tlak (kada su ugrađeni senzori temperature i tlaka), s oznakom datuma i vremena na ugrađenu SD karticu. To vam omogućuje pregled svake ultrazvučno obrađene serije. Istodobno su osigurane ponovljivost i stalno visoka kvaliteta proizvoda.
Tablica u nastavku daje vam uvid u približan kapacitet obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| nije primjenjivo | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| nije primjenjivo | veći | skupina uređaja UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za primjene miješanja, dispergiranja, emulgiranja i ekstrakcije u laboratorijskom, pilotnom i industrijskom mjerilu.
Literatura / Reference
- 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.
- 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. - 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.
Korisne činjenice
Alge: makroalge, mikroalge, fitoplankton, cijanobakterije, morske alge
Pojam alge neformalan je naziv za veliku i raznoliku skupinu fotosintetskih eukariotskih organizama. Alge se uglavnom smatraju protistima, no ponekad se svrstavaju i u biljke (botaničke organizme) ili kromiste. Ovisno o staničnoj građi, mogu se podijeliti na makroalge i mikroalge, poznate i kao fitoplankton. Makroalge su višestanični organizmi, često poznati kao morske alge. Skupina makroalgi obuhvaća različite vrste makroskopskih, višestaničnih morskih algi. Pojam fitoplankton uglavnom se upotrebljava za mikroskopske morske jednostanične alge (mikroalge), no može uključivati i cijanobakterije. Fitoplankton je široka skupina različitih organizama koja uključuje fotosintetske bakterije, mikroalge te kokolitofore prekrivene oklopnim pločicama.
Budući da alge mogu biti jednostanične ili višestanične, s nitastim strukturama ili strukturama nalik biljkama, često ih je teško klasificirati.
Najviše uzgajane vrste makroalgi (morskih algi) jesu Eucheuma spp., Kappaphycus alvarezii, Gracilaria spp., Saccharina japonica, Undaria pinnatifida, Pyropia spp. i Sargassum fusiforme. Eucheuma i K. alvarezii uzgajaju se radi dobivanja karagenana, hidrokoloidnog sredstva za želiranje; Gracilaria se uzgaja za proizvodnju agara, dok se ostale vrste sakupljaju za hranu i prehranu.
Druga vrsta morskih algi jest kelp. Kelp čine velike smeđe morske alge koje pripadaju redu Laminariales. Kelp je bogat alginatom, ugljikohidratom koji se upotrebljava za zgušnjavanje proizvoda poput sladoleda, želea, preljeva za salatu i paste za zube, a služi i kao sastojak nekih vrsta hrane za pse te industrijskih proizvoda. Alginatni prah također se često upotrebljava u općoj stomatologiji i ortodonciji. Polisaharidi kelpa, poput fukoidana, upotrebljavaju se u njezi kože kao sastojci za želiranje.
Fukoidan je sulfatirani heteropolisaharid topljiv u vodi, prisutan u više vrsta smeđih algi. Komercijalno proizvedeni fukoidan uglavnom se ekstrahira iz vrsta morskih algi Fucus vesiculosus, Cladosiphon okamuranus, Laminaria japonica i Undaria pinnatifida.
Istaknuti rodovi i vrste algi
- Chlorella je rod s približno trinaest vrsta jednostaničnih zelenih algi (mikroalgi) koje pripadaju odjeljku Chlorophyta. Stanice roda Chlorella kuglasta su oblika, promjera približno 2 do 10 μm i nemaju bičeve. Njihovi kloroplasti sadrže zelene fotosintetske pigmente klorofil-a i -b. Jedna od najčešće upotrebljavanih vrsta roda Chlorella jest Chlorella vulgaris, koja se često upotrebljava kao dodatak prehrani ili kao prehrambeni aditiv bogat proteinima.
- Spirulina (cijanobakterija Arthrospira platensis) nitasta je i višestanična modrozelena alga.
- Nannochloropsis oculata je vrsta iz roda Nannochloropsis. To je mala jednostanična zelena alga koja se nalazi i u morskoj i u slatkoj vodi. Alge roda Nannochloropsis odlikuju se kuglastim ili blago jajolikim stanicama promjera 2–5 μm.
- Dicrateria je rod haptofita koji obuhvaća tri vrste: Dicrateria gilva, Dicrateria inornata, Dicrateria rotunda i Dicrateria vlkianum. Dicrateria rotunda (D. rotunda) može sintetizirati ugljikovodike ekvivalentne onima u nafti (zasićene ugljikovodike s brojem ugljikovih atoma u rasponu od 10 do 38).
Kako se sonikacija upotrebljava u preradi algi?
Primjena ultrazvuka ima dvostruku ulogu u preradi algi – najprije povećava učinkovitost sakupljanja, a zatim poboljšava prinose ekstrakcije.
U fazi sakupljanja ultrazvuk niskog intenziteta olakšava taloženje biomase djelovanjem na plinske vakuole unutar stanica algi. Te vakuole, koje prirodno potiču uzgon i flotaciju, tijekom sonikacije razaraju se i otplinjavaju. Nakon što se vakuole isprazne, stanice gube sposobnost zadržavanja u suspenziji, brže se talože te se mogu učinkovito koncentrirati i odvojiti od medija za uzgoj.
Pročitajte više o ultrazvučnom sakupljanju algi
U sljedećem koraku obrade sonikacija visokog intenziteta primjenjuje se za razaranje staničnih stijenki, čime se omogućuje učinkovito oslobađanje unutarstaničnog sadržaja poput lipida, proteina, pigmenata i mikronutrijenata. Ultrazvučna obrada široko je prepoznata kao snažna, netoplinska metoda ekstrakcije, prikladna za dobivanje bioaktivnih tvari visoke čistoće iz mikroalgi.
Pročitajte više o ultrazvučnoj ekstrakciji algi!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorijskih do industrijskih veličina.