より高い収率のための超音波アスタキサンチン抽出
- アスタキサンチンは、医薬品や栄養補助食品に使用される非常に強力な抗酸化物質です。.
- 藻類などの天然源から高品質のアスタキサンチンを製造するためには、高性能抽出技術が求められます。
- 超音波抽出は、非常に短い抽出時間でアスタキサンチンの高収率を与える機械的処理です。
高品質のアスタキサンチン抽出物のための高性能超音波処理器
超音波抽出は、微細藻類、オキアミ、または甲殻類などの天然源からアスタキサンチンを抽出するために強烈な超音波を使用する高性能抽出技術です。アスタキサンチンは、その強力な抗酸化特性とさまざまな健康上の利点で知られる天然に存在するカロテノイド色素です。栄養補助食品や食品着色料として一般的に使用されています。超音波処理があなたのアスタキサンチン抽出プロセスを改善するのにどのように役立つかをリア!
高出力超音波を使用して改善されたアスタキサンチン抽出のためのマルチソノリアクター
微細藻類からのアスタキサンチンの超音波抽出
栄養補助食品のアスタキサンチン, 彼らの健康上の利点のために人間や動物によって消費されます, アスタキサンチンは、魚介類から得られるか、藻類H. プルビアリスから抽出.ヘマトコッカス・プルビアリスは緑色の微細藻類であり、ストレス条件が適用されると高いアスタキサンチン含有量(例えば、高い経腸、窒素欠乏、高温および光)を生成する。藻類細胞当たり最大9.2mg/gアスタキサンチン(=H.プルビアリスの乾燥重量で最大3.8%)を有するヘマトコッカス・プルビアリスは、天然アスタキサンチンの非常に高い含有量を蓄積し、したがって、アスタキサンチンの産生に好ましい生物である。
緑色の微細藻類からアスタキサンチンを放出するためには、藻類細胞を破壊しなければならない。超音波は、脂質、抗酸化剤、ポリフェノールおよび天然色素として生じる生理活性化合物の細胞破壊、溶解および単離を目的として十分に確立されている。高性能超音波は、せん断力によって細胞壁を破壊し、アスタキサンチンなどの生理活性物質の放出を引き起こす純粋に機械的な力を作成します。
酵母からのアスタキサンチンの超音波抽出
ファフィアロドザイマはアスタキサンチンが豊富な酵母です。しかし、P. rhodozymaの厚い細胞壁は、主にグルカンで構成され、細胞の剛性に関与しているため、細胞破壊とアスタキサンチンの単離は困難な作業になります。研究者(Gogateら2015)は、乳酸と組み合わせた超音波抽出が細胞破壊を強化し、P.ロドザイマからのアスタキサンチンの抽出をより環境に優しい、環境に優しいプロセスにすることを見出しました。彼らは、破砕の媒体として乳酸を使用し、抽出の溶媒としてエタノールを使用しました。アスタキサンチンの最大収率(90%)は、3M乳酸、15分の破砕時間の使用に基づく超音波支援抽出アプローチのために得られた。加圧可能なフロースルー反応器と組み合わせて、UIP4000hd(4kW、左の写真を参照)などの強力な超音波抽出器は、非常に強烈なキャビテーションの生成を可能にします。キャビテーションせん断力は酵母細胞壁を破壊し、細胞内部と溶媒との間の物質移動を促進します。
- 優れた収率
- 高速抽出 – 数分以内
- 高品質の抽出物 – 非熱的、マイルド
- 緑溶媒(水/エタノールなど)
- 費用対効果の高いです
- 簡単で安全な操作
- 低い投資と運用コスト
- 頑丈な下で24/7操作
- グリーン、環境にやさしい方法
超音波アスタキサンチン抽出 – バッチモードまたは連続フローモード
アスタキサンチンは親油性化合物であり、溶媒(例えば酢酸エチル中のエタノール48.0%)および油(例えば大豆油)に溶解することができる。
バッチ： 超音波抽出プロセスは、単純なバッチプロセスとして、またはインライン処理として、培地が超音波フロースルー反応器を介して連続的に供給される場合に操作することができます。
バッチ処理は簡単な手順で、ロットによって抽出が行われます。ヒールシャー超音波は、小さなから大規模なバッチ、すなわち1Lから120Lのための超音波プロセッサを提供しています。
5 ~ 10L のバッチを処理する場合は、 UP400St ソトロードS24d22L2Dで(写真左を参照)。
約120Lのバッチ処理の場合は、 超音波処理装置 UIP2000hdT ソノトロードRS4d40L4付き。
フロースルー: より大きな容積および本格的な商業抽出のために、連続的な液体の流れは溶媒/植物スラリーが強く超音波処理される超音波反応器を通して供給される。
約8L/分の容積については、 UIP4000hdT ソノトロードRS4d40L3と加圧可能なフローセルFC130L4-3G0
UIP2000hdT (2kW)大規模バッチ抽出用
抽出のための高性能超音波装置
ヒールシャー超音波は、植物、酵母、細胞からの高品質の抽出物の生産のための高性能超音波処理器の製造に特化しています。ヒールシャー超音波の幅広い製品ポートフォリオは、アスタキサンチン、ケルセチン、カフェイン、クルクミン、テルペンなどの生理活性成分の効率的な抽出と分離のための高強度超音波を提供する堅牢なベンチトップと完全に産業用システムまで、小型で強力なラボ超音波装置に及ぶ。200Wから16,000Wまでのすべてのデジタル超音波処理器は、プログラム可能な設定、快適な操作のためのカラータッチディスプレイ、自動データ記録のための統合SDカード、ブラウザのリモートコントロール、その他多くのユーザーフレンドリーな機能を備えた直感的なメニューを備えています。ソノトロードとフローセル(媒体と接触している部分)はオートクレーブすることができ、洗浄が容易です。すべての当社の超音波装置は、24/7操作のために構築され、低メンテナンスを必要とし、操作が簡単で安全です。
デジタルカラーディスプレイにより、超音波装置のユーザーフレンドリーな制御が可能です。当社のシステムは、低振幅から非常に高い振幅まで提供することができます。アスタキサンチンなどの化合物の抽出のために、我々は高品質の活性物質の敏感な分離のために最適化された特別な超音波ソノトロード(超音波プローブまたはホーンとしても知られている)を提供しています。ヒールシャーは、非常に頑丈な酵母細胞を破壊する極端なキャビテーションせん断力を生成することができる加圧可能なフローセルと組み合わせて、高振幅のための特別なソノトロードを提供しています。ヒールシャー超音波装置の堅牢性は、ヘビーデューティと要求の厳しい環境で24/7操作を可能にします。
超音波プロセスパラメータの正確な制御は、再現性とプロセスの標準化を保証します。ヒールシャー工業規模、自動超音波抽出システムは、同時に労力、コスト、およびエネルギーを削減しながら、優れた品質の抽出物の高い生産能力のために設計されています。
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文学/参考文献
- 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.
知る価値のある事実
ソノ抽出
超音波抽出またはソノ抽出は、音響キャビテーションの原理に基づいています。
強い超音波が液体システムに適用されると、真空気泡の発生、成長および最終的な崩壊の現象である音響キャビテーションが発生します(下の写真を参照)。超音波の伝播の間に、真空気泡は振動し、彼らはより多くのエネルギーを吸収することができないポイントに達するまで成長します。バブルの成長のピーク時には激しく崩壊し、局所的な熱、機械的、化学的影響を引き起こします。機械的効果には、最大1000atmの高圧、乱流、強いせん断力が含まれます。これらの力は細胞壁を破壊し、細胞内部と溶媒との間の質量移動を促進し、周囲の液体(すなわち溶媒)に生理活性化合物を放出する。
高強度、低周波超音波によって生成される音響キャビテーションは、細胞破壊、強烈な混合および物質移動に必要な影響を提供する強烈なせん断力および局所的に発生する高圧および温度差を作り出す。これらの超音波せん断力は、大麻抽出のために首尾よく適用されます。
植物や細胞組織からの化合物の超音波抽出はよく研究されています。非常に強い超音波の適用は、抽出プロセスを大幅に促進します。プロセスの強化に加えて – より高い収率および短い抽出時間をもたらす – 超音波処理は非熱処理であるため、温度に敏感な成分の熱劣化と損失が防止されます。さらに、超音波抽出は、低い投資と運用コストを有し、溶媒の使用を低減し、/またはより環境に優しい抽出技術を作る、より環境に優しい抽出技術を可能にします。従来の抽出方法を上回り、超音波アシスト抽出(UAE)は、経済的な利益を有する生理活性化合物を製造するために食品産業から採用されている。
強力な超音波は、生物学的構造の細胞マトリックスを破壊し、生理活性化合物を放出します。植物材料と溶媒との間の物質移動が激化する。これらのメカニズムにより、超音波抽出は大麻抽出に非常に効率的です。
アスタキサンチン
アスタキサンチンは深い赤色で区別されます。これは、藻類(例えば、ヘマトコッカスプルビアリス、クロレラゾフィンギエンシス、クロロコッカム)、酵母(例えば、ファッシアロドジマ)、サーモン、マス、オキアミ、エビ、ザリガニに見られる脂溶性顔料です。アスタキサンチンは、その抗酸化力は、β-カロテン、ルテイン、ゼアキサンチンなどの他の多くのカロテノイドよりも10〜20倍強力であり、α-トコフェロール(ビタミンE)よりも100倍強力であるため、超抗酸化剤と考えられています。).
アスタキサンチン(3,3′-ジヒドロキシβ、β'-カロテン-4'-ジオン)はケトカロテノイドであり、5つの炭素前駆体からなるテルペン(テトラテルペノイドとして)として知られるより大きなクラスの化学化合物に属し、ジリン酸イソペニル、ジメチルジリン酸塩。アスタキサンチンは、酸素含有成分を有するカロテノイド化合物の一種として分類され、すなわちヒドロキシル(-OH)またはケトン(C=O)、ゼアキサンチンおよびカンタキサンチンなどである。アスタキサンチンはゼアキサンチンおよび/またはカンタキサンチンの代謝産物であり、ヒドロキシルおよびケトンの両方の機能基を含有する。多くのカロテノイドと同様に、アスタキサンチンは脂質溶解性顔料であり、その赤色によって区別されます。アスタキサンチンを含むカロテノイドは、その抗酸化能力のためによく知られています。
アスタキサンチンは赤色顔料であり、当然のことながら雨水微細藻類(ヘマトコッカス・プルビアリス)とXanthophyomycesデンドロハウス(ファフィア・ロドジマとも呼ばれる)と呼ばれる酵母に由来する。藻類は、栄養素の不足、高い経分、過度の日光からアスタキサンチンを作成する1つまたは条件の組み合わせを介してストレスを受けます。サケ、赤マス、赤いマス、フラミンゴ、甲殻類(例えば、エビ、オキアミ、カニ、ロブスター、ザリガニ)などのストレスを受けた淡水微細藻類を消費する種は、その外観に赤オレンジ色の色素沈着を反映しています。
サプリメントとして, アスタキサンチンは、その健康促進と病気治療効果のために投与されます。.アスタキサンチンは、皮膚のヒースを改善するために投与される確立された栄養補助食品です(例えば、しわ、日焼けによる損傷などを減らす)。
さらに、アスタキサンチンは、アルツハイマー病、パーキンソン病、心血管の脱風、高コレステロール、肝臓病、加齢黄斑変性症、および癌の予防に使用するための使用のためにますます注目を集めています。
