Ուլտրաձայնային արդյունահանում և պահպանում
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը և պահպանումը օգտագործում են հզոր ուլտրաձայն՝ բջջային կառուցվածքների քայքայման (լիզիս) համար: Բջիջների ուլտրաձայնային քայքայումը հանգեցնում է բջջային միացությունների բարձր արդյունավետ արդյունահանման, ինչպես նաև մանրէային ինակտիվացման: Բազմաթիվ առավելությունների շնորհիվ ուլտրաձայնային արդյունահանումը լայնորեն օգտագործվում է սննդի արդյունաբերության մեջ արդյունահանման և պահպանման համար: Իմացեք ավելին ուլտրաձայնային արդյունահանման և սննդի վերամշակման առավելությունների մասին:
Էլեկտրական ուլտրաձայնային հետազոտություն՝ սննդամթերքի և բուսաբանական նյութերի արդյունահանման և պահպանման համար
Ուլտրաձայնային արդյունահանում. Ուլտրաձայնային արդյունահանումը գործընթաց է, որն օգտագործում է բարձր հաճախականության ձայնային ալիքներ՝ միացություններ հանելու համար տարբեր նյութերից, ինչպիսիք են բույսերը, մրգերը և բանջարեղենը: Գործընթացը ներառում է ուլտրաձայնային ալիքների օգտագործումը հեղուկ կամ կիսապինդ նյութում բարձր ճնշման պղպջակներ ստեղծելու համար, որոնք արագ փլուզվում են՝ առաջացնելով ինտենսիվ ջերմություն և ճնշում, որը խախտում է նյութի բջջային պատերը և ազատում ցանկալի միացությունները:
Ուլտրաձայնային արդյունահանման և պահպանման աշխատանքային սկզբունքը
Ուլտրաձայնային արդյունահանման հիմնական սկզբունքը հիմնված է երևույթի վրա, որը հայտնի է որպես ակուստիկ կավիտացիա: Երբ հեղուկը ենթարկվում է բարձր ինտենսիվության և ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային ալիքների (մոտ 20 կՀց), այն առաջացնում է ճնշման ալիքներ, որոնք հեղուկում ստեղծում են փոքրիկ վակուումային փուչիկներ: Այս փուչիկները մեծանում են չափերով, քանի որ ուլտրաձայնի ինտենսիվությունը մեծանում է, և երբ հասնում են որոշակի չափի, դրանք հանկարծակի և կատաղի փլուզվում են՝ առաջացնելով հարվածային ալիք և էներգիա ազատելով ջերմության և ճնշման տեսքով:
Այս գործընթացը առաջացնում է բջիջների պատերի մեխանիկական խաթարում՝ նյութից ցանկալի միացություններն ազատելով հեղուկ լուծիչի մեջ։ Ազատված միացությունները կարող են այնուհետև առանձնացվել լուծիչից՝ օգտագործելով տարանջատման ստանդարտ մեթոդներ, ինչպիսիք են ֆիլտրումը կամ ցենտրիֆուգումը:
Ուլտրաձայնային սարք UP400St բուսանյութի արդյունավետ ոչ ջերմային արդյունահանման համար:
Ուլտրաձայնային պահպանում. Ուլտրաձայնային պահպանումը հիմնված է նույն կավիտացիոն ազդեցությունների վրա, ինչ ուլտրաձայնային արդյունահանումը: Պահպանման համար էլեկտրաէներգիայի ուլտրաձայնը կիրառվում է փչացող մթերքների պահպանման ժամկետը երկարացնելու համար՝ օգտագործելով բարձր հաճախականության ձայնային ալիքներ՝ խանգարելու փչացում առաջացնող միկրոօրգանիզմների աճը: Գործընթացը ներառում է սննդամթերքի ուլտրաձայնային ալիքների ազդեցությանը, որոնք խախտում են բակտերիաների, խմորիչների և բորբոսների բջջային պատերը՝ հանգեցնելով դրանց ոչնչացմանը կամ արգելմանը:
Այս գործընթացը առաջացնում է միկրոօրգանիզմների բջջային պատերի մեխանիկական խախտում՝ հանգեցնելով դրանց ոչնչացմանը կամ արգելմանը։ Ուլտրաձայնային ալիքները կարող են նաև մեծացնել բջջային թաղանթների թափանցելիությունը՝ թույլ տալով կոնսերվանտներին և այլ հակամանրէային գործակալներին ներթափանցել և սպանել միկրոօրգանիզմներին ավելի արդյունավետ:
Ուլտրաձայնային պահպանումը նախընտրելի է պահպանման ավանդական մեթոդներից, քանի որ այն առաջարկում է մի քանի առավելություններ, ինչպիսիք են մշակման ավելի կարճ ժամանակը, ավելի բարձր արդյունավետությունը և սննդամթերքի բնական հատկությունները և համը պահպանելու ունակությունը: Այն օգտագործվում է սննդամթերքի լայն տեսականիում, ինչպիսիք են սոուսները, հյութերը, կաթնամթերքը, ձուն և միսը, երկարացնելու դրանց պահպանման ժամկետը և ապահովելու դրանց անվտանգությունը:
Ուլտրաձայնային արդյունահանման և պահպանման տեխնիկան նախընտրելի է արդյունահանման և պահպանման ավանդական մեթոդներից, քանի որ այն առաջարկում է մի քանի առավելություններ, ինչպիսիք են արդյունահանման ավելի արագ տեմպերը, արտադրանքի գերազանց որակը, ավելի բարձր եկամտաբերությունը, զուտ մեխանիկական ոչ ջերմային մշակումը և միացությունների ավելի լայն շրջանակ հանելու ունակությունը: Այն օգտագործվում է մի շարք ոլորտներում, ինչպիսիք են սննդամթերքը և խմիչքը, դեղագործությունը և կոսմետիկան:
Հզոր ուլտրաձայնային կավիտացիա ժամը Hielscher UIP1000hdT Cascatrode
Սպիտակուցների և ֆերմենտների ուլտրաձայնային արդյունահանում
Մասնավորապես, բջիջներում և ենթաբջջային մասնիկներում պահվող ֆերմենտների և սպիտակուցների արդյունահանումը բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնի եզակի և արդյունավետ կիրառություն է, քանի որ բույսերի և սերմերի մարմնում պարունակվող օրգանական միացությունների լուծիչի միջոցով կարող է զգալիորեն բարելավվել: Հետևաբար, ուլտրաձայնը պոտենցիալ օգուտ ունի նոր պոտենցիալ կենսաակտիվ բաղադրիչների արդյունահանման և մեկուսացման մեջ, օրինակ՝ ընթացիկ գործընթացներում ձևավորված չօգտագործված կողմնակի արտադրանքներից: Ուլտրաձայնը կարող է նաև օգնել ուժեղացնել ֆերմենտային բուժման ազդեցությունը և դրանով նվազեցնել անհրաժեշտ ֆերմենտի քանակը կամ բարձրացնել արդյունահանվող համապատասխան միացությունների եկամտաբերությունը:
Լիպիդների և սպիտակուցների ուլտրաձայնային արդյունահանում
Ultrasonication-ը հաճախ օգտագործվում է բույսերի սերմերից լիպիդների և սպիտակուցների արդյունահանումը բարելավելու համար, ինչպիսիք են սոյայի հատիկները (օրինակ՝ ալյուր կամ յուղազերծված սոյայի հատիկներ) կամ այլ յուղային սերմեր: Այս դեպքում բջիջների պատերի քայքայումը հեշտացնում է սեղմումը (սառը կամ տաք) և դրանով իսկ նվազեցնում մամլիչ տորթի մնացորդային յուղը կամ ճարպը:
Շարունակական ուլտրաձայնային արդյունահանման ազդեցությունը ցրված սպիտակուցի եկամտաբերության վրա ցուցադրվել է Moulton et al. The sonication ավելացրել է վերականգնումը ցրված սպիտակուցը աստիճանաբար, քանի որ փաթիլ/լուծիչ հարաբերակցությունը փոխվել է 1:10-ից 1:30: Այն ցույց տվեց, որ ուլտրաձայնը կարող է պեպպտիզացնել սոյայի սպիտակուցը գրեթե ցանկացած առևտրային թողունակության դեպքում, և որ ձայնային արտանետման պահանջվող էներգիան ամենացածրն էր, երբ օգտագործվում էին ավելի խիտ լուծույթներ:
Ֆենոլային միացությունների և անտոցիանների ուլտրաձայնային մեկուսացում
Ֆերմենտները, ինչպիսիք են պեկտինազները, ցելյուլազները և հեմիկելուլազները, լայնորեն օգտագործվում են հյութի մշակման մեջ՝ բջջային պատերը քայքայելու և հյութի արդյունահանումը բարելավելու համար: Բջջային պատի մատրիցայի խախտումը հյութի մեջ նաև արձակում է բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ֆենոլային միացությունները: Ուլտրաձայնային հետազոտությունը բարելավում է արդյունահանման գործընթացը և, հետևաբար, կարող է հանգեցնել ֆենոլային միացության, ալկալոիդների և հյութի բերքատվության ավելացման, որոնք սովորաբար մնում են տորթի մեջ:
Ֆինլանդիայի VTT Biotechnology ընկերության կողմից ուսումնասիրվել է ուլտրաձայնային մշակման օգտակար ազդեցությունը խաղողի և հատապտղի մատրիցից, մասնավորապես՝ հապալասից (Vaccinium myrtillus) և սև հաղարջից (>Ribes nigrum) հյութի մեջ ֆենոլային միացությունների և անտոցիանինների արտազատման վրա՝ հալեցնելուց, մանրացնելուց և ֆերմենտային ինկուբացիայից հետո՝ օգտագործելով UIP2000hd ուլտրաձայնային պրոցեսոր։ Բջջային պատերի քայքայումը ֆերմենտատիվ մշակման միջոցով (Pectinex BE-3L՝ հապալասի համար և Biopectinase CCM՝ սև հաղարջի համար) բարելավվել է ուլտրաձայնի հետ համատեղելիս։ “ԱՄՆ-ի բուժումը մեծացնում է հապալասի հյութի ֆենոլային միացությունների կոնցենտրացիան ավելի քան 15%-ով: […] ԱՄՆ-ի (ուլտրաձայնային) ազդեցությունն ավելի զգալի էր սև հաղարջի դեպքում, որն ավելի դժվար հատապտուղ է հյութի մշակման մեջ, քան հապալասը՝ պեկտինի բարձր պարունակության և բջջային պատերի տարբեր կառուցվածքի պատճառով: […] ֆենոլային միացությունների կոնցենտրացիան հյութում ավելացել է 15-25%-ով՝ օգտագործելով ԱՄՆ (ուլտրաձայնային) բուժումը ֆերմենտային ինկուբացիայից հետո:” (տես Mokkila et al., 2004)
Ուլտրաձայնային սարք UIP6000hdT շարունակական արդյունահանման արդյունաբերական տեղակայման մեջ։
Մանրէաբանական և ֆերմենտների անակտիվացում
Մանրէների և ֆերմենտների անակտիվացումը (կոնսերվացումը), օրինակ՝ մրգահյութերում և սոուսներում, ուլտրաձայնի մեկ այլ կիրառություն է սննդի մշակման մեջ: Այսօր կարճ ժամանակով ջերմաստիճանի բարձրացման միջոցով պահպանումը (Pasterization) դեռևս մանրէների կամ ֆերմենտների ապաակտիվացման ամենատարածված մշակման մեթոդն է, որը հանգեցնում է ավելի երկար պահպանման (պահպանման): Բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության պատճառով սովորական ջերմային պաստերիզացումը հաճախ թերություն է բերում սննդամթերքի համար:
Ջերմային կատալիզացված ռեակցիաներից նոր նյութերի արտադրությունը և մակրոմոլեկուլների ձևափոխումը, ինչպես նաև բույսերի և կենդանիների կառուցվածքների դեֆորմացիան կարող է նվազեցնել որակի կորուստը: Հետևաբար, ջերմային բուժումը կարող է առաջացնել զգայական հատկանիշների անցանկալի փոփոխություններ, օրինակ՝ հյուսվածք, համ, գույն, հոտ և սննդային հատկություններ, այսինքն՝ վիտամիններ և սպիտակուցներ: Ուլտրաձայնը արդյունավետ ոչ ջերմային (նվազագույն) մշակման այլընտրանք է:
Ի տարբերություն սովորական ջերմային պրոցեդուրաների, ուլտրաձայնային պահպանումն օգտագործում է ակուստիկ կավիտացիայի էներգիան և կտրող ուժերը՝ ֆերմենտներն ապաակտիվացնելու համար: Բավարար ցածր մակարդակներում sonication կառուցվածքային եւ նյութափոխանակության փոփոխություններ կարող են տեղի ունենալ բջիջների առանց դրանց ոչնչացման: Պերօքսիդազի ակտիվությունը, որը հայտնաբերված է հում և չսպիտակեցված մրգերի և բանջարեղենի մեծ մասում և կարող է հատկապես կապված լինել անճաշակ և շագանակագույն գունանյութերի զարգացման հետ, կարող է էապես կրճատվել ուլտրաձայնային հետազոտության միջոցով: Ջերմակայուն ֆերմենտները, ինչպիսիք են լիպազը և պրոթեզերոնը, որոնք դիմակայում են գերբարձր ջերմաստիճանի մշակմանը և կարող են նվազեցնել ջերմային մշակված կաթի և այլ կաթնամթերքի որակը և պահպանման ժամկետը, կարող են ավելի արդյունավետ կերպով ապաակտիվացվել ուլտրաձայնի, ջերմության և ճնշման միաժամանակյա կիրառմամբ: (ՄՏՍ).
Ուլտրաձայնային հետազոտությունը ցույց է տվել իր ներուժը սննդի միջոցով փոխանցվող պաթոգենների ոչնչացման գործում, ինչպիսիք են E.coli, Salmonellae, Ascaris, Giardia, Cryptosporidium cysts և Poliovirus:
Կիրառելի է.
Ուլտրաձայնային սիներգիաները ջերմաստիճանի և ճնշման հետ
Ուլտրաձայնային հետազոտությունը հաճախ ավելի արդյունավետ է, երբ զուգակցվում է այլ հակամանրէային մեթոդների հետ, ինչպիսիք են.
- թերմո-ձայնացում, այսինքն՝ ջերմային և ուլտրաձայնային
- մանո-ձայնացում, այսինքն ճնշում և ուլտրաձայնային հետազոտություն
- mano-thermo-sonication, այսինքն ճնշում, ջերմություն և ուլտրաձայնային
Ուլտրաձայնի համակցված կիրառումը ջերմության և/կամ ճնշման հետ խորհուրդ է տրվում Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus cereus, Bacillus sterothermophilus, Saccharomyces cerevisiae և Aeromonas hydrophila-ի համար:
Ուլտրաձայնային ընդդեմ սննդի պահպանման այլ տեխնիկա
Ի տարբերություն այլ ջերմային և ոչ ջերմային գործընթացների, ինչպիսիք են բարձր ճնշման համասեռացումը, ջերմային պաստերիզացումը, բարձր ճնշման մշակումը (HPP), սեղմված ածխածնի երկօքսիդը (cCO2) և գերկրիտիկական ածխածնի երկօքսիդը (ScCO2), բարձր էլեկտրական դաշտի իմպուլսները (HELP) կամ միկրոալիքային վառարանը, ուլտրաձայնը հեշտությամբ կարող է փորձարկվել լաբորատոր կամ նստարանային մասշտաբով – առաջացնելով վերարտադրվող արդյունքներ մեծացման համար: Ինտենսիվությունը և կավիտացիայի առանձնահատկությունները կարող են հեշտությամբ հարմարվել արդյունահանման հատուկ գործընթացին՝ հատուկ նպատակներ թիրախավորելու համար: Լայնությունը և ճնշումը կարող են տարբեր լինել լայն տիրույթում, օրինակ՝ բացահայտելու էներգաարդյունավետ արդյունահանման կարգավորումը:
Ուլտրաձայնային զոնդի տիպի արդյունահանման օգտագործման հետ կապված այլ առավելություններն են էքստրակտի հեշտ մշակումը, արագ կատարումը, մնացորդների բացակայությունը, բարձր եկամտաբերությունը, էկոլոգիապես մաքուր, բարձրացված որակը և էքստրակտի քայքայման կանխումը:
(տես Chemat et al., 2011)
- Ավելի ամբողջական արդյունահանում
- Ոչ ջերմային պահպանում
- ավելի բարձր եկամտաբերություն
- Բարձր սննդանյութեր, բարձրակարգ սննդի որակ
- արագ գործընթաց
- Սառը / ոչ ջերմային գործընթաց
- հեշտ և անվտանգ գործելու համար
- ցածր սպասարկում
Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքեր հանման և պահպանման համար
Hielscher Ultrasonics-ը նախագծում, արտադրում և տարածում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնիչներ՝ արդյունավետ արդյունահանման և պահպանման համար: Սննդամթերքի արդյունահանման և պահպանման համար Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումների օգտագործումը մշակման հզոր տեխնոլոգիա է, որը կարող է կիրառվել ոչ միայն անվտանգ և էկոլոգիապես մաքուր, այլև արդյունավետ և տնտեսապես: Համասեռացնող և պահպանող ազդեցությունը կարող է հեշտությամբ օգտագործվել ցանկացած հեղուկ կամ մածուկի նման սննդամթերքի համար, ներառյալ մրգային հյութերը և խյուսերը (օրինակ՝ նարինջ, խնձոր, գրեյպֆրուտ, մանգո, խաղող, սալոր), ինչպես նաև բանջարեղենային սոուսների և ապուրների համար (օրինակ՝ տոմատի սոուս): կամ ծնեբեկի ապուր), կաթնամթերք, ձու և միս:
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների և արդյունահանողների մեր պորտֆելը տատանվում է ձեռքի, շարժական սարքերից մինչև ամբողջովին արդյունաբերական արտադրության համակարգեր՝ առևտրային մասշտաբով մեծ ծավալների ներկառուցված մշակման համար:
Դիզայն, արտադրություն և խորհրդատվություն – Որակյալ Արտադրված է Գերմանիայում
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը հայտնի են իրենց բարձր որակի և դիզայնի չափանիշներով: Հզորությունը և հեշտ շահագործումը թույլ են տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի սահուն ինտեգրումը արդյունաբերական օբյեկտներում: Կոպիտ պայմանները և պահանջկոտ միջավայրերը հեշտությամբ կառավարվում են Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի կողմից:
Hielscher Ultrasonics-ը ISO սերտիֆիկացված ընկերություն է և հատուկ շեշտադրում է կատարում բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքերի վրա, որոնք բնութագրվում են ժամանակակից տեխնոլոգիաներով և օգտագործողների համար հարմարավետությամբ: Իհարկե, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը համապատասխանում են ԵԽ-ին և համապատասխանում են UL, CSA և RoH-ների պահանջներին:
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 0.5-ից 1.5մլ | ԱԺ | VialTweeter | 1-ից 500 մլ | 10-ից 200 մլ / րոպե | UP100H |
| 10-ից 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / րոպե | UP200Ht, UP400 Փ |
| 0.1-ից 20լ | 0.2-ից 4լ/րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| 15-ից 150 լ | 3-ից 15 լ / րոպե | UIP6000hdT |
| ԱԺ | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբով կիրառական կիրառությունների խառնուրդի, ցրման, էմուլսացման և արդյունահանման համար:
Գրականություն / Հղումներ
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Farid Chemat, Zill-e-Huma, Muhammed Kamran Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservation and extraction. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 18, Issue 4, 2011. 813-835.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Casiraghi A., Gentile A., Selmin F., Gennari C.G.M., Casagni E., Roda G., Pallotti G., Rovellini P., Minghetti P. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa for Medicinal Purpose. Pharmaceutics. 14(12), 2022.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Allinger, H. (1975): American Laboratory, 7 (10), 75 (1975). Bar, R. (1987): Ultrasound Enhanced Bioprocesses, in: Biotechnology and Engineering, Vol. 32, Pp. 655-663 (1987).
- El’piner, I.E. (1964): Ultrasound: Physical, Chemical, and Biological Effects (Consultants Bureau, New York, 1964), 53-78.
- Kim, S.M. und Zayas, J.F. (1989): Processing parameter of chymosin extraction by ultrasound; in J. Food Sci. 54: 700.
- Mokkila, M., Mustranta, A., Buchert, J., Poutanen, K (2004): Combining power ultrasound with enzymes in berry juice processing, at: 2nd Int. Conf. Biocatalysis of Food and Drinks, 19-22.9.2004, Stuttgart, Germany.
- Moulton, K.J., Wang, L.C. (1982): A Pilot-Plant Study of Continuous Ultrasonic Extraction of Soybean Protein, in: Journal of Food Science, Volume 47, 1982.
- Mummery, C.L. (1978): The effect of ultrasound on fibroblasts in vitro, in: Ph.D. Thesis, University of London, London, England, 1978.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Ուլտրաձայնային բջիջների քայքայումը
Ուժեղ ձայնային ազդեցությամբ ֆերմենտները կամ սպիտակուցները կարող են ազատվել բջիջներից կամ ենթաբջջային օրգանելներից՝ բջիջների քայքայման արդյունքում: Այս դեպքում լուծիչի մեջ լուծվող միացությունը պարփակվում է չլուծվող կառուցվածքի մեջ։ Այն հանելու համար բջջային թաղանթը պետք է ոչնչացվի։ Բջջի խանգարումը զգայուն գործընթաց է, քանի որ բջջային պատի կարողությունը դիմակայել բարձր օսմոտիկ ճնշմանը ներսում: Պահանջվում է բջիջների խանգարման լավ վերահսկում, որպեսզի խուսափեն բոլոր ներբջջային արտադրանքի անխոչընդոտ արտազատումից, ներառյալ բջիջների մնացորդները և նուկլեինաթթուները, կամ արտադրանքի դենատուրացիա:
Ultrasonication-ը ծառայում է որպես բջիջների քայքայման լավ վերահսկելի միջոց: Դրա համար ուլտրաձայնի մեխանիկական ազդեցությունը ապահովում է լուծիչի ավելի արագ և ամբողջական ներթափանցում բջջային նյութերի մեջ և բարելավում զանգվածի փոխանցումը: Ուլտրաձայնը թույլ է տալիս լուծիչի ավելի մեծ ներթափանցում բույսերի հյուսվածքի մեջ և բարելավում զանգվածի փոխանցումը: Ուլտրաձայնային ալիքները, որոնք առաջացնում են կավիտացիա, խախտում են բջջային պատերը և հեշտացնում մատրիցային բաղադրիչների ազատումը:
Ուլտրաձայնային բարելավված զանգվածային փոխանցումը նպաստում է արդյունահանմանը
Ընդհանուր առմամբ, ուլտրաձայնը կարող է հանգեցնել բջջային մեմբրանների իոնների թափանցելիության, և դա կարող է զգալիորեն նվազեցնել բջջային թաղանթների ընտրողականությունը: Ուլտրաձայնի մեխանիկական ակտիվությունը նպաստում է լուծիչների տարածմանը հյուսվածքի մեջ: Քանի որ ուլտրաձայնը մեխանիկորեն կոտրում է բջջի պատը կավիտացիոն կտրող ուժերով, այն հեշտացնում է բջջից լուծիչ տեղափոխումը: Ուլտրաձայնային կավիտացիայի միջոցով մասնիկների չափի կրճատումը մեծացնում է պինդ և հեղուկ փուլերի միջև շփման մակերեսը:
Ուլտրաձայնային լիզի և E.coli-ի անակտիվացում
Փոքր քանակությամբ ռեկոմբինանտ սպիտակուցներ արտադրելու համար դրանց կենսաբանական հատկությունները ուսումնասիրելու և բնութագրելու համար E.coli-ն ընտրված բակտերիան է: Մաքրման պիտակները, օրինակ՝ պոլիհիստիդինի պոչը, բետա-գալակտոզիդազը կամ մալտոզային կապող սպիտակուցները, սովորաբար միացվում են ռեկոմբինանտ սպիտակուցներին, որպեսզի դրանք բաժանելի դարձնեն բջիջների էքստրակտներից՝ անալիտիկ նպատակների համար բավարար մաքրությամբ: Ուլտրաձայնային ախտորոշումը թույլ է տալիս առավելագույնի հասցնել սպիտակուցի արտազատումը, մասնավորապես, երբ արտադրական եկամտաբերությունը ցածր է և պահպանել ռեկոմբինանտ սպիտակուցի կառուցվածքն ու ակտիվությունը:
Ուլտրաձայնային օքսիդացում
Վերահսկվող ինտենսիվության դեպքում ուլտրաձայնի կիրառումը կենսատրանսֆորմացիայի և ֆերմենտացման համար կարող է հանգեցնել ուժեղացված բիոմշակման՝ պայմանավորված կենսաբանական էֆեկտների և բջջային զանգվածի հեշտացված փոխանցման շնորհիվ: Ուլտրաձայնի վերահսկվող կիրառման ազդեցությունը (20 կՀց) Rhodococcus erythropolis ATCC 25544 (նախկինում Nocardia erythropolis) հանգստացող բջիջներով խոլեստերինի խոլեստենոնի օքսիդացման վրա ուսումնասիրվել է Bar (1987) կողմից:
Այս համակարգը բնորոշ է ստերոլների և ստերոիդների մանրէաբանական փոխակերպումներին, քանի որ ենթաշերտը և արտադրանքը ջրում չլուծվող պինդ նյութեր են: Հետևաբար, այս համակարգը բավականին եզակի է նրանով, որ և՛ բջիջները, և՛ պինդ մարմինները կարող են ենթարկվել ուլտրաձայնային ազդեցության: Բավականին ցածր ուլտրաձայնային ինտենսիվության դեպքում, որը պահպանում էր բջիջների կառուցվածքային ամբողջականությունը և պահպանում նրանց նյութափոխանակության ակտիվությունը, Բարը նկատեց 1,0 և 2,5 գ/լ խոլեստերինի մանրէների բիոտրանսֆորմացիայի կինետիկ արագության զգալի բարելավում, երբ յուրաքանչյուր 10 րոպեն մեկ 5 վրկ ձայնավորվում էր: հզորությունը 0,2 Վտ/սմ²: Ուլտրաձայնային հետազոտությունը որևէ ազդեցություն ցույց չի տվել խոլեստերինի (2,5 գ/լ) ֆերմենտային օքսիդացման վրա խոլեստերինի օքսիդազի միջոցով:
Ի՞նչ է բարձր ճնշման վերամշակումը սննդամթերքի պահպանման մեջ:
Բարձր ճնշման վերամշակումը (HPP) սննդամթերքի ոչ ջերմային պահպանման մեթոդ է, որն անակտիվացնում է միկրոօրգանիզմները և ֆերմենտները՝ պահպանելով արտադրանքի զգայական և սննդային հատկությունները: Այն ներառում է փաթեթավորված սննդամթերքը հիդրոստատիկ ճնշման ենթարկելը, որը սովորաբար կազմում է 300-ից մինչև 600 ՄՊա (մեգապասկալ) վայրկյանից մինչև րոպե: Բարձր ճնշման վերամշակման հիմնական մարտահրավերը էներգիայի շատ բարձր սպառումն է: Կարդացեք ավելին այն մասին, թե ինչպես կարող է Sonication-ը օգնել նվազեցնել ՀԷԿ-ի էներգիայի պահանջարկը:
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.