A spirulina pigmentek ultrahangos extrakciója
Az ultrahangos extrakció rendkívül hatékonynak bizonyult a kiváló minőségű mikroalgák kivonatainak izolálására. A spirulina pigmentek, mint például a fikocianin, szuperételként ismertek, amelyek magas antioxidáns-, vitamin- és fehérjetartalmuk miatt hozzájárulnak az egészségügyi előnyökhöz. Az erősen koncentrált kiegészítők, például porok és tabletták előállításához a kék pigmenteket a spirulina algákból kell kivonni.
Spirulina
Az Arthrospira platensis (A. platensis) és az Arthrospira maxima (A. maxima) spirulina néven ismert. A spirulina kék-zöld alga, amely aminosavakban és antioxidánsokban gazdag. A tápanyagok, például fehérjék, enzimek, ásványi anyagok és A, K, B12 vitaminok, vas és mangán nagy terhelésével szuperélelmiszernek minősülnek. Az Arthrospira alga nemzetség különösen magas fehérjetartalommal rendelkezik. Fehérjetartalma 53-68 százalék száraz tömegre vonatkoztatva, és az összes esszenciális aminosav teljes spektrumát kínálja. Továbbá az Arthrospira nagy mennyiségű többszörösen telítetlen zsírsavat (PUFA) tartalmaz, ami kb. 1,5-2% -a a teljes lipidtartalom 5-6% -ának. Ezek a PUFA-k tartalmazzák a γ-linolénsavat (GLA), egy esszenciális omega-6 zsírsavat. Az Arthrospira további bioaktív vegyületei közé tartoznak a vitaminok, ásványi anyagok, valamint a fotoszintetikus pigmentek.
Megjegyzés: Tudományosan a Spirulina platensis (S. platensis) és a Spirulina maxima (S. maxima) helyesen Arthrospira platensis (A. platensis) és Arthrospira maxima (A. maxima) néven szerepel. Mindkét fajt egykor a Spirulina nembe sorolták, és a mai napig spirulina néven ismertek. Bár az Arthrospira és a Spirulina két külön nemzetségének bevezetése ma már általánosan elfogadott, a spirulina kifejezést gyakran használják gyűjtőfogalomként.
Caution: Video "duration" is missing
Ultrahangos Spirulina extrakció
Az ultrahangos sejtzavarók (más néven ultrahangos extrahálók) jól ismertek arról, hogy képesek megnyitni a sejteket az intracelluláris anyag felszabadítása érdekében. Amikor az intenzív ultrahanghullámok folyadékokká kapcsolódnak, az akusztikus kavitáció jelensége következik be. A kavitációs erők megzavarják a sejtfalakat és fokozzák a tömegátadást, így a bioaktív célvegyületek a sejtből a folyadékba kerülnek.
Ultrahangos extrakció sejtekből: a mikroszkópos keresztirányú szakasz (TS) mutatja a hatásmechanizmust a sejtekből történő ultrahangos extrakció során (nagyítás 2000x) [forrás: Vilkhu et al. 2011]
Az ultrahangos extrakció előnyei
- magas hozam
- Kiváló kivonatminőség
- gyors extrakció
- Enyhe, nem termikus folyamat
- Különböző oldószerek
- Biztonságos
- könnyen kezelhető
- Lineáris felskálázás
- Alacsony karbantartási igény
- Gyors megtérülés
Kinyerési protokoll
Prabuthas et al. (2011) have developed the following extraction protocol in order to obtain a high quality phycocyanin extract: Phycocyanin extraction was evaluated in terms of phycocyanin concentration using distilled water and 1% CaCl2 solution. The sea algae spirulina is used in dried form since the wet biomass is immediately utilized by bacteria and starts degradation because of its nutritional composition. Hence to avoid these problems, the use of dried algae biomass is recommended. The extraction was carried out by mixing 0.1g of dried biomass with amount of the solvent, sonication was performed time and amplitude according to the experimental design. The sample suspensions were sonicated using a Hielscher’s UP50H ultrasonic cell disruptor, followed by centrifugation for 15 min at 13500rpm using refrigerated centrifuge. The phycocyanin and protein content during the extraction with different solvents were calcium chloride and distilled water investigated.
A maximális fikocianin mennyiséget, 0,3116 mg/ml-t kalcium-klorid oldatban, majd 0,299 mg/ml-t desztillált vízben kaptuk. A maximális fehérjemennyiséget 63,63% -ban desztillált víz oldószerben és 54,69% -ban kalcium-klorid oldatban kaptuk. Tehát a CaCl2 oldatot találtuk a legjobb oldószernek a fikocianin ultrahangos segítségével történő extrahálásához.
Nagy teljesítményű ultrahangos elszívók a spirulina extrakcióhoz
Hielscher az Ön hosszú távú tapasztalt partnere, amikor a növényi és fitobiomasszából származó bioaktív anyagok erőteljes, megbízható ultrahangos extrakciójáról van szó. Minden ultrahangos elszívó működtethető 24/7 és alkalmasak az étrendi kivonatok kereskedelmi előállítására. Termékválasztékunk lefedi a teljes spektrumot a kisebb kézi biodisruptoroktól a kísérleti ultrahangos készülékekig és az ipari ultrahangos rendszerekig. Különböző tartozékok, mint például a különböző sonotrodes és áramlási cellás reaktorok lehetővé teszik az optimális alkalmazkodást a folyamat követelményeihez. Minden Hielscher ultrahangos processzor robusztus, könnyen kezelhető és felhasználóbarát. Digitális vezérelt ultrahangos készülékeink beépített SD-kártyával rendelkeznek az ultrahangos adatok automatikus protokollálásához.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000 |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
- Hosszú távú tapasztalat az ultrahangos kezelésben
- kiváló minőség
- Erőteljesség
- 24/7 működés
- Szárazonfutás elleni védelem
- lineáris méretezhetőség
- Kiváló ügyfélszolgálat
- Alacsony karbantartási igény
- képzés & telepítési szolgáltatás
- Műszaki központ
- folyamatfejlesztés
- Testreszabott ultrahangos berendezések
Jól képzett munkatársaink biztosítják a magas szintű ügyfélszolgálatot és a professzionális tanácsadást.
Vegye fel velünk a kapcsolatot még ma! Örömmel ajánljuk Önnek az alkalmazásához legmegfelelőbb ultrahangos elszívót.
Nagy teljesítményű ultrahangos elszívók laboratóriumtól kísérleti és ipari méretekig.
Irodalom/Hivatkozások
- 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.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Spirulina
A spirulina egyfajta cianobaktérium (más néven cianophyta), amely olyan baktériumok törzse, amelyek energiájukat fotoszintézis útján nyerik. Ezek az egyetlen fotoszintetikus prokarióták, amelyek képesek oxigént termelni. A cianobaktériumok neve a baktériumok színéből származik (görögül: κυανός, transzlit. kyanós, lit. kék). Színük miatt kék-zöld algáknak is nevezik őket, bár az alga kifejezés a modern használatban az eukariótákra korlátozódik. A Spirulina platensis (S. platensis) egy multifonalas prokarióta cianobaktérium, amely monokultúrában könnyen termeszthető nyílt tavakban vagy zárt bioreaktorokban. A C-phycocyanin (C-PC) a spirulina fő phycobiliproteinje.
Spirulina kivonatok
A Spirulina egy népszerű étrend-kiegészítő, amely tengeri cianobaktériumok (kék-zöld algák) biomasszájából származik. A vegán fehérje- és pigmentkiegészítők előállításához használt két spirulina faj az Arthrospira platensis és az Arthrospira maxima. Az ezekből a mikroalgákból felszabaduló kivonat gazdag antioxidánsokban, aminosavakban és vitaminokban. Ezért a kék extraktumport gyümölcslevekhez, turmixokhoz, turmixokhoz és italokhoz adják, és gyönyörű, intenzív kék színt adnak nekik. Alternatív megoldásként a spirulina kivonat tabletta formájában is fogyasztható.
A fikocianin allophycocyanin és a phycoerythrin a fénygyűjtő phycobiliprotein családból származó pigment-fehérje komplexek, amelyek intenzív világoskék színükről ismertek. A fikocianin a klorofill kiegészítő pigmentje. Mivel minden fikobiliprotein vízben oldódik, nincsenek jelen a membránon belül, hanem a fikobiliproteinek aggregátumokként (úgynevezett fikobiliszómákként) kötődnek a sejtmembránhoz.
Ultrahangos extrakció és sejtzavar
Az ultrahanggal segített extrakciót (UAE) a bioaktív vegyületek felszabadítására és izolálására használják a fitoanyagból és a szövetekből.
Az ultrahangos extrakciós folyamatokhoz intenzív ultrahanghullámok kapcsolódnak egy közeghez, ahol a hullámok váltakozó tömörítést és terjeszkedést generálnak. A kompressziós? tágulási ciklusok során vákuumbuborékok keletkeznek, amelyek több cikluson keresztül nőnek, amíg nem tudnak több energiát elnyelni, így hevesen összeomlanak. A buborék implózió nagy energiájú állapotot hoz létre, akár 5000 K helyileg előforduló hőmérséklettel, 1000 atm nyomáskülönbséggel, 1010 K/s feletti fűtési és hűtési sebességgel, valamint 280 m/s sebességű folyadéksugarakkal. Ezt a jelenséget akusztikus kavitációnak nevezik.
Az ultrahangos extrakció akusztikus kavitáción és hidrodinamikai nyíróerőin alapul