Chitin և Chitosan Արտադրություն սնկով

Ուլտրաձայնային ախտորոշումը բարձր արդյունավետ մեթոդ է քիտինն ու խիտոզանը սնկային աղբյուրներից, օրինակ՝ սնկերից ազատելու համար: Խիտինը և քիտոզանը պետք է ապապոլիմերացվեն և ապաացետիլացվեն ներքևի վերամշակման ժամանակ՝ բարձրորակ կենսապոլիմեր ստանալու համար: Ուլտրաձայնային օգնությամբ դեպոլիմերացումը և դեացետիլացումը շատ արդյունավետ, պարզ և արագ տեխնիկա է, որի արդյունքում ստացվում են բարձր մոլեկուլային քաշով և բարձր բիոմատչելիությամբ բարձրորակ խիտոզաններ:

Սնկից ստացված քիտին և չիտոզան ուլտրաձայնային եղանակով

Ուտելի և բուժիչ սնկերը, ինչպիսիք են Lentinus edodes (shiitake), Ganoderma lucidum (Lingzhi կամ reishi), Inonotus obliquus (chaga), Agaricus bisporus (կոճակային սունկ), Hericium erinaceus (առյուծի մանե), Cordyceps sinensis (թրթուր սնկերը), hen-of-the-wood), Trametes versicolor (Coriolus versicolor, Polyporus versicolor, հնդկահավի պոչ) և շատ այլ սնկերի տեսակներ լայնորեն օգտագործվում են որպես սնունդ և կենսաակտիվ միացությունների արդյունահանման համար: Այս սնկերը, ինչպես նաև վերամշակման մնացորդները (սնկի թափոնները) կարող են օգտագործվել խիտոզանի արտադրության համար: Ուլտրաձայնային ախտորոշումը ոչ միայն նպաստում է քիտինի արտազատմանը սնկային բջիջների պատի կառուցվածքից, այլ նաև խթանում է քիտինի վերածումը արժեքավոր խիտոզանի՝ ուլտրաձայնային օգնությամբ դեպոլիմերացման և դեացետիլացման միջոցով:

Չիտինի ուլտրաձայնային դեազիլյացիան դեպի Չիտոսան

Քիտինի դեպոլիմերացումը և դեացետիլացումը դեպի խիտոզան նպաստվում է ձայնային լուծույթի միջոցով

Տեղեկատվության պահանջ





Ուլտրաձայնային արդյունահանող UIP4000hdT սնկից քիտինի արդյունահանման և դեացետիլացման համար

Ուլտրաձայնային մեթոդը օգտագործվում է սնկից քիտին հանելու համար: Ավելին, ուլտրաձայնը նպաստում է խիտինի ապապոլիմերացմանը և դեացետիլացմանը՝ բարձրորակ խիտոզան ստանալու համար:

This video demonstrates the highly efficient extraction of lion's mane mushrooms using the Hielscher UP200Ht ultrasonic homogenizer. Ultrasonic extraction is the perfect technique for producing high-quality, full-spectrum extracts containing polysaccharides such as beta glucans, as well as hericenones and erinacins.

Lion's Mane Mushroom Extraction Using the Ultrasonicator UP200Ht

Տեսանյութի մանրապատկեր

 

Ինտենսիվ ուլտրաձայնային զոնդային տիպի ուլտրաձայնային համակարգի օգտագործմամբ տեխնիկա է, որն օգտագործվում է խիտինի դեպոլիմերացման և դեացետիլացման խթանման համար, ինչը հանգեցնում է խիտոզանի ձևավորմանը: Խիտինը բնական պոլիսախարիդ է, որը հայտնաբերված է խեցգետնակերպերի, միջատների և որոշ սնկերի բջիջների պատերի մեջ: Chitosan-ը ստացվում է քիտինից՝ հեռացնելով ացետիլային խմբերը քիտինի մոլեկուլից:

Ուլտրաձայնային ընթացակարգ սնկային քիտինին չիտոզանի փոխակերպման համար

Երբ ինտենսիվ ուլտրաձայնային ախտորոշումը կիրառվում է խիտինից խիտոզանի արտադրության համար, քիտինի կախոցը հնչյունավորվում է բարձր ինտենսիվության, ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային ալիքներով, սովորաբար 20 կՀց-ից մինչև 30 կՀց միջակայքում: Գործընթացը առաջացնում է ինտենսիվ ակուստիկ կավիտացիա, որը վերաբերում է հեղուկում միկրոսկոպիկ վակուումային փուչիկների ձևավորմանը, աճին և փլուզմանը: Կավիտացիան առաջացնում է տեղայնացված ծայրահեղ բարձր ճեղքման ուժեր, բարձր ջերմաստիճան (մինչև մի քանի հազար աստիճան Ցելսիուս) և ճնշում (մինչև մի քանի հարյուր մթնոլորտ) կավիտացիոն փուչիկները շրջապատող հեղուկում: Այս ծայրահեղ պայմանները նպաստում են քիտինի պոլիմերի քայքայմանը և հետագա դեացետիլացմանը:
 

Սնկից խիտինները և խիտոզանները կարող են արդյունավետ կերպով արդյունահանվել՝ օգտագործելով զոնդային տիպի ուլտրաձայնային մեթոդ:

Սնկի երկու տեսակների քիտինների և խիտոզանների SEM պատկերներ. բ) Chitin P. ribis-ից; գ) Chitosan L.vellereus-ից; դ) chitosan P. ribis-ից:
նկար և ուսումնասիրություն՝ © Էրդողան և այլք, 2017թ

 

Խիտինի ուլտրաձայնային դեպոլիմերացում

Խիտինի ապապոլիմերացումը տեղի է ունենում մեխանիկական ուժերի համակցված ազդեցությունների միջոցով, ինչպիսիք են միկրոհոսքը և հեղուկի հոսքը, ինչպես նաև ուլտրաձայնային եղանակով սկսված քիմիական ռեակցիաների միջոցով, որոնք առաջացել են ազատ ռադիկալների և այլ ռեակտիվ տեսակների կողմից, որոնք ձևավորվել են կավիտացիայի ժամանակ: Բարձր ճնշման ալիքները, որոնք առաջանում են կավիտացիայի ժամանակ, հանգեցնում են խիտինային շղթաների ճեղքման սթրեսի, որի արդյունքում պոլիմերը կտրվում է ավելի փոքր բեկորների:

Խիտինի ուլտրաձայնային դեացետիլացում

Բացի depolymerization-ից, ինտենսիվ ուլտրաձայնայինացումը նաև նպաստում է քիտինի դեացետիլացմանը: Դացետիլացումը ներառում է ացետիլային խմբերի հեռացում քիտինի մոլեկուլից, ինչը հանգեցնում է խիտոզանի առաջացմանը: Ուլտրաձայնային ինտենսիվ էներգիան, հատկապես կավիտացիայի ժամանակ առաջացած բարձր ջերմաստիճաններն ու ճնշումները, արագացնում են դեացետիլացման ռեակցիան: Կավիտացիայի արդյունքում ստեղծված ռեակտիվ պայմաններն օգնում են խզել ացետիլային կապերը քիտինում, ինչի արդյունքում քացախաթթու ազատվում է և խիտինը վերածվում խիտոզանի:
Ընդհանուր առմամբ, ինտենսիվ ուլտրաձայնային ուժեղացումն ուժեղացնում է ինչպես դեպոլիմերացման, այնպես էլ դեացետիլացման գործընթացները՝ ապահովելով անհրաժեշտ մեխանիկական և քիմիական էներգիա՝ քիթինի պոլիմերը քայքայելու և խիտոզանի վերածումը հեշտացնելու համար: Այս տեխնիկան առաջարկում է արագ և արդյունավետ մեթոդ քիտինից խիտոզանի արտադրության համար՝ բազմաթիվ կիրառություններով տարբեր ոլորտներում, ներառյալ դեղագործությունը, գյուղատնտեսությունը և կենսաբժշկական ճարտարագիտությունը:

Արդյունաբերական չիտոզանի արտադրություն սնկով հզոր ուլտրաձայնով

Առևտրային քիտինի և խիտոզանի արտադրությունը հիմնականում հիմնված է ծովային արդյունաբերության թափոնների վրա (այսինքն՝ ձկնորսություն, խեցգետինների հավաքում և այլն): Հումքի տարբեր աղբյուրները հանգեցնում են կիտինի և խիտոզանի տարբեր որակների, ինչը հանգեցնում է արտադրության և որակի տատանումների՝ ձկնորսության սեզոնային տատանումների պատճառով: Ավելին, սնկային աղբյուրներից ստացված խիտոզանն առաջարկում է, ըստ տեղեկությունների, գերազանց հատկություններ, ինչպիսիք են համասեռ պոլիմերի երկարությունը և ավելի մեծ լուծելիությունը, երբ համեմատվում է ծովային աղբյուրներից ստացված խիտոզանի հետ: (տես Ghormade et al., 2017) Միատեսակ խիտոզան մատակարարելու նպատակով սնկային տեսակներից քիտինի արդյունահանումը դարձել է կայուն այլընտրանքային արտադրություն: Սնկերից քիտինի և ցիտիոզանի արտադրությունը կարելի է հեշտությամբ և հուսալիորեն ձեռք բերել՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային արդյունահանման և դեացետիլացման տեխնոլոգիան: Ինտենսիվ ձայնային ազդեցությունը խաթարում է բջիջների կառուցվածքները՝ քիտինը ազատելու համար և նպաստում է զանգվածի տեղափոխմանը ջրային լուծիչներում՝ խիտինի բարձր բերքատվության և արդյունահանման արդյունավետության համար: Հետագա ուլտրաձայնային դեացետիլացումը քիտինը վերածում է արժեքավոր խիտոզանի: Երկուսն էլ, ուլտրաձայնային քիտինի արդյունահանումը և դեացետիլացումը դեպի chitosan, կարող են գծայինորեն մասշտաբվել ցանկացած առևտրային արտադրության մակարդակի:

Սնկային խիտինի ուլտրաձայնային արդյունահանումը և դեացետիլացումը տալիս են բարձրորակ խիտոզան:

Sonication-ը ուժեղացնում է սնկային խիտոզանի արտադրությունը և դարձնում արտադրությունն ավելի արդյունավետ և խնայող:
(նկար և ուսումնասիրություն՝ © Zhu et al., 2019)

Ուլտրաձայնային քիտինի արդյունահանում սնկերից UP400ST զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքով (400W, 24kHz)

ուլտրաձայնային սարք UP400St սնկերի արդյունահանման համար. Սոնիկացումը տալիս է կենսաակտիվ միացությունների բարձր ելք, ինչպիսիք են քիտինը և խիտոզանը պոլիսախարիդները

Ուլտրաձայնային քիտինի և խիտոզանի դեացետիլացման հետազոտության արդյունքները

Սոնոքիմիապես դեացետիլացված քիտինի արդյունքում ստացվում է բարձրորակ խիտոզան:Zhu et al. (2018) իրենց ուսումնասիրության մեջ եզրակացնում են, որ ուլտրաձայնային դեացետիլացումն ապացուցել է, որ կարևոր առաջընթաց է, որը β-քիտինը վերածում է խիտոզանի 83–94% դեացետիլացումով, ռեակցիայի նվազեցված ջերմաստիճաններում: Ձախ նկարը ցույց է տալիս ուլտրաձայնային դեացետիլացված խիտոզանի SEM պատկերը (90 Վտ, 15 րոպե, 20 w/v% NaOH, 1:15 (գ: մլ) (նկար և ուսումնասիրություն՝ © Zhu et al., 2018)
Նրանց արձանագրության մեջ NaOH լուծույթը (20 w/v %) պատրաստվել է DI ջրի մեջ NaOH փաթիլները լուծելու միջոցով: Այնուհետև ալկալային լուծույթը ավելացվել է GLSP նստվածքին (0,5 գ) պինդ-հեղուկ հարաբերակցությամբ 1:20 (գ: մլ) ցենտրիֆուգային խողովակի մեջ: Խիտոզանը ավելացվել է NaCl-ին (40 մլ, 0,2 Մ) և քացախաթթվին (0,1 Մ) 1:1 լուծույթի ծավալային հարաբերակցությամբ: Այնուհետև կախոցը ենթարկվել է ուլտրաձայնային հետազոտության 25°C մեղմ ջերմաստիճանում 60 րոպե՝ օգտագործելով զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարք (250W, 20kHz): (տես Zhu et al., 2018)
 
Պանդիտը և այլք: (2021) պարզել է, որ խիտոզանի լուծույթների քայքայման արագությունը հազվադեպ է ազդում պոլիմերի լուծարման համար օգտագործվող թթվի կոնցենտրացիաներից և մեծապես կախված է ջերմաստիճանից, ուլտրաձայնային ալիքների ինտենսիվությունից և պոլիմերի լուծարման համար օգտագործվող միջավայրի իոնային ուժից: (տես Pandit et al., 2021)
 
Մեկ այլ ուսումնասիրության մեջ Zhu et al. (2019) օգտագործել է Ganoderma lucidum սպորի փոշիները որպես սնկային հումք և ուսումնասիրել է ուլտրաձայնային օգնությամբ դեացետիլացումը և մշակման այնպիսի պարամետրերի ազդեցությունը, ինչպիսիք են՝ ձայնագրման ժամանակը, պինդ-հեղուկ հարաբերակցությունը, NaOH կոնցենտրացիան և ճառագայթման հզորությունը դեացետիլացման աստիճանի վրա (DD) խիտոզանի. DD-ի ամենաբարձր արժեքը ստացվել է հետևյալ ուլտրաձայնային պարամետրերի դեպքում՝ 20 րոպե 80 Վտ հզորությամբ, 10% (գ: մլ) NaOH, 1:25 (գ: մլ): Ուլտրաձայնային եղանակով ստացված խիտոզանի մակերևույթի մորֆոլոգիան, քիմիական խմբերը, ջերմային կայունությունը և բյուրեղությունը հետազոտվել են՝ օգտագործելով SEM, FTIR, TG և XRD: Հետազոտական թիմը հայտնում է ուլտրաձայնային եղանակով արտադրված խիտոզանի դեացետիլացման (DD), դինամիկ մածուցիկության ([η]) և մոլեկուլային քաշի (Mv¯) աստիճանի զգալի բարձրացում: Արդյունքները ընդգծեցին սնկերի ուլտրաձայնային դեացետիլացման տեխնիկան՝ խիտոզանի արտադրության բարձր հզոր մեթոդ, որը հարմար է կենսաբժշկական կիրառությունների համար: (տես Zhu et al., 2019)

Այս տեսահոլովակը ցույց է տալիս բիոակտիվ միացությունների արդյունավետ արդյունահանումը բուժիչ սնկերից: Hielscher ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորը UP400St լայնորեն օգտագործվում է բարձրորակ սնկի էքստրակտներ արտադրելու համար:

Բժշկական սնկով կենսաակտիվ միացությունների ուլտրաձայնային արդյունահանում

Տեսանյութի մանրապատկեր

Խիտոզանի գերազանց որակ՝ ուլտրաձայնային դեպոլիմերացման և դեացետիլացման միջոցով

Ուլտրաձայնային եղանակով քիտինի/չիտոզանի արդյունահանման և դեպոլիմերացման գործընթացները ճշգրիտ վերահսկելի են, և ուլտրաձայնային գործընթացի պարամետրերը կարող են ճշգրտվել հումքի և վերջնական արտադրանքի նպատակային որակի վրա (օրինակ՝ մոլեկուլային քաշը, դեացետիլացման աստիճանը): Սա թույլ է տալիս հարմարեցնել ուլտրաձայնային պրոցեսը արտաքին գործոններին և սահմանել օպտիմալ պարամետրեր՝ գերազանց արդյունքի և արդյունավետության համար:
Ուլտրաձայնային դեացետիլացված խիտոզանը ցույց է տալիս գերազանց կենսամատչելիություն և կենսահամատեղելիություն: Երբ ուլտրաձայնային եղանակով պատրաստված խիտոզանի կենսապոլիմերները համեմատվում են ջերմային ստացված խիտոզանի հետ՝ կապված կենսաբժշկական հատկությունների հետ, ուլտրաձայնային եղանակով արտադրված խիտոզանը ցույց է տալիս զգալիորեն բարելավված ֆիբրոբլաստի (L929 բջիջ) կենսունակությունը և ուժեղացված հակաբակտերիալ ակտիվությունը ինչպես Escherichia coli-ի (E. coli), այնպես էլ Staphylococcus aureus-ի համար:
(տես Zhu et al., 2018)
 

Chitosan- ի հետ կապված ուտի ուլտրաձայնային դեազիլացումը

Էլեկտրոնային մանրադիտակի (SEM) պատկերների սկանավորում `ա) գլադիուսի խոշորացման միջոցով, բ) ուլտրաձայնային բուժման գլադիուս, գ) β-կիտին, դ) ուլտրաձայնային բուժման բ-կիտին և էլ) քիթոզան (աղբյուր ՝ Պրետո և այլ 2017)

Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքավորում քիտինի և չիտոզանի վերամշակման համար

4 կՎտ ուլտրաձայնային սարք՝ խեցգետնակերպերից և սնկերից արդյունաբերական քիտինի/խիտոզանի մշակման համարԽիտինի մասնատումը և քիտինի դեցետիլացումը չիտոզան պահանջում է հզոր և հուսալի ուլտրաձայնային սարքավորում, որը կարող է ապահովել բարձր ամպլիտուդներ, առաջարկում է ճշգրիտ վերահսկելիություն գործընթացի պարամետրերի նկատմամբ և կարող է շահագործվել 24/7 ծանր բեռի տակ և պահանջկոտ միջավայրերում: Hielscher Ultrasonics-ի արտադրանքի տեսականին հուսալիորեն համապատասխանում է այս պահանջներին: Բացի ուլտրաձայնային գերազանց կատարողականությունից, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը պարծենում են բարձր էներգաարդյունավետությամբ, ինչը զգալի տնտեսական առավելություն է: – հատկապես, երբ օգտագործվում է առևտրային լայնածավալ արտադրությունում:
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը բարձր արդյունավետությամբ համակարգեր են, որոնք կարող են համալրվել աքսեսուարներով, ինչպիսիք են սոնոտրոդները, ուժեղացուցիչները, ռեակտորները կամ հոսքային բջիջները, որպեսզի օպտիմալ կերպով համապատասխանեն ձեր գործընթացի կարիքներին: Թվային գունավոր էկրանով, նախադրյալ ձայնագրման գործարկումները, տվյալների ավտոմատ ձայնագրումը ինտեգրված SD քարտի, բրաուզերի հեռակառավարման և շատ այլ գործառույթների շնորհիվ, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը ապահովում են գործընթացի ամենաբարձր կառավարումը և օգտագործողի համար հարմարավետությունը: Ուլտրաձայնային Hielscher համակարգերը, որոնք համակցված են ամրության և ծանր կրող հզորության հետ, ձեր հուսալի աշխատանքային ձին են արտադրության մեջ: Խիտինի մասնատումը և դեացետիլացումը պահանջում է հզոր ուլտրաձայնային հետազոտություն՝ նպատակային փոխակերպումը և բարձրորակ խիտոզանի վերջնական արտադրանք ստանալու համար: Հատկապես քիտինի փաթիլների մասնատման և դեպոլիմերացման/դեացետիլացման քայլերի համար կարևոր են բարձր ամպլիտուդները և բարձր ճնշումները: Hielscher Ultrasonics արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները հեշտությամբ ապահովում են շատ բարձր ամպլիտուդներ: Մինչև 200 մկմ ամպլիտուդները կարող են շարունակաբար աշխատել 24/7 աշխատանքի ընթացքում: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար մատչելի են հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Hielscher ուլտրաձայնային համակարգերի հզորությունը թույլ է տալիս արդյունավետ և արագ դեպոլիմերացում և դեացետիլացում անվտանգ և օգտագործողի համար հարմար գործընթացում:
 

Տեղեկատվության պահանջ





Արդյունաբերական ուլտրաձայնային տանկի ռեակտոր բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային զոնդով (սոնոտրոդ) քիտինի դեացետիլացման համար

Ուլտրաձայնային ռեակտոր հետ 2000W ուլտրաձայնային զոնդ UIP2000hdT սնկից քիտինի արդյունահանման և հետագա դեպոլիմերացման/դեացետիլացման համար

Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:

խմբաքանակի Volume Ծախսի Rate Առաջարկվող սարքեր
1-ից 500 մլ 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ UP100H
10-ից մինչեւ 2000 մլ 20-ից 400 մլ / վրկ Uf200 ः տ,, UP400St
01-ից մինչեւ 20 լ 02-ից 4 լ / րոպե UIP2000hdT
10-ից 100 լ 2-ից 10 լ / րոպե UIP4000hdT
na 10-ից 100 լ / րոպե UIP16000
na ավելի մեծ Կլաստերի UIP16000

Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!

Հարցրեք ավելին

Խնդրում ենք օգտագործել ստորև բերված ձևը `ուլտրաձայնային պրոցեսորների, ծրագրերի և գնի վերաբերյալ լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար: Մենք ուրախ կլինենք ձեզ հետ քննարկել ձեր գործընթացը և առաջարկել ձեզ ուլտրաձայնային համակարգ, որը բավարարում է ձեր պահանջները:









Խնդրում ենք նկատի ունենալ մեր Գաղտնիության քաղաքականություն,




Synergistic Chitin Բուժում Բարելավված Ultrasonication

Ավանդական քիմիական և ֆերմենտային քիտինի դեացետլիտի թերությունները (այսինքն՝ ցածր արդյունավետություն, էներգիայի բարձր արժեք, երկար մշակման ժամանակ, թունավոր լուծիչներ) հաղթահարելու համար բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնը ինտեգրվել է քիտինի և խիտոզանի մշակմանը: Բարձր ինտենսիվության ձայնային արտանետումը և ակուստիկ կավիտացիայի հետևանքները հանգեցնում են պոլիմերային շղթաների արագ ճեղքման և նվազեցնում են պոլիդիսպերսությունը՝ դրանով իսկ նպաստելով խիտոզանի սինթեզին: Ավելին, ուլտրաձայնային կտրող ուժերը ուժեղացնում են զանգվածի փոխանցումը լուծույթում, որպեսզի ուժեղացվեն քիմիական, հիդրոլիտիկ կամ ֆերմենտային ռեակցիաները: Ուլտրաձայնային քիտինի բուժումը կարող է համակցվել արդեն գոյություն ունեցող քիտինի մշակման մեթոդների հետ, ինչպիսիք են քիմիական մեթոդները, հիդրոլիզը կամ ֆերմենտային ընթացակարգերը:

Ուլտրաձայնային օգնությամբ քիմիական դեացետիլացում և դեպոլիմերացում

Քանի որ խիտինը ոչ ռեակտիվ և չլուծվող բիոպոլիմեր է, այն պետք է անցնի դեմինալիզացիայի, սպիտակուցայինացման և դեպոլիմերացման/դեացետիլացման գործընթացի փուլերը՝ լուծելի և կենսամատչելի խիտոզան ստանալու համար: Գործընթացի այս քայլերը ներառում են ուժեղ թթուներ, ինչպիսիք են HCl-ը և ուժեղ հիմքերը, ինչպիսիք են NaOH-ը և KOH-ը: Քանի որ գործընթացի այս սովորական քայլերն անարդյունավետ են, դանդաղ և պահանջում են բարձր էներգիա, գործընթացի ինտենսիվացումը ձայնային լուծույթով զգալիորեն բարելավում է խիտոզանի արտադրությունը: Ուլտրաձայնային հզորության կիրառումը մեծացնում է խիտոզանի բերքատվությունը և որակը, գործընթացը նվազեցնում է օրերից մինչև մի քանի ժամ, թույլ է տալիս ավելի մեղմ լուծիչներ և ամբողջ գործընթացը դարձնում էներգաարդյունավետ:

Կիտինի ուլտրաձայնային բարելավված դեպրոտեինացում

Վալեխո-Դոմինգես և այլք: (2021) քիտինի ապապրոտեինացման հետաքննության ընթացքում պարզել են, որ “Կենսապոլիմերների արտադրության համար ուլտրաձայնի կիրառումը նվազեցրեց սպիտակուցի պարունակությունը, ինչպես նաև քիտինի մասնիկների չափը: Բարձր դեացետիլացման աստիճանի և միջին մոլեկուլային քաշի խիտոզան արտադրվել է ուլտրաձայնային օգնությամբ:”

Ուլտրաձայնային հիդրոլիզ քիտինի ապապոլիմերացման համար

Քիմիական հիդրոլիզի համար օգտագործվում են կա՛մ թթուներ, կա՛մ ալկալիներ՝ քիտինի դեացետիլացման համար, սակայն ալկալային դեացետիլացումը (օրինակ՝ նատրիումի հիդրօքսիդ NaOH) ավելի լայնորեն օգտագործվում է: Թթվային հիդրոլիզը ավանդական քիմիական դեացետիլացման այլընտրանքային մեթոդ է, որտեղ օրգանական թթուների լուծույթներն օգտագործվում են քիտինի և խիտոզանի ապապոլիմերացման համար: Թթվային հիդրոլիզի մեթոդը հիմնականում կիրառվում է, երբ քիտինի և խիտոզանի մոլեկուլային զանգվածը պետք է լինի միատարր։ Այս պայմանական հիդրոլիզի գործընթացը հայտնի է որպես դանդաղ և էներգիա և ծախսատար: Ուժեղ թթուների պահանջը, բարձր ջերմաստիճանը և ճնշումը գործոններ են, որոնք հիդրոլիտիկ խիտոզանի գործընթացը վերածում են շատ թանկ և ժամանակատար ընթացակարգի: Օգտագործված թթուները պահանջում են ներքևում գտնվող գործընթացներ, ինչպիսիք են չեզոքացումը և աղազրկումը:
Բարձր հզորության ուլտրաձայնի հիդրոլիզի գործընթացում ինտեգրվելու դեպքում կիտինի և խիտոզանի հիդրոլիտիկ ճեղքման համար ջերմաստիճանի և ճնշման պահանջները կարող են զգալիորեն նվազել: Ավելին, sonication-ը թույլ է տալիս թթվի ավելի ցածր կոնցենտրացիաներ կամ ավելի մեղմ թթուներ օգտագործել: Սա գործընթացը դարձնում է ավելի կայուն, արդյունավետ, ծախսարդյունավետ և շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ:

Ուլտրաձայնային օգնությամբ քիմիական դեացետիլացում

Խիտինի և խիտոզանի քիմիական տարրալուծումը և դեակտեյլացումը հիմնականում իրականացվում է քիտինի կամ խիտոզանի մշակման միջոցով հանքային թթուներով (օրինակ՝ հիդրոքլորաթթու HCl), նատրիումի նիտրիտով (NaNO):2), կամ ջրածնի պերօքսիդ (H2The2): Ուլտրաձայնային հետազոտությունը բարելավում է դեացետիլացման արագությունը՝ դրանով իսկ կրճատելով ռեակցիայի ժամանակը, որն անհրաժեշտ է դեացետիլացման նպատակային աստիճան ստանալու համար: Սա նշանակում է, որ sonication-ը նվազեցնում է մշակման պահանջվող ժամանակը 12-24 ժամից մինչև մի քանի ժամ: Ավելին, sonication-ը թույլ է տալիս զգալիորեն ցածր քիմիական կոնցենտրացիաներ, օրինակ՝ 40% (վ/վ) նատրիումի հիդրօքսիդ՝ օգտագործելով sonication, մինչդեռ 65% (w/w) պահանջվում է առանց ուլտրաձայնի օգտագործման:

Ուլտրաձայնային-ֆերմենտային դեացետիլացում

Թեև ֆերմենտային դեացետիլացումը մեղմ, էկոլոգիապես բարենպաստ մշակման ձև է, դրա արդյունավետությունը և ծախսերը ոչ տնտեսական են: Վերջնական արտադրանքից ֆերմենտների բարդ, աշխատատար և ծախսատար մեկուսացման և մաքրման պատճառով քիտինի ֆերմենտային դեացետիլացումը չի իրականացվում առևտրային արտադրության մեջ, այլ օգտագործվում է միայն գիտահետազոտական լաբորատորիայում:
Ուլտրաձայնային նախնական մշակումը նախքան ֆերմենտային դեացետլիտացումը մասնատում է քիտինի մոլեկուլները՝ դրանով իսկ մեծացնելով մակերեսը և ավելի շատ մակերես հասանելի դարձնելով ֆերմենտների համար: Բարձր արդյունավետությամբ sonication-ը օգնում է բարելավել ֆերմենտային դեացետիլացումը և գործընթացը դարձնում է ավելի տնտեսական:

Ուլտրաձայնային բարձր կտրվածքային հոմոգենիզատորները օգտագործվում են լաբորատոր, նստարանային, փորձնական և արդյունաբերական մշակման մեջ:

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:

Գրականություն / Հղումներ

 
 
 

Փաստեր Worth Իմանալով

Ինչպե՞ս է աշխատում քիտինի ուլտրաձայնային արդյունահանումը և դեացետիլացումը:

Երբ ուժային ուլտրաձայնային ալիքները զույգվում են հեղուկի կամ ցեխի մեջ (օրինակ՝ լուծույթի մեջ քիտինից բաղկացած կասեցում), ուլտրաձայնային ալիքները անցնում են հեղուկի միջով՝ առաջացնելով փոփոխվող բարձր ճնշման/ցածր ճնշման ցիկլեր: Ցածր ճնշման ցիկլերի ժամանակ ստեղծվում են րոպեական վակուումային պղպջակներ (այսպես կոչված՝ կավիտացիոն պղպջակներ), որոնք աճում են ճնշման մի քանի ցիկլերի ընթացքում։ Որոշակի չափսերի դեպքում, երբ փուչիկները չեն կարողանում ավելի շատ էներգիա կլանել, դրանք ուժգին պայթում են բարձր ճնշման ցիկլի ժամանակ: Պղպջակների պայթյունը բնութագրվում է ինտենսիվ կավիտացիոն (այսպես կոչված, սոնոմեխանիկական) ուժերով: Այս սոնոմեխանիկական պայմանները տեղի են ունենում տեղական կավիտացիոն թեժ կետում և բնութագրվում են շատ բարձր ջերմաստիճաններով և ճնշումներով՝ համապատասխանաբար մինչև 4000K և 1000atm; ինչպես նաև համապատասխան բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման տարբերություններ: Ավելին, առաջանում են մինչև 100 մ/վ արագությամբ միկրո տուրբուլենցիաներ և հեղուկ հոսքեր: Սնկերից և խեցգետնակերպերից քիտինի և խիտոզանի ուլտրաձայնային արդյունահանումը, ինչպես նաև քիտինի դեպոլիմերացումը և դեացետիլացումը հիմնականում պայմանավորված են սոնոմեխանիկական ազդեցություններով. գրգռվածությունը և տուրբուլենտները խանգարում են բջիջներին և խթանում զանգվածի փոխանցումը, ինչպես նաև կարող են կտրել պոլիմերային շղթաները թթվային կամ ալկալային լուծիչների հետ համատեղ:

Ուլտրաձայնային միջոցով քիտինի արդյունահանման աշխատանքային սկզբունքը

Ուլտրաձայնային արդյունահանումը արդյունավետորեն կոտրում է սնկերի բջիջների կառուցվածքը և լուծիչի մեջ ազատում ներբջջային միացությունները բջջային պատից և բջջի ներսից (այսինքն՝ պոլիսախարիդները, ինչպիսիք են քիտինը և չիտոզանը և այլ կենսաակտիվ ֆիտոքիմիկատներ): Ուլտրաձայնային արդյունահանումը հիմնված է ակուստիկ կավիտացիայի աշխատանքի սկզբունքի վրա: Ուլտրաձայնային/ձայնային կավիտացիայի հետևանքները բարձր կտրվածքի ուժերն են, տուրբուլենտները և ինտենսիվ ճնշման տարբերությունները: Այս սոնոմեխանիկական ուժերը կոտրում են բջջային կառուցվածքները, ինչպիսիք են կիտինային սնկի բջիջների պատերը, նպաստում են զանգվածի փոխանցմանը սնկերի կենսանյութի և լուծիչի միջև և հանգեցնում են էքստրակտի շատ բարձր ելքի արագ գործընթացի ընթացքում: Բացի այդ, sonication-ը նպաստում է քաղվածքների ստերիլիզացմանը՝ սպանելով բակտերիաները և մանրէները: Մանրէաբանական ինակտիվացումը բջջի թաղանթին հասցված կործանարար կավիտացիոն ուժերի, ազատ ռադիկալների արտադրության և տեղայնացված տաքացման արդյունք է:

Ուլտրաձայնային ձևավորման միջոցով դեպոլիմերացման և դեացետիլացման աշխատանքային սկզբունքը

Պոլիմերային շղթաները բռնված են ուլտրաձայնային եղանակով առաջացած կտրող դաշտում կավիտացիոն փուչիկի շուրջ, և փլուզվող խոռոչի մոտ գտնվող պոլիմերային կծիկի շղթայի հատվածները կշարժվեն ավելի մեծ արագությամբ, քան հեռու գտնվողները: Այնուհետև պոլիմերային շղթայի վրա առաջանում են լարումներ՝ կապված պոլիմերային հատվածների և լուծիչների հարաբերական շարժման հետ, և դրանք բավարար են ճեղքում առաջացնելու համար: Գործընթացը, հետևաբար, նման է պոլիմերային լուծույթների ~2° այլ կտրող էֆեկտներին և տալիս է շատ նման արդյունքներ: (տես Price et al., 1994)

կիտին

Խիտինը N-ացետիլգլյուկոզամինային պոլիմեր է (պոլի-(β-(1-4)-N-ացետիլ-D-գլյուկոզամին), բնական պոլիսախարիդ է, որը լայնորեն հանդիպում է անողնաշարավորների էկզոկմախքում, ինչպիսիք են խեցգետնակերպերը և միջատները, ներքին կմախքը: կաղամար և դանակ, ինչպես նաև սնկերի բջջային պատերը: Ներկառուցված սնկի բջիջների պատերի կառուցվածքի մեջ՝ քիտինը պատասխանատու է սնկային բջիջների պատի ձևի և կոշտության համար: Շատ կիրառումների համար քիտինը վերածվում է իր ապաացետիլացված ածանցյալի, որը հայտնի է որպես խիտոզան: ապապոլիմերացման գործընթացի միջոցով:
chitosan քիտինի ամենատարածված և ամենաարժեքավոր ածանցյալն է: Այն բարձր մոլեկուլային քաշի պոլիսախարիդ է, որը կապված է b-1,4 գլիկոզիդով, որը կազմված է N-ացետիլ-գլյուկոզամինից և գլյուկոզամինից:
Chitosan-ը կարող է ստացվել քիմիական կամ ֆերմենտային միջոցով n- դեացետիլացում. Քիմիական դեացետիլացման գործընթացում ացետիլային խումբը (R-NHCOCH3) բարձր ջերմաստիճանում անջատվում է ուժեղ ալկալիներով: Որպես այլընտրանք, խիտոզանը կարող է սինթեզվել ֆերմենտային դեացետիլացման միջոցով: Այնուամենայնիվ, արդյունաբերական արտադրության մասշտաբով քիմիական դեացետիլացումը նախընտրելի տեխնիկան է, քանի որ ֆերմենտային դեացետիլացումը զգալիորեն պակաս արդյունավետ է դեացետիլազային ֆերմենտների բարձր արժեքի և խիտոզանի ցածր եկամտաբերության պատճառով: Ուլտրաձայնացումն օգտագործվում է ուժեղացնելու (1→4)-/β-կապակցման (դեպոլիմերացում) քիմիական քայքայումը և քիտինի դեացետիլացման վրա բարձրորակ խիտոզան ստանալու համար:
Երբ sonication-ը կիրառվում է որպես նախնական բուժում ֆերմենտային դեացետիլացման համար, chitosan-ի բերքատվությունը և որակը նույնպես բարելավվում է:


Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային! Hielscher-ի արտադրանքի տեսականին ընդգրկում է ամբողջ սպեկտրը՝ կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքից մինչև նստարանային վերին ագրեգատներից մինչև ամբողջական արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգեր:

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը


Մենք ուրախ կլինենք քննարկել ձեր գործընթացը:

Եկեք կապ հաստատենք: