超音波処理による微細藻類の回収の改善

微細藻類は脂質、タンパク質、微量栄養素を豊富に含むため、貴重な栄養源となります。藻類の細胞壁の構造的な強靭さと、後工程で細胞内化合物 – 特に脂質や微量栄養素 – を抽出する必要性を考慮すると、非加熱で高効率の技術が求められます。Hielscherは、超音波処理装置によって、バイオマスの濃縮と細胞破砕という二つの重要な処理工程を容易にし、改善する優れた処理ソリューションを提供します。

一台の超音波処理装置 – 藻類処理の二つの工程

1. 非破壊的な藻類の回収
   Arthrospira platensisの生存性を損なわず、その特徴的な多細胞らせん構造の完全性も損ないません。穏やかな超音波振動とキャビテーションにより、Arthrospira platensisの細胞内のガス小胞が崩壊し、通常は浮遊する細胞を沈降させることができます。これにより、藻類バイオマスの濃縮が容易になります。
2. 抽出のための細胞破砕（脂質、タンパク質、生理活性化合物）
   第二の処理工程である抽出では、強力な超音波処理によってArthrospira platensisの細胞構造を破砕し、脂質、タンパク質、生理活性化合物などの細胞内化合物を放出させます。
   藻類の超音波抽出について詳しくご覧ください！

超音波による藻類回収の促進

Lecinaら（2015）の研究では、シアノバクテリアArthrospira fusiformis（Arthrospira platensisとも呼ばれる）の培養物に非破壊的な超音波処理を施したところ、バイオマスの沈降と回収が大幅に促進されることが明らかになりました。研究者らは、低強度の超音波場（≤0.5 W/mL）を適用することで、細胞の生存性や形態を損なうことなく、可逆的な凝集を誘導しました。細胞の生存性や形態の維持は、損傷のない生体分子、または継続培養のための生細胞を必要とする用途で求められる条件です。
「非破壊的な超音波処理によって、これらの微細藻類は容易に沈降させることができ、約80–85%の回収率を達成しながら、バイオマスを約30倍に濃縮できます。」（Lecina et al., 2015）

藻類の回収と抽出のための高性能超音波処理装置

Hielscherの超音波処理装置は、ラボと産業規模の両方の用途向けに設計された先進的な高性能超音波プロセッサーであり、藻類の回収と抽出のワークフローに最適です。回収段階では、Hielscherのシステムにより、細胞の完全性を損なうことなく、精密な低強度の超音波処理で細胞の凝集と沈降を促進できます。その後、高強度で処理できる能力により、制御された細胞破砕を行い、細胞内の脂質、色素、微量栄養素の効率的な放出を促進できます。調整可能な振幅とサイクルモード、連続運転モード、堅牢な設計を備えたHielscherの超音波処理装置は、スケールアップ可能でエネルギー効率の高いバイオプロセスを支援し、現代の藻類バイオリファイナリーで重要なツールとなっています。

設計、製造、コンサルティング – ドイツ製の品質

Hielscherの超音波処理装置は、最高水準の品質と設計基準で知られています。堅牢性と操作の容易さにより、当社の超音波処理装置を産業施設に円滑に組み込むことができます。Hielscherの超音波処理装置は、過酷な条件や厳しい環境にも容易に対応します。

Hielscher UltrasonicsはISO認証取得企業であり、最先端技術と使いやすさを備えた高性能超音波処理装置に特に重点を置いています。もちろん、Hielscherの超音波処理装置はCEに適合し、UL、CSA、RoHsの要件を満たしています。

以下の表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力の目安を示しています。