ヒールシャー超音波技術

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。

高品質アスタキサンチンのための高性能超音波

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。
緑の微細藻類からアスタキサンチンを放出するには、藻類細胞を破壊する必要があります。超音波は、脂質、抗酸化物質、ポリフェノールおよび天然顔料としてオークの細胞破壊、分解および単離の目的のために十分に確立されています。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

抽出のためのUIP4000hdT 4kW強力な超音波プロセッサファフィア・ロドジマはアスタキサンチンが豊富な酵母です。しかし、主にグルカンで構成され、細胞剛性を担うP.rhodozymaの厚い細胞壁は、細胞破壊およびアスタキサンチン単離を困難なタスクにする。研究者(Gogate et al. 2015)は、乳酸と組み合わせた超音波抽出が細胞破壊を強め、P.ロドジマからのアスタキサンチンの抽出をより緑色の環境金属に優しいプロセスにすることを発見した。抽出用溶媒として破壊剤やエタノールを含むとして乳酸を使用した。アスタキサンチンの最大収率 (90%)3M乳酸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、15分の中断時間のような強力な超音波プロセッサ UIP4000hdT (4kW、写真左を参照)加圧可能なフロースルー反応器との組み合わせで、非常に強烈なキャビテーションの生成を可能にする。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質量移動を促進する。

超音波アスタキサンチン抽出の利点

  • 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

UP400St攪拌8L抽出セットアップ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、 UIP2000hdT ソトロードRS4d40L4(右上の写真を参照)。

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

2kWシステムUIP2000hdTと超音波抽出

UIP2000hdT (2kW)大規模バッチ抽出用

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抽出のための高性能超音波装置

ヒールシャー超音波は、植物から高品質の抽出物の生産のための高性能超音波プロセッサを製造に特化しています。
ヒールシャーの幅広い製品ポートフォリオは、小型で強力なラボ超音波装置から、生理活性成分の効率的な抽出と単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および完全産業システムまで多くの範囲です。 ケルセチンカフェインクルクミンテルペン など)。からすべての超音波デバイス 200W16,000W デジタル制御のための着色された表示、自動データ記録のための統合されたSDカード、ブラウザのリモートコントロールおよびより多くのユーザーフレンドリーな機能を特色にする。ソトローデおよびフローセル(培地と接触している部分)はオートクレーブでき、洗浄が容易です。すべての私たちの超音波装置は24/7操作のために造られ、低い維持を要求し、作動することは容易で、安全である。
Colored touch display of the new hdT series of Hielscher's industrial ultrasonicatorsデジタル色の表示は超音波装置のユーザーフレンドリーな制御を可能にする。当社のシステムは、低い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学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単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角としても知られている)を提供しています。加圧可能な流量細胞と組み合わせて高い振幅のためのヒールシャーの特別なソトローデは、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します。ヒールシャーの超音波装置の強さは頑丈で、要求の厳しい環境で24/7操作を可能にする。
超音波プロセスパラメータの正確な制御は、再現性とプロセス標準化を保証します。ヒールシャーの工業規模の自動超音波抽出システムは、優れた品質の抽出物の高い生産能力を実現すると同時に、労力、コスト、エネルギーを削減するために設計されています。

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ヒールシャー超音波は、音響化学用途のための高性能超音波装置を製造しています。

ラボからパイロットおよび工業規模に高出力超音波プロセッサ。

文学/参考文献

  • Gogate et al. (2015): (2015): ファフィア・ロドジマからのアスタキサンチン抽出の超音波支援強化インドの化学エンジニア 2015, 57:3-4, 240-255.
  • Zou et al. (2013): [ヘマトコッカス・プルビアリスからのアスタキサンチンの超音波支援抽出のための応答表面方法論]海洋薬 2013, 11, 1644-1655.


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。

超音波/音響キャビテーションは、リシスとして知られている細胞壁を開く非常に強烈な力を作成します(クリックすると拡大!

超音波抽出は、音響キャビテーションとその流体力学的せん断力に基づいています

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 – より高い収率とより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。

超音波破壊器は、植物源からの抽出(例えば植物、藻類、真菌)に使用されます。

植物細胞からの超音波抽出:微細横断面(TS)は、細胞からの超音波抽出時の作用のメカニズムを示す(倍率2000倍)[資料:Vilkhu et al. 2011]

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。