Hielscher ультрадыбыстық технологиясы

Балдырлар өсіру зертханасы – Ультрадыбыстық балдырлар өндіру

Балдырларды өсіру

Балдырлар Grow Lab балдырлар өсіру үшін құбырлы және тегіс фотобиореакторлар, сондай-ақ ағынды жасушалармен жабдықталған Hielscher ультрадыбыстық процессорларына негізделген ультрадыбыстық бұзылу процесі жасалды.
Процестің жалпы ағын схемасы төменде көрсетілген.

Балдырларға арналған Gro Lab компаниясы балдырларға арналған бояу биореакторын және балдырлар майын алу үшін төменгі өңдеуді қоса алғанда, толық процесті орнатуды жасады.

Ағымдық диаграмма ультрадыбысты қолдану арқылы балдырлар мен алтын өндіруді көрсетеді. © Балдырлар Grow Lab

Төмендегі мысалдарда балдырлар өсіруге арналған лабораторлы фотобиоэктерлердің мысалдары келтірілген.
Спектрдің PAR бөлігінде жарық беретін жарықдиодты панельдерді пайдалану балдырлардың максималды өсу қарқынын қамтамасыз етеді.
Мысалы, бастапқы тығыздығы 0,146 г / л болатын Хлорелла Вульгарис егуден кейін біз 7 күнде 7,3 г / л тығыздыққа қол жеткіздік.

www.algaegrowlab.com

Балдырлар Grow Lab компаниясы алгебра майы өндіретін фото-биореакторлар мен жабдықтарды жеткізеді.

Ультрадыбыспен балдырлар жасушаларын жою

Балдырларға арналған өсімдік стадионынан кейін балдырлар жасушасы мұнай өндіру үшін пісіп жатыр. Жасуша мазмұны жасуша мембранасының құрылысы арқылы қоршаған ортадан бөлінген кезде, жасушадағы бұзылу әдісі толық жасушааралық материалдың босатылуына қатысты маңызды болып табылады. Жасуша мембранасы жасушаның механикалық беріктігін қамтамасыз етеді және оның тұтастығын сақтайды. Жасуша мембранасының серпімді қасиеттері клеткалар сыртқы ортада пайда болуы мүмкін осмотикалық қысымдағы жылдам өзгерістерге төтеп беруге мүмкіндік береді.
Төменде сипатталған ультрадыбыстық және микротолқынды көмек әдістерінің екеуі де микробалдырларды өндірудің тиімділігін жоғарылатады, тиімділігі жоғары, экстракция уақыты мен өнімділіктің жоғарылауы, сондай-ақ төменгіден қалыпты шығындарға және елеусіз қосылған уыттылыққа байланысты.
Балдырлар жасушалары экстракциядан бұрын жойылған жағдайда, балдырлардан мақсатты өнімдерді алу өте тиімді. Бірақ кейде жасушалардың қирауы, мақсатты өнімнің босатылуына әкеледі және оны алу үшін бөліну үдерісі қажет (мысалы, биоотын өндірісі үшін балдырлардан липидтерді алу).
Балдырлар өсіру зертханасы жасушааралық мазмұнды толық босатуға қол жеткізетін жоғары тиімді процесті қамтамасыз ететін ультрадыбыстық жүйесін біріктіреді және оларды қысқа мерзімде жоғары өнімділікпен қамтамасыз етеді. Ультрадыбыстық реактордағы ультрадыбыстық толқындар балдырлардан тұратын сұйық орталарда каватацияны тудырады. Кавитацияның көпіршіктері ультрадыбыстық толқындардың ауыспалы сиретудің фазалары кезінде белгілі бір мөлшерге жеткенше өседі, әрі қарай ешқандай энергияны сіңіру мүмкін болмайды. Бұл көпіршікті өсудің максималды нүктесінде қысу фазасы кезінде бос орындар құлап кетеді. Көпіршікті құлау қысым мен температураның дифференциалды жағдайларын, сондай-ақ соққы толқындарын және күшті сұйық ағындарды тудырады. Бұл экстремалды күштер тек жасушаларды бұзып қана қоймайды, сонымен қатар олардың мазмұнын сұйық ортада тиімді түрде жуу (мысалы, су немесе еріткіштер).
Ультрадыбыстық бұзылудың тиімділігі қатты балдырлар арасында айтарлықтай өзгеретін жасуша қабырғаларының беріктігі мен серпімділігіне байланысты. Сондықтан жасушаларды жоюдың тиімділігі ұлтандыру үрдісінің параметрлеріне қатты әсер етеді: ең маңызды параметр - амплитуда, қысым, концентрация & тұтқырлығы мен температурасы. Бұл параметрлер оңтайлы өңдеу тиімділігін қамтамасыз ету үшін балдырлардың әрбір нақты штаммына оңтайландырылуы керек.
Төменде келтірілген мақалаларда жасуша бұзылуының және түрлі балдырлар штамдарының ыдырауының кейбір мысалдарын таба аласыз:

  • Dunnaliella salina және Nannochloropsis oculata: King PM, Nowotarski K .; Джойс, Е.М. Мэйсон, TJ (2012): балдырлар жасушаларының ультрадыбыстық бұзылуы. AIP конференциясының материалдары; 24.05.2012, Vol. 1433 1-шығарылым, б. 237.
  • Nannochloropsis oculata: Джонатан Р. Макмиллан, Иан А. Уотсон, Мехмуд Али, Weaam Jaafar (2013): Алгебра жасушасының бұзылу әдістерін бағалау және салыстыру: микротолқынды пеш, су борты, блендер, ультрадыбыстық және лазерлік өңдеу. Қолданбалы Энергия, наурыз, 2013 ж., Т. 103, 128-134 беттер.
  • Nanochloropsis salina: Sebastian Schwede, Alexandra Kowalczyk, Мэнди Гербер, Роланд Спан (2011): Алгоритм биомассасының моно асқазандарына түрлі жасушалық бұзылу әдістерінің әсері. Дүниежүзілік энергияның жаңартылатын энергетикалық конгресі 2011, Биоэнергетикалық технологиялар, 2011 жылғы 8-12 мамыр, Швеция.
  • Шизоцитриум лимацині және Chlamydomonas reinhardtii: Хосе Герде, Мелисса Монталбо-Ломой М, Линксинг Яо, Дэвид Гревелл, Тонг Ванг (2012): Ультрадыбыстық емдеу арқылы микробалдырлы жасушаның бұзылуын бағалау. Bioresource Technology 2012, Vol. 125, с. 175-81.
  • Crypthecodinium cohnii: Paula Mercer және Roberto E. Armenta (2011): Микробалдырдан мұнай өндірудегі даму. Липид ғылымының технологиясы, 2011ж.
  • Scotiellopsis terrestris: S. Starke, Dr. N. Hempel, L. Dombrowski, проф. О. Пульц: Ультрадыбыстық және пектин ыдырайтын ферменттер көмегімен Scotiellopsis жердегі жасуша бұзылысын жақсарту. Naturstoffchemie.
500L фотобиореакторында балдырлар өсіру

500L түтікшелі фотобиорактор LED панельдерімен © Algae Grow Lab

Балдырлар Grow Lab балдырлар өсіру үшін әртүрлі конструкцияларда фото-биореакторларды жеткізеді.

Жарықдиодты панельдермен жабдықталған тегіс фото-биореактор © Algae Grow Lab

Процесс

Өсіруден кейін балдырлар биомасса ағыны сұйық ортадан биомассаны бөліп алу үшін концентрациялық құрылғыға беріледі. Концентрат сақтау қоймасында жинақталады. Бөлуден кейін жасуша май мен басқа да жасуша материалдарын босатуға кедергі келтіруі керек. Сондықтан концентрлі биомасса Hielscher ультрадыбыстық құрылғы арқылы сорылады. Ультрадыбыстық рециркуляцияны орнату Hielscher ағыны жасушасы арқылы жинақталған резервуарға берілген қысым арқылы жасуша концентратының рециркуляциясын қамтамасыз етеді. Рециркуляция жасушаларды жою үшін қажетті уақытты созады. Жою процесі аяқталғаннан кейін, жойылған жасушаларымен бірге биомасса өнімнің қалған бөліктерінен түпкілікті бөлінуі орын алған өнім бөлгіш құрылғыға сорып жатыр.

Қуатты ультрадыбыстық зерттеу - бұл балдырлар жасушаларының сынуы үшін тиімді әдіс. Hielscher's UIP1500hd - 1500 ватт ультрадыбыстық гомогенизатор, ол толыққанды қосымшаларға оңай біріктірілген болуы мүмкін.

Биомасса концентрациясы / бөлгіш құрылғысы бар балдырлы жасушаларды жою құрылғысы және Hielscher-ның 1,5 кВт ультрадыбыстық процессоры UIP1500hd. © Балдырлар Grow Lab

Жойылған жасушалардың пайызын өлшеу

Балдырлардың бұзылуының тиімділігін бағалау үшін, ALgae Grow Lab зертханасы бұзылған жасушалардың пайызын өлшеу үшін екі түрлі әдісті қолданды:

  1. Алғашқы талдау әдісі A, B және A + B хлорофиллінің флуоресценциясын өлшеуге негізделген.
    Баяу сығу центрифугалау кезінде алғышы клеткалар мен қоқыстар алушының түбінде түйір болады, бірақ еркін қалқымалы хлорофиллдің қалдықтары супернатантта қалады. Ұяшық пен хлорофиллдің осы физикалық сипаттамаларын пайдаланып, сынған жасушалардың пайызы анықталуы мүмкін. Бұл біріншіден үлгідегі хлорофиллдің флуоресценциясын өлшеу арқылы жүзеге асырылады. Содан кейін, үлгісі центрифугаланған. Содан кейін супернатанттың хлорофиллдің флуоресценциясы өлшенеді. Хлорофиллдің флуоресценттік процентін үлгілік хлорофиллдің флуоресценциясына сіңіргіштікте алу арқылы сынған жасушалардың пайызына бағалау жасалуы мүмкін. Бұл өлшеу түрі әділ дәл болып табылады, бірақ хромантикалық хлорофилл саны бірдей болып есептеледі. Барлығы хлорофилл экстракциясы метанолды пайдалана отырып жүргізілді.
  2. Екінші талдау әдісі үшін классикалық гемоцитометрия жиналған балдыр үлгісіндегі жасуша тығыздығын өлшеу үшін пайдаланылды. Рәсім 2 кезеңмен жүзеге асырылады:
  • Біріншіден, ультрадыбыстық өңдеуден бұрын жиналған балдырлар үлгісінің жасушалық тығыздығы өлшенеді.
  • Екіншіден, сол үлгідегі ұлтизациядан кейін жойылмаған (қалған) жасушалардың саны өлшенеді.
    Осы екі өлшеулердің нәтижелері бойынша жойылған жасушалардың пайызы есептеледі.
Суретте қуатты ультрадыбыспен (Hielscher UIP1500hd) ұяшықтың бұзылуы алдында балдыр концентратын көрсетеді. © Балдырлар Grow Lab

Pic.1: Балдырлар алдындағы бұзылудан бұрын © Балдырлар өседі

Микроскопиялық сурет балдыр концентратын 60 минуттан кейін көрсетеді. Ультрадыбыспен. Балдырлар жасушаларының 50% -ы сынған.

2-сурет: Балдырлардың бұзылуы: 60 минуттан кейін 50% ұяшықтың бұзылуы. Ультрадыбыспен. © Балдырлар Grow Lab

Ультрадыбыстық бұзылған және дезинтирленген балдырлар жасушаларының микроскопиялық суреті. © Балдырлар Grow Lab

3-сурет: Балдырлардың бұзылуы: 120 минуттан кейін 100% жасуша бұзылуы. Ультрадыбыспен. © Балдырлар Grow Lab

Балдырлар өсіру зертханасы ұялы бұзылу үшін Hielscher ның ультрадыбыстық жабдықтарын біріктіретін Ультрадыбыстық бұзылу бөлімі әзірледі (ұлғайту үшін басыңыз!)

Балдырлардың ағынының диаграммасы лабораторияның балдырлар өсіру және өңдеу қондырғысын өсіреді. © Балдырлар Grow Lab

Кері байланыс / қосымша ақпарат алу үшін сұраңыз

Егер қайта өңдеу талаптары туралы бізге әңгімелестік. Біз сіздің жобасы үшін ең қолайлы орнату және өңдеу параметрлері ұсынамыз.





Біздің ескеріңіз құпиялылық саясаты.