Սպիրուլինայի գունանյութերի ուլտրաձայնային էքստրակցիա
Ապացուցված է, որ ուլտրաձայնային էքստրակցիան խիստ արդյունավետ է միկրոջրիմուռներից գերազանց որակի էքստրակտների անջատման համար։ Սպիրուլինայի գունանյութերը, օրինակ՝ ֆիկոցիանինը, հայտնի են որպես գերսնունդ, որը նպաստում է առողջությանը՝ հակաօքսիդանտների, վիտամինների և սպիտակուցների բարձր պարունակության շնորհիվ։ Բարձր խտությամբ հավելումներ, օրինակ՝ փոշիներ և հաբեր, արտադրելու համար անհրաժեշտ է կապույտ գունանյութերն էքստրակցել սպիրուլինա ջրիմուռներից։
Սպիրուլինա
Arthrospira platensis (A. platensis) և Arthrospira maxima (A. maxima) տեսակները հայտնի են սպիրուլինա անվամբ։ Սպիրուլինան կապտականաչ ջրիմուռներ են, որոնք հարուստ են ամինաթթուներով և հակաօքսիդանտներով։ Սննդանյութերի՝ սպիտակուցների, ֆերմենտների, հանքանյութերի, ինչպես նաև A, K, B12 վիտամինների, երկաթի և մանգանի բարձր պարունակության շնորհիվ դրանք դասվում են գերսննդի շարքին։ Arthrospira ջրիմուռների ցեղն առանձնանում է սպիտակուցների հատկապես բարձր պարունակությամբ։ Դրա սպիտակուցային պարունակությունը կազմում է չոր զանգվածի 53-ից 68%-ը և ապահովում է բոլոր անփոխարինելի ամինաթթուների ամբողջ սպեկտրը։ Բացի այդ, Arthrospira ցեղի ջրիմուռները պարունակում են մեծ քանակությամբ բազմաչհագեցած ճարպաթթուներ (PUFAs), որոնք կազմում են 5-ից 6% ընդհանուր լիպիդային պարունակության մոտավորապես 1,5-ից 2%-ը։ Այս բազմաչհագեցած ճարպաթթուները ներառում են γ-լինոլենաթթուն (GLA)՝ անփոխարինելի Օմեգա-6 ճարպաթթու։ Arthrospira ցեղի այլ կենսաակտիվ միացություններից են վիտամինները, հանքանյութերը, ինչպես նաև ֆոտոսինթետիկ գունանյութերը։
Նշում․ գիտականորեն Spirulina platensis (S. platensis) և Spirulina maxima (S. maxima) տեսակների ճիշտ անվանումներն են համապատասխանաբար Arthrospira platensis (A. platensis) և Arthrospira maxima (A. maxima)։ Երկու տեսակներն էլ նախկինում դասակարգվել են Spirulina ցեղում և մինչ օրս առօրյա խոսքում հայտնի են սպիրուլինա անվամբ։ Թեև այժմ ընդհանուր առմամբ ընդունված է Arthrospira և Spirulina երկու առանձին ցեղերի առանձնացումը, սպիրուլինա տերմինը հաճախ օգտագործվում է որպես ընդհանրացնող անվանում։
Սպիրուլինայի ուլտրաձայնային էքստրակցիա
Ուլտրաձայնային բջջաքայքայիչները (որոնք նաև կոչվում են ուլտրաձայնային էքստրակտորներ) լավ հայտնի են բջիջները բացելու և ներբջջային նյութն ազատելու իրենց ունակությամբ։ Երբ ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքները փոխանցվում են հեղուկներին, առաջանում է ակուստիկ կավիտացիայի երևույթը։ Կավիտացիոն ուժերը քայքայում են բջջապատերը և ուժեղացնում զանգվածափոխանակությունը, ինչի շնորհիվ թիրախային կենսաակտիվ միացությունները բջջից տեղափոխվում են հեղուկի մեջ։
Բջիջներից ուլտրաձայնային էքստրակցիա․ մանրադիտակային լայնական կտրվածքը (TS) ցույց է տալիս բջիջներից ուլտրաձայնային էքստրակցիայի ընթացքում գործողության մեխանիզմը (խոշորացում՝ 2000x) [աղբյուր՝ Vilkhu և համահեղինակներ, 2011]
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի առավելությունները
- Բարձր ելք
- Էքստրակտի գերազանց որակ
- Արագ էքստրակցիա
- Մեղմ, ոչ ջերմային գործընթաց
- Տարբեր լուծիչներ
- Անվտանգ
- Հեշտ շահագործում
- Մասշտաբի գծային մեծացում
- Տեխնիկական սպասարկման փոքր պահանջ
- Ներդրումների արագ վերադարձ
Էքստրակցիայի արձանագրություն
Prabuthas և համահեղինակները (2011) մշակել են էքստրակցիայի հետևյալ արձանագրությունը՝ բարձրորակ ֆիկոցիանինային էքստրակտ ստանալու համար․ ֆիկոցիանինի էքստրակցիան գնահատվել է ըստ ֆիկոցիանինի կոնցենտրացիայի՝ օգտագործելով թորած ջուր և CaCl2 պարունակող 1% լուծույթ։ Սպիրուլինա ծովային ջրիմուռն օգտագործվում է չորացված վիճակում, քանի որ խոնավ կենսազանգվածը բակտերիաներն անմիջապես յուրացնում են, և այն իր սննդային բաղադրության պատճառով սկսում է քայքայվել։ Ուստի այս խնդիրներից խուսափելու համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել ջրիմուռների չորացված կենսազանգված։ Էքստրակցիան իրականացվել է՝ 0,1g չորացված կենսազանգվածը խառնելով լուծիչի որոշ քանակության հետ, իսկ ուլտրաձայնային մշակման տևողությունն ու ամպլիտուդն ընտրվել են փորձի պլանի համաձայն։ Նմուշների կախույթները մշակվել են ուլտրաձայնով՝ օգտագործելով Hielscher ընկերության UP50H ուլտրաձայնային բջջաքայքայիչը, որից հետո ցենտրիֆուգվել են 15 min՝ 13 500rpm արագությամբ, սառեցվող ցենտրիֆուգի միջոցով։ Էքստրակցիայի ընթացքում ֆիկոցիանինի և սպիտակուցի պարունակությունն ուսումնասիրվել է տարբեր լուծիչների՝ կալցիումի քլորիդի և թորած ջրի օգտագործմամբ։
Ֆիկոցիանինի առավելագույն քանակը՝ 0,3116mg/ml, ստացվել է կալցիումի քլորիդի լուծույթում, իսկ հաջորդը՝ 0,299mg/ml, թորած ջրում։ Սպիտակուցի առավելագույն քանակը՝ 63,63%, ստացվել է որպես լուծիչ օգտագործված թորած ջրում, իսկ կալցիումի քլորիդի լուծույթում՝ 54,69%։ Այսպիսով, պարզվել է, որ CaCl2 պարունակող լուծույթը լավագույն լուծիչն է ուլտրաձայնի օժանդակությամբ ֆիկոցիանինի էքստրակցիայի համար։
Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային էքստրակտորներ՝ սպիրուլինայի էքստրակցիայի համար
Hielscher ընկերությունը ձեր երկարամյա փորձ ունեցող գործընկերն է բուսական և ֆիտոկենսազանգվածից կենսաակտիվ նյութերի հզոր ու հուսալի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի հարցում։ Բոլոր ուլտրաձայնային էքստրակտորները կարող են աշխատել 24/7 ռեժիմով և հարմար են սննդային էքստրակտների առևտրային արտադրության համար։ Մեր արտադրատեսականին ընդգրկում է ամբողջ սպեկտրը՝ փոքր ձեռքի կենսաքայքայիչներից մինչև փորձնական արտադրության ուլտրաձայնային սարքեր և արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգեր։ Տարբեր օժանդակ պարագաները, օրինակ՝ տարբեր սոնոտրոդներն ու հոսքային բջջային ռեակտորները, թույլ են տալիս օպտիմալ կերպով հարմարեցնել սարքավորումները ձեր գործընթացի պահանջներին։ Hielscher ընկերության բոլոր ուլտրաձայնային մշակիչներն ամուր են, հեշտ շահագործվող և նախագծված են օգտագործման հարմարավետությունն ապահովելու համար։ Թվային կառավարմամբ մեր ուլտրաձայնային սարքերն ունեն ներկառուցված SD քարտ՝ ուլտրաձայնային մշակման տվյալներն ավտոմատ գրանցելու համար։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորության մասին․
| Խմբաքանակի ծավալ | Ծավալային հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500mL | 10-ից 200mL/min | UP100H |
| 10-ից 2000mL | 20-ից 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-ից 20L | 0,2-ից 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-ից 100L | 2-ից 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10-ից 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | սարքերի միավորված խումբ՝ UIP16000 |
- Ուլտրաձայնային մշակման երկարամյա փորձ
- Բարձր որակ
- Ամրություն
- Աշխատանք 24/7 ռեժիմով
- Պաշտպանություն առանց հեղուկի աշխատելուց
- Մասշտաբի գծային մեծացման հնարավորություն
- Հաճախորդների գերազանց սպասարկում
- Տեխնիկական սպասարկման փոքր պահանջ
- Ուսուցման և տեղադրման ծառայություն
- Տեխնիկական կենտրոն
- Գործընթացի մշակում
- Պատվերով հարմարեցված ուլտրաձայնային սարքավորումներ
Մեր լավ պատրաստված անձնակազմն ապահովում է հաճախորդների բարձրակարգ սպասարկում և մասնագիտական խորհրդատվություն։
Կապվե՛ք մեզ հետ այսօր։ Մենք սիրով կառաջարկենք ձեր կիրառության համար ամենահարմար ուլտրաձայնային էքստրակտորը։
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային էքստրակտորներ՝ լաբորատորից մինչև փորձնական արտադրության և արդյունաբերական մասշտաբներ։
Գրականություն/Հղումներ
- 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.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Սպիրուլինա
Սպիրուլինան ցիանոբակտերիաների տեսակ է (որոնք հայտնի են նաև որպես ցիանոֆիտներ)․ դրանք բակտերիաների տիպ են, որոնք իրենց էներգիան ստանում են ֆոտոսինթեզի միջոցով։ Դրանք թթվածին արտադրելու ունակ միակ ֆոտոսինթետիկ պրոկարիոտներն են։ Ցիանոբակտերիաներ անվանումն առաջացել է բակտերիաների գույնից (հունարեն՝ κυανός, տառադարձումը՝ kyanós, բառացի՝ կապույտ)։ Իրենց գույնի պատճառով դրանք կոչվում են նաև կապտականաչ ջրիմուռներ, թեև ժամանակակից գործածության մեջ ջրիմուռներ տերմինը սահմանափակվում է էուկարիոտներով։ Spirulina platensis (S. platensis) տեսակը բազմաթել պրոկարիոտ ցիանոբակտերիա է, որը կարելի է հեշտությամբ աճեցնել որպես մոնոկուլտուրա բաց ավազաններում կամ փակ կենսառեակտորներում։ C-ֆիկոցիանինը (C-PC) սպիրուլինայի հիմնական ֆիկոբիլիպրոտեինն է։
Սպիրուլինայի էքստրակտներ
Սպիրուլինան տարածված սննդային հավելում է, որը ստացվում է ծովային ցիանոբակտերիաների (կապտականաչ ջրիմուռների) կենսազանգվածից։ Վեգանական սպիտակուցային և գունանյութային հավելումների պատրաստման համար օգտագործվող սպիրուլինայի երկու տեսակներն են Arthrospira platensis և Arthrospira maxima։ Այս միկրոջրիմուռներից ազատվող էքստրակտը հարուստ է հակաօքսիդանտներով, ամինաթթուներով և վիտամիններով։ Այդ պատճառով կապույտ էքստրակտի փոշին ավելացվում է հյութերին, սմուզիներին, շեյքերին և խմիչքներին՝ դրանց հաղորդելով գեղեցիկ, հագեցած կապույտ գույն։ Որպես այլընտրանք՝ սպիրուլինայի էքստրակտը կարելի է օգտագործել հաբերի տեսքով։
Ֆիկոցիանինը, ալոֆիկոցիանինը և ֆիկոէրիթրինը լույս հավաքող ֆիկոբիլիպրոտեինների ընտանիքի գունանյութ–սպիտակուցային համալիրներ են, որոնք հայտնի են իրենց հագեցած բաց կապույտ գույնով։ Ֆիկոցիանինը քլորոֆիլի օժանդակ գունանյութ է։ Քանի որ բոլոր ֆիկոբիլիպրոտեինները ջրալույծ են, դրանք թաղանթի ներսում չեն գտնվում․ փոխարենը ֆիկոբիլիպրոտեինները բջջաթաղանթին կապված են ագրեգատների՝ այսպես կոչված ֆիկոբիլիսոմների տեսքով։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիա և բջիջների քայքայում
Ուլտրաձայնի օժանդակությամբ էքստրակցիան (UAE) օգտագործվում է բուսական նյութից, ինչպես նաև հյուսվածքից կենսաակտիվ միացություններն ազատելու և անջատելու համար։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի գործընթացներում ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքները փոխանցվում են միջավայրին, որտեղ դրանք առաջացնում են հերթագայող սեղմում և ընդարձակում։ Սեղմման / ընդարձակման ցիկլերի ընթացքում առաջանում են վակուումային պղպջակներ, որոնք մի քանի ցիկլերի ընթացքում աճում են, մինչև այլևս չեն կարողանում ավելի շատ էներգիա կլանել, ինչի հետևանքով ուժգնորեն փլուզվում են դեպի ներս։ Պղպջակի փլուզումն առաջացնում է բարձր էներգիական վիճակ՝ տեղային մինչև 5000K ջերմաստիճաններով, 1000atm ճնշման տարբերություններով, 1010 K/s-ից բարձր տաքացման և սառեցման արագություններով, ինչպես նաև 280m/s արագությամբ հեղուկի շիթերով։ Այս երևույթը հայտնի է որպես ակուստիկ կավիտացիա։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան հիմնված է ակուստիկ կավիտացիայի և դրա հիդրոդինամիկական սահքի ուժերի վրա