초음파 처리를 통해 개선된 미세 조류 수확
미세 조류는 지질, 단백질, 미량 영양소가 풍부하여 귀중한 영양소 공급원이 될 수 있습니다. 조류 세포벽의 구조적 탄력성과 세포 내 화합물의 다운스트림 추출에 대한 필요성을 고려하면 – 특히 지질과 미량 영양소 – 비열, 고효율 기술이 필요합니다. Hielscher는 초음파 처리기를 통해 두 가지 필수 처리 단계를 촉진하고 향상시키는 우수한 처리 솔루션을 제공합니다. – 바이오매스 농도 및 세포 파괴.
초음파 네이터 UIP1000hdT 조류 처리용
소닉레이터 1개 – 조류 처리의 두 단계
- 비파괴 조류 수확
아트로스피라 플라텐시스의 전형적인 다세포 나선형 구조의 생존력을 방해하거나 무결성을 손상시키지 않습니다. 가벼운 초음파 진동과 캐비테이션은 아트로스피라 플라텐시스 세포 내부의 가스 소포가 붕괴되어 부력이 있는 세포가 침전되도록 합니다. 이는 조류 바이오매스의 농축을 촉진합니다. - 추출을 위한 세포 파괴(지질, 단백질, 생리 활성 화합물)
추출의 두 번째 공정 단계에서는 지질, 단백질 및 생리 활성 화합물과 같은 세포 내 화합물을 방출하기 위해 강력한 초음파 처리를 사용하여 아르트로스피라 플라텐시스의 세포 구조를 파괴합니다.
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초음파를 이용한 해조류 수확 개선
(2015)의 연구에서 시아노박테리아 아트로스피라 푸시포미스(Arthrospira fusiformis)의 배양물을 비파괴 초음파 처리하여 바이오매스 침전 및 회수가 크게 촉진되는 것으로 나타났습니다. 연구진은 저강도 초음파장(≤0.5W/mL)을 적용하여 세포 생존력이나 형태를 손상시키지 않고 가역적 응집을 유도했습니다. – 온전한 생체 분자 또는 추가 배양을 위한 생존 가능한 세포를 필요로 하는 애플리케이션의 요구 사항입니다.
와 함께 “비파괴 초음파 처리를 통해 이러한 미세조류를 쉽게 침전시켜 바이오매스를 약 30배 농축하는 동시에 약 80~85%의 회수율을 달성할 수 있습니다.” (레시나 외, 2015)
초음파 추출기 UIP2000hdT 조류에서 지질, 단백질 및 생리 활성 화합물을 상업적으로 추출할 수 있는 스테인리스 스틸 반응기를 갖추고 있습니다.
해조류 수확 및 추출을 위한 고성능 초음파 처리기
Hielscher 초음파 처리기는 실험실 및 산업 규모 응용 분야 모두를 위해 설계된 고급 고성능 초음파 프로세서로 조류 수확 및 추출 워크플로우에 이상적으로 적합합니다. 수확 단계에서 Hielscher 시스템은 세포 무결성을 손상시키지 않고 세포 응집과 침전을 촉진하는 정밀한 저강도 초음파 처리를 가능하게 합니다. 그 후, 고강도 기능을 통해 세포 파괴를 제어하여 세포 내 지질, 색소 및 미량 영양소의 효율적인 방출을 촉진할 수 있습니다. 조정 가능한 진폭 및 사이클 모드, 연속 작동 모드, 견고한 설계를 갖춘 Hielscher 초음파 처리기는 확장 가능하고 에너지 효율적인 바이오 프로세싱을 지원합니다. – 현대 조류 바이오 정제소의 핵심 도구가 되었습니다.
- 고능률
- 최첨단 기술
- 신뢰도 & 견고성
- 조정 가능하고 정밀한 공정 제어
- 일괄 & 인라인
- 모든 볼륨에 대해
- 인텔리전트 소프트웨어
- 스마트 기능(예: 프로그래밍 가능, 데이터 프로토콜, 원격 제어)
- 쉽고 안전한 작동
- 낮은 유지 보수
- CIP(clean-in-place, 클린-인-플레이스)
설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질
Hielscher 초음파는 최고의 품질과 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고 함과 쉬운 작동으로 초음파를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파기로 쉽게 처리 할 수 있습니다.
Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
| 배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
| 10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
| 0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
| 10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000hdt 님 |
| 15에서 150L | 3 내지 15L/min | UIP6000hdT 님 |
| N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000hdT 님 |
| N.A. 개시 | 큰 | 의 클러스터 UIP16000hdT 님 |
문헌 / 참고문헌
- Martí Lecina, Jordi Prat, Carlos J. Paredes, Jordi J. Cairó (2025): Non-disruptive sonication of A. fusiformis (A. platensis) cultures facilitates its harvesting. Algal Research, Volume 7, 2015. 1-4.
- 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. - Vernès, Léa; Vian, Maryline; Maâtaoui, Mohamed; Tao, Yang; Bornard, Isabelle; Chemat, Farid (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry, 54, 2017.
자주 묻는 질문
세포의 침강은 어떻게 유도되나요?
세포의 침강은 주로 부력 조절을 방해하는 세포 내 가스 소포의 붕괴에 의해 유도됩니다. 이로 인해 세포 밀도가 증가하여 특히 시아노박테리아와 같은 플랑크톤 유기체에서 세포가 광 영역 밖으로 가라앉게 됩니다.
세포의 가스 액포란 무엇인가요?
가스 액포는 시아노박테리아를 비롯한 수생 원핵생물에서 발견되는 단백질 결합 가스로 채워진 구조물입니다. 가스 액포는 부력을 조절하여 세포가 물기둥에서 수직 위치를 조정하여 최적의 빛과 영양분을 얻을 수 있도록 합니다.
시아노박테리아란 무엇인가요?
시아노박테리아는 담수 및 해양 환경에서 흔히 볼 수 있는 광합성 산소 생산 원핵생물입니다. 이들은 질소 고정과 1차 생산에 중요한 역할을 하며 부영양 조건에서 해로운 조류 번식을 일으킬 수 있습니다.
아트로스피라 푸시포르미스란 무엇인가요?
아트로스피라 푸시포미스는 나선형 형태가 특징인 사상성 플랑크톤성 시아노박테리아입니다. 알칼리성 소다 호수에서 번성하며 플라밍고의 주요 식단 구성 요소입니다. 상업적으로는 다음과 같이 양식됩니다. “스피룰리나” 는 단백질과 영양소 함량이 높습니다.
초음파 처리는 조류에 어떤 영향을 미칩니까?
초음파 처리는 캐비테이션을 통해 조류 세포를 파괴하여 막 손상, 가스 소포 붕괴 및 광합성 장애를 유발합니다. 마이크로시스티스 아에루기노사와 같은 남조류의 경우, 일주기 후반 광기의 구조적 취약성으로 인해 세포 분열 후 초음파 처리에 대한 감수성이 증가합니다.


