Աստաքսանտինի ուլտրաձայնային արդյունահանում ավելի բարձր եկամտաբերության համար
- Աստաքսանտինը բարձր հզոր հակաօքսիդանտ է, որն օգտագործվում է դեղագործական և սննդային հավելումների մեջ:
- Բնական աղբյուրներից, ինչպիսիք են ջրիմուռները, բարձրորակ աստաքսանտին արտադրելու համար պահանջվում է բարձր արդյունավետությամբ արդյունահանման տեխնիկա:
- Ուլտրաձայնային արդյունահանումը մեխանիկական բուժում է, որը շատ կարճ արդյունահանման ժամանակ տալիս է աստաքսանտինի բարձր բերքատվություն:
Բարձրորակ աստաքսանտինի էքստրակտների բարձր արդյունավետության ձայնային սարքեր
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը բարձր արդյունավետությամբ արդյունահանման տեխնիկա է, որն օգտագործում է ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքներ՝ աստաքսանտին հանելու բնական աղբյուրներից, ինչպիսիք են միկրոջրիմուռները, կրիլները կամ խեցգետնակերպերը: Աստակսանտինը բնական կարոտինոիդ պիգմենտ է, որը հայտնի է իր հզոր հակաօքսիդանտ հատկություններով և առողջության տարբեր օգուտներով: Այն սովորաբար օգտագործվում է որպես սննդային հավելում և սննդի ներկանյութ: Իմացեք, թե ինչպես է sonication-ն օգնում բարելավել ձեր աստաքսանտինի արդյունահանման գործընթացը:
MultiSonoReactor՝ աստաքսանտինի բարելավված արդյունահանման համար՝ օգտագործելով բարձր հզորության ուլտրաձայնային հետազոտություն
Աստաքսանտինի ուլտրաձայնային հեռացում միկրոջրիմուռներից
Աստաքսանտինը սննդային հավելումների համար, որոնք սպառվում են մարդկանց և կենդանիների կողմից իրենց առողջական օգուտների համար, աստակսանտինը ստացվում է ծովամթերքից կամ արդյունահանվում է H. pluvialis ջրիմուռից: Haematococcus pluvialis-ը կանաչ միկրոջրիմուռ է, որը սթրեսային պայմանների դեպքում արտադրում է աստաքսանտինի բարձր պարունակություն, օրինակ՝ բարձր աղիություն, ազոտի անբավարարություն, բարձր ջերմաստիճան և լույս: Մինչև 9,2 մգ/գ աստաքսանտին ջրիմուռի բջջում (= մինչև 3,8% H. pluvialis-ի չոր քաշի վրա), Haematococcus pluvialis-ը կուտակում է բնական աստաքսանտինի շատ բարձր պարունակություն և, հետևաբար, նախընտրելի օրգանիզմ է ասաքսանտինի արտադրության համար:
Կանաչ միկրոջրիմուռներից աստաքսանտինն ազատելու համար ջրիմուռների բջիջները պետք է խաթարվեն։ Ultrasonication-ը լավ հաստատված է բիոակտիվ միացությունների, ինչպիսիք են լիպիդները, հակաօքսիդանտները, պոլիֆենոլները և բնական պիգմենտները բջիջների կազմալուծման, լուծման և մեկուսացման նպատակով: Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքերը ստեղծում են զուտ մեխանիկական ուժեր, որոնք խաթարում են բջջային պատերը կտրող ուժերով և առաջացնում կենսաակտիվ նյութերի արտազատում, ինչպիսին է ասաստաքսանտինը:
Աստաքսանտինի ուլտրաձայնային հեռացում խմորիչից
Phaffia rhodozyma-ն աստաքսանտինով հարուստ խմորիչ է։ Այնուամենայնիվ, P. rhodozyma-ի հաստ բջջային պատը, որը հիմնականում բաղկացած է գլյուկանից և պատասխանատու է բջիջների կոշտության համար, բջիջների խզումը և աստաքսանտինի մեկուսացումը դարձնում է պահանջկոտ խնդիր: Հետազոտողները (Gogate et al. 2015) պարզել են, որ ուլտրաձայնային արդյունահանումը կաթնաթթվի հետ միասին ուժեղացնում է բջիջների խանգարումը և P. rhodozyma-ից աստաքսանտինի արդյունահանումը դարձնում է ավելի կանաչ, շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ գործընթաց: Նրանք օգտագործում էին կաթնաթթուն՝ որպես խափանման միջոց, իսկ էթանոլը՝ որպես լուծիչ՝ արդյունահանման համար: Աստաքսանտինի առավելագույն եկամտաբերությունը (90%) ստացվել է ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանման մոտեցման համար, որը հիմնված է 3 մ կաթնաթթվի օգտագործման վրա, ընդհատման ժամանակը՝ 15 րոպե: Հզոր ուլտրաձայնային արդյունահանող սարքերը, ինչպիսիք են UIP4000hd-ը (4 կՎտ, տե՛ս նկարը ձախից)՝ զուգակցված ճնշվող հոսքի միջով ռեակտորի հետ, որը թույլ է տալիս առաջացնել շատ ինտենսիվ կավիտացիա: Կավիտացիոն կտրող ուժերը խաթարում են խմորիչ բջիջների պատերը և խթանում զանգվածի փոխանցումը բջջի ներսի և լուծիչի միջև:
- Գերազանց եկամտաբերություն
- Բարձր արագությամբ արդյունահանում – րոպեների ընթացքում
- Բարձրորակ էքստրակտներ – Մեղմ, ոչ ջերմային
- Կանաչ լուծիչներ (օրինակ՝ ջուր/էթանոլ)
- Ծախսերի արդյունավետ
- Հեշտ և անվտանգ շահագործում
- Ցածր ներդրումային և գործառնական ծախսեր
- 24/7 աշխատանք ծանր հերթապահության պայմաններում
- Կանաչ, էկոլոգիապես մաքուր մեթոդ
Աստաքսանտինի ուլտրաձայնային արդյունահանում – Խմբաքանակի կամ շարունակական հոսքի ռեժիմում
Աստակսանտինը լիպոֆիլ միացություն է և կարող է լուծվել լուծիչներում (օրինակ՝ 48,0% էթանոլ էթիլացետատում) և յուղերում (օրինակ՝ սոյայի յուղ):
Խմբաքանակ: Ուլտրաձայնային արդյունահանման գործընթացները կարող են գործարկվել որպես պարզ խմբաքանակային պրոցեսներ կամ որպես ներկառուցված բուժում, որտեղ միջավայրը շարունակաբար սնվում է ուլտրաձայնային հոսքով ռեակտորի միջոցով:
Խմբաքանակի մշակումը հեշտ պրոցեդուրա է, որտեղ արդյունահանումը կատարվում է շատ առ վիճակ: Hielscher Ultrasonics-ն առաջարկում է ուլտրաձայնային պրոցեսորներ փոքրից մեծ խմբաքանակների համար, այսինքն՝ 1լ-ից 120լ:
5-ից 10 լ խմբաքանակների մշակման համար խորհուրդ ենք տալիս UP400 Փ sonotrode S24d22L2D-ի հետ (տես նկարը ձախ):
խմբաքանակների մշակման համար մոտ. 120 լ, խորհուրդ ենք տալիս Sonicator UIP2000hdT հետ sonotrode RS4d40L4.
Հոսել ինչ որ բանի միջով: Ավելի մեծ ծավալների և լայնածավալ առևտրային արդյունահանման համար հեղուկի շարունակական հոսքը սնվում է ուլտրաձայնային ռեակտորի միջոցով, որտեղ լուծիչը/բուսաբանական լուծույթը ինտենսիվորեն արտաձայնացվում է:
Ծավալի համար մոտ. 8 լ/րոպե, խորհուրդ ենք տալիս UIP4000hdT sonotrode RS4d40L3-ով և ճնշվող հոսքային բջիջով FC130L4-3G0
UIP2000hdT (2 կՎտ) լայնածավալ խմբաքանակի արդյունահանման համար
Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքեր հանման համար
Hielscher Ultrasonics-ը մասնագիտացած է բարձր արդյունավետության ձայնային սարքերի արտադրության մեջ՝ բույսերից, խմորիչներից և բջիջներից բարձրորակ քաղվածքների արտադրության համար: Hielscher Ultrasonics-ի արտադրանքի լայն պորտֆելը տատանվում է փոքր, հզոր լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքերից մինչև ամուր նստարանային և լիովին արդյունաբերական համակարգեր, որոնք ապահովում են բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային հետազոտություն կենսաակտիվ բաղադրիչների արդյունավետ արդյունահանման և մեկուսացման համար, ինչպիսիք են աստաքսանտինը, կվերցետինը, կոֆեինը, կուրկումինը, տերպենները և այլն: 200 Վտ-ից մինչև 16000 Վտ հզորությամբ բոլոր թվային ձայնագրիչները ունեն ինտուիտիվ մենյու՝ ծրագրավորվող կարգավորումներով, հարմարավետ շահագործման համար գունավոր սենսորային էկրան, տվյալների ավտոմատ ձայնագրման համար ինտեգրված SD քարտ, բրաուզերի հեռակառավարման վահանակ և շատ ավելի հարմար գործառույթներ: Սոնոտրոդները և հոսքային բջիջները (մասերը, որոնք շփվում են միջավայրի հետ) կարող են ավտոկլավացվել և հեշտ մաքրվել: Մեր բոլոր ուլտրաձայնային սարքերը կառուցված են 24/7 շահագործման համար, պահանջում են ցածր սպասարկում և հեշտ և անվտանգ են շահագործման համար:
Թվային գունավոր էկրանը թույլ է տալիս ուլտրաձայնային սարքավորումների օգտագործման համար հարմար կառավարում: Մեր համակարգերը կարող են մատուցել ցածրից մինչև շատ բարձր ամպլիտուդներ: Քիմիական միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսին է աստաքսանտինը, մենք առաջարկում ենք հատուկ ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ (նաև հայտնի են որպես ուլտրաձայնային զոնդեր կամ եղջյուրներ), որոնք օպտիմիզացված են բարձրորակ ակտիվ նյութերի զգայուն մեկուսացման համար: Hielscher-ն առաջարկում է հատուկ սոնոտրոդներ բարձր ամպլիտուդների համար՝ զուգակցված ճնշվող հոսքի բջիջների հետ, որոնք ի վիճակի են առաջացնել ծայրահեղ կավիտացիոն կտրող ուժեր, որոնք խաթարում են նույնիսկ շատ ամուր խմորիչ բջիջները: Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս 24/7 աշխատել ծանր պարտականությունների ժամանակ և պահանջկոտ միջավայրերում:
Ուլտրաձայնային գործընթացի պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկումը ապահովում է վերարտադրելիություն և գործընթացի ստանդարտացում: Hielscher արդյունաբերական մասշտաբի, ավտոմատացված ուլտրաձայնային արդյունահանման համակարգերը նախատեսված են բարձրորակ էքստրակտների բարձր արտադրական հզորությունների համար՝ միևնույն ժամանակ նվազեցնելով աշխատուժը, ծախսերը և էներգիան:
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Գրականություն/Հղումներ
- B. Brands and M. Kleinke (2022): Astaxanthin production in Xanthophyllomyces dendrorhous grown in medium containing watery extracts from vegetable residue streams. IOP Conference Series: Earth Environ. Sci. 1034, 2022.
- Chougle, J.A.; Singha, R.S.; Baik, O.-D.(2014): Recovery of Astaxanthin from Paracoccus NBRC 101723 using Ultrasound-Assisted Three Phase Partitioning (UA-TPP). Separation Science and Technology, 49, 2014.
- Gogate et al. (2015): Ultrasound-assisted Intensification of Extraction of Astaxanthin from Phaffia rhodozyma. Indian Chemical Engineer 2015, 57:3-4, 240-255.
- Zou et al. (2013): Response Surface Methodology for Ultrasound-Assisted Extraction of Astaxanthin from Haematococcus pluvialis. Marine Drugs 2013, 11, 1644-1655.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
sono-extraction
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը կամ սոնո-էքստրակցիան հիմնված է ակուստիկ կավիտացիայի սկզբունքի վրա:
Երբ ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքները կիրառվում են հեղուկ համակարգերի վրա, տեղի է ունենում ակուստիկ կավիտացիա, որը վակուումային փուչիկների առաջացման, աճի և վերջնական փլուզման ֆենոմեն է (տես ստորև նկարը): Ուլտրաձայնային ալիքների տարածման ժամանակ վակուումային փուչիկները տատանվում և աճում են այնքան ժամանակ, մինչև հասնում են մի կետի, երբ չեն կարող ավելի շատ էներգիա կլանել։ Պղպջակների աճի գագաթնակետին նրանք բուռն փլուզվում են, ինչը տեղական ջերմային, մեխանիկական և քիմիական ազդեցություն է ունենում: Մեխանիկական ազդեցությունները ներառում են մինչև 1000 ատմ բարձր ճնշում, տուրբուլենտներ և ինտենսիվ կտրող ուժեր: Այդ ուժերը խաթարում են բջջի պատերը և խթանում զանգվածի փոխանցումը բջջի ներսի և լուծիչի միջև՝ ազատելով կենսաակտիվ միացություններ շրջակա հեղուկի մեջ (այսինքն՝ լուծիչ):
Բարձր ինտենսիվության, ցածր հաճախականության ուլտրաձայնի արդյունքում առաջացած ակուստիկ կավիտացիան ստեղծում է ինտենսիվ կտրող ուժեր և տեղական բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի տարբերություններ, որոնք անհրաժեշտ ազդեցություն են ապահովում բջիջների խզման, ինտենսիվ խառնման և զանգվածի փոխանցման համար: Այս ուլտրաձայնային կտրող ուժերը հաջողությամբ կիրառվում են կանեփի արդյունահանման համար:
Բուսական նյութերից և բջջային հյուսվածքից միացությունների ուլտրաձայնային արդյունահանումը լավ հետազոտված է: Բարձր ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքների կիրառումը զգալիորեն նպաստում է արդյունահանման գործընթացներին: Բացի գործընթացի ինտենսիվացումից – ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր բերքատվության և արդյունահանման ավելի կարճ ժամանակի – Ջերմային դեգրադացիան և ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն բաղադրիչների կորուստը կանխվում է, քանի որ սոնիկացիան ոչ ջերմային բուժում է: Ավելին, ուլտրաձայնային արդյունահանումը ցածր ներդրումային և գործառնական ծախսեր ունի, նվազեցնում է լուծիչների օգտագործումը և/կամ թույլ է տալիս օգտագործել ավելի կանաչ լուծիչներ, ինչը այն դարձնում է տնտեսական և շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ արդյունահանման տեխնիկա: Սովորական արդյունահանման մեթոդներից գերազանցելով՝ ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանումը (ԱՄԷ) ընդունվել է սննդի արդյունաբերությունից՝ տնտեսական շահույթով կենսաակտիվ միացություններ արտադրելու համար:
Ուլտրաձայնային հզոր ալիքները խախտում են կենսաբանական կառուցվածքների բջիջների մատրիցը և ազատում կենսաակտիվ միացությունները: Զանգվածի փոխանցումը բուսանյութի և լուծիչի միջև ուժեղանում է։ Այս մեխանիզմների շնորհիվ ուլտրաձայնային արդյունահանումը շատ արդյունավետ է կանեփի արդյունահանման համար:
աստաքսանտին
Աստակսանտինն առանձնանում է մուգ կարմիր գույնով։ Այն ճարպային լուծվող պիգմենտ է, որը հանդիպում է ջրիմուռներում (օրինակ՝ Haematococcus pluvialis, Chlorella zofingiensis, Chlorococcum), խմորիչում (օրինակ՝ Phaffia rhodozyma), սաղմոնում, իշխանի, կրիլում, ծովախեցգետին և խեցգետիններում։ Աստակսանտինը համարվում է գերհակաօքսիդանտ, քանի որ նրա հակաօքսիդիչ ուժը տասից քսան անգամ ավելի հզոր է, քան շատ այլ կարոտինոիդներ, ինչպիսիք են բետա-կարոտինը, լյուտեինը և զեաքսանտինը, և հարյուր անգամ ավելի հզոր, քան ալֆա-տոկոֆերոլը (վիտամին E): .
Աստաքսանտինը (3,3'-դիհիդրօքսի-β, β'-կարոտին-4,4'-դիոն) կետո-կարոտինոիդ է և պատկանում է քիմիական միացությունների ավելի մեծ դասին, որոնք հայտնի են որպես տերպեններ (որպես տետրատերպենոիդ), որոնք կազմված են. հինգ ածխածնի պրեկուրսորներ՝ իզոպենտենիլ դիֆոսֆատ և դիմեթիլալիլ դիֆոսֆատ։ Աստակսանտինը դասակարգվում է որպես կարոտինոիդ միացությունների տեսակ՝ թթվածին պարունակող բաղադրիչներով, մասնավորապես՝ հիդրոքսիլ (-OH) կամ կետոն (C=O), ինչպիսիք են զեաքսանտինը և կանտաքսանտինը: Աստաքսանտինը զեաքսանտինի և/կամ կանթաքսանտինի մետաբոլիտ է, որը պարունակում է և՛ հիդրոքսիլ, և՛ կետոնային ֆունկցիոնալ խմբեր: Շատ կարոտինոիդների նման, աստաքսանտինը լիպիդներում լուծվող պիգմենտ է և առանձնանում է իր կարմիր գույնով։ Կարոտինոիդները, ներառյալ աստաքսանտինը, հայտնի են իրենց հակաօքսիդիչ հզորությամբ:
Աստաքսանտինը կարմիր գունանյութ է և բնականաբար առաջանում է անձրևաջրերի միկրոջրիմուռներից (Haematococcus pluvialis) և Xanthophyllomyces dendrorhous կոչվող խմորիչից (նաև հայտնի է որպես Phaffia rhodozyma): Ջրիմուռը ենթարկվում է սթրեսի մեկ կամ մի քանի պայմանների միջոցով՝ սկսած սննդանյութերի պակասից, աղիության ավելացումից և արևի ավելցուկից՝ ստեղծելով Աստաքսանտին: Տեսակները, որոնք օգտագործում են սթրեսային քաղցրահամ միկրոջրիմուռները, ինչպիսիք են սաղմոնը, կարմրախայտը, կարմիր ծովախեցգետինը, ֆլամինգոն, խեցգետնակերպերը (օրինակ՝ ծովախեցգետին, կրիլ, խեցգետին, օմար, խեցգետին), արտացոլում են կարմիր-նարնջագույն երանգների պիգմենտացիան իրենց արտաքին տեսքով:
Որպես հավելում, աստաքսանտինը օգտագործվում է իր առողջարար և հիվանդությունները բուժող ազդեցությունների համար: Աստաքսանտինը լավ հաստատված սնուցիչ է, որն օգտագործվում է մաշկի առողջությունը բարելավելու համար (օրինակ՝ նվազեցնել կնճիռները, արևի այրման հետևանքով առաջացած վնասները և այլն):
Ավելին, աստաքսանտինն ավելի մեծ ուշադրություն է գրավում Ալցհեյմերի հիվանդության, Պարկինսոնի հիվանդության, սրտանոթային հիվանդությունների, բարձր խոլեստերինի, լյարդի հիվանդությունների, տարիքային մակուլյար դեգեներացիայի և քաղցկեղի կանխարգելման համար բուժման համար:
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.