Ultraschallextraktioun a Konservéierung

Bei der Ultraschallextraktioun a Konservéierung gëtt Leeschtungsultraschall benotzt, fir Zellstrukturen opzebriechen (Lys). D’Opbrieche vun Zelle mat Ultraschall féiert zu enger héich effizienter Extraktioun vun intrazelluläre Verbindungen an zur Inaktivéierung vu Mikroorganismen. Wéinst senge ville Virdeeler gëtt Ultraschall an der Liewensmëttelindustrie breet fir d’Extraktioun a Konservéierung agesat. Léiert méi iwwer d’Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun an der Veraarbechtung vu Liewensmëttel!

Leeschtungsultraschall fir d’Extraktioun a Konservéierung vu Liewensmëttel a Planzematerial

Ultraschallextraktioun: D’Ultraschallextraktioun ass e Verfaren, dat héichfrequent Schallwelle benotzt, fir Verbindungen aus verschiddene Materialie wéi Planzen, Uebst a Geméis ze extrahéieren. Dobäi ginn Ultraschallwellen agesat, fir Blosen ënner héijem Drock an engem flëssegen oder halleffeste Material ze bilden. Dës Blosen zerfale séier a generéieren dobäi staark Hëtzt an héijen Drock, wouduerch d’Zellwänn vum Material opgebrach ginn an déi gewënschte Verbindunge fräigesat ginn.

De Fonctionnementsprinzip vun der Ultraschallextraktioun a Konservéierung

De Grondprinzip vun der Ultraschallextraktioun baséiert op deem Phenomeen, dat als akustesch Kavitatioun bekannt ass. Wann eng Flëssegkeet Ultraschallwelle mat héijer Intensitéit an niddreger Frequenz (ongeféier 20 kHz) ausgesat gëtt, entstinn Drockwellen, déi winzeg Vakuumblosen an der Flëssegkeet bilden. Dës Blose gi méi grouss, wann d’Intensitéit vum Ultraschall zouhëlt. Wa si eng bestëmmte Gréisst erreechen, zerfale si plëtzlech a gewaltsam, woubäi eng Stousswelle entsteet an Energie a Form vun Hëtzt an Drock fräigesat gëtt.
Dëse Prozess brécht d’Zellwänn mechanesch op, wouduerch déi gewënschte Verbindungen aus dem Material an dat flëssegt Léisungsmëttel fräigesat ginn. Déi fräigesate Verbindunge kënnen duerno mat Standardtrennverfare wéi Filtratioun oder Zentrifugatioun vum Léisungsmëttel getrennt ginn.

Dëse Video weist den Afloss vun der Ultraschallbehandlung op d'Stabilitéit vu frëschem Bio-Muertëjus. En enthält eng Zäitrafferopnam vun der Lagerung am Frigo, fir dësen Effekt ze veranschaulechen. Bei der Produktioun vu Jusen, Smoothien, Puréeën an Zoosse verbesseren d'Ultraschallapparater vun Hielscher d'Stabilitéit, d'Textur an d'Haltbarkeet. D'Ultraschallbehandlung reduzéiert de mikrobiellen Verderb op e Minimum a verhënnert d'Ofsetze vun de Bestanddeeler an d'Phasentrennung, déi scho bannent e puer Deeg optriede kënnen. D'Ultraschallveraarbechtung ka bei grousse Chargen oder am Duerchfloss direkt virum Offëlle agesat ginn. D'Ultraschallbehandlung ass eng reng mechanesch Veraarbechtungsmethod. Si ass ideal fir Bio-Uebst- a Geméisjusen, Puréeën, Smoothien oder Zoossen.

Ultraschallkonservéierung: D’Ultraschallkonservéierung baséiert op de selwechte Kavitatiounseffekter wéi d’Ultraschallextraktioun. Fir d’Konservéierung gëtt Leeschtungsultraschall agesat, fir d’Haltbarkeet vu verdierfleche Liewensmëttel ze verlängeren, andeems héichfrequent Schallwellen de Wuesstem vu Mikroorganismen hemmen, déi den Zerderf verursaachen. Dobäi ginn d’Liewensmëttel Ultraschallwellen ausgesat, déi d’Zellwänn vu Bakterien, Hiefen a Schimmelpilzen opbriechen, wat zu hirer Zerstéierung oder Hemmung féiert.
Dëse Prozess brécht d’Zellwänn vu Mikroorganisme mechanesch op, wat zu hirer Zerstéierung oder Hemmung féiert. Ultraschallwelle kënnen och d’Duerchlässegkeet vun Zellmembranen erhéijen, sou datt Konservéierungsmëttel an aner antimikrobiell Mëttele méi effektiv andrénge kënnen an d’Mikroorganismen ofdoude kënnen.
D’Ultraschallkonservéierung gëtt traditionelle Konservéierungsmethode virgezunn, well si verschidde Virdeeler bitt, wéi eng méi kuerz Veraarbechtungszäit, eng méi héich Effizienz an d’Méiglechkeet, déi natierlech Eegenschaften an Arome vun de Liewensmëttel ze erhalen. Si gëtt bei enger breeder Palett vu Liewensmëttel wéi Zoossen, Jusen, Mëllechprodukter, Eeër a Fleesch agesat, fir hir Haltbarkeet ze verlängeren an hir Sécherheet ze garantéieren.

D’Technik vun der Ultraschallextraktioun a Konservéierung gëtt traditionellen Extraktiouns- a Konservéierungsmethode virgezunn, well si verschidde Virdeeler bitt, wéi méi héich Extraktiounsvitessen, eng exzellent Produktqualitéit, e méi héijen Ertrag, eng reng mechanesch net-thermesch Behandlung an d’Méiglechkeet, e méi breede Spektrum u Verbindungen ze extrahéieren. Si gëtt a ville Branchen agesat, wéi an der Liewensmëttel- a Gedrénksindustrie, der Pharmaindustrie an der Kosmetikindustrie.

D'Ultraschallextraktioun vu Planzematerial liwwert méi héich Ausbezuelen. Den Hielscher UIP2000hdT Homogenisator mat 2000 Watt ass leeschtungsstaark genuch, fir Chargë vun 10 Liter bis 120 Liter ouni Schwieregkeeten ze extrahéieren.

Ultraschallextraktioun vu Proteinnen an Enzymmen

Besonnesch d’Extraktioun vun Enzymen a Proteinnen, déi an Zellen a subzelluläre Partikele gespäichert sinn, ass eng eenzegaarteg an effektiv Uwendung vun héichintensivem Ultraschall, well d’Extraktioun vun organesche Verbindungen, déi am Kierper vu Planzen a Some enthale sinn, mat engem Léisungsmëttel däitlech verbessert ka ginn. Dofir huet Ultraschall e potenzielle Virdeel bei der Extraktioun an der Isolatioun vun neien, potenziell bioaktive Komponenten, z. B. aus onbenotzte Nieweproduktstréim, déi bei aktuelle Prozesser entstinn. Ultraschall kann och hëllefen, d’Effekter vun enger Enzymbehandlung ze verstäerken an doduerch d’Quantitéit un néidegem Enzym ze reduzéieren oder d’Ausbezuelung un extrahéierbare relevante Verbindungen ze erhéijen.

Ultraschallextraktioun vu Lipiden a Proteinnen

Ultraschallbehandlung gëtt dacks benotzt, fir d’Extraktioun vu Lipiden a Proteinnen aus Planzesome wéi Sojabounen (z. B. Miel oder entfette Sojabounen) oder aneren Uelegsome ze verbesseren. An dësem Fall erliichtert d’Zerstéierung vun den Zellwänn d’Pressen (kal oder waarm) a reduzéiert doduerch de Rescht un Ueleg oder Fett am Presskuch.

Den Afloss vun der kontinuéierlecher Ultraschallextraktioun op d’Ausbezuelung un dispergéiertem Protein gouf vum Moulton et al. nogewisen. D’Ultraschallbehandlung huet d’Réckgewënnung vun dispergéiertem Protein progressiv erhéicht, wéi d’Verhältnis vu Flocken zu Léisungsmëttel vun 1:10 op 1:30 geännert gouf. Et huet sech gewisen, datt Ultraschall fäeg ass, Sojaprotein bei bal all kommerziellen Duerchsaz ze peptiséieren, an datt déi néideg Ultraschallenergie am niddregste war, wa méi déck Schlämme benotzt goufen.

Ultraschallisolatioun vu phenolesche Verbindungen an Anthocyanen

Enzyme wéi Pektinasen, Zellulasen an Hemizellulasen gi bei der Jusveraarbechtung vill benotzt, fir Zellwänn ofzebauen an d’Extrahéierbarkeet vum Jus ze verbesseren. D’Opbrieche vun der Zellwandmatrix setzt och Komponenten, wéi phenolesch Verbindungen, an de Jus fräi. Ultraschall verbessert den Extraktiounsprozess a kann dofir d’Ausbezuelung u phenolesche Verbindungen, Alkaloiden a Jus erhéijen, déi soss normalerweis am Presskuch bleiwen.

Déi positiv Effekter vun der Ultraschallbehandlung op d’Fräisetzung vu phenolesche Verbindungen an Anthocyanen aus der Drauwen- a Bierematrix, besonnesch aus Molbieren (Vaccinium myrtillus) a schwaarze Kréischelen (>Ribes nigrum), an de Jus goufe vu VTT Biotechnology, Finnland, mat engem Ultraschallprozessor UIP2000hd nom Entdeeën, Zerdrécken an der Enzymin kubatioun ënnersicht. D’Opbrieche vun den Zellwänn duerch enzymatesch Behandlung (Pectinex BE-3L fir Molbieren a Biopectinase CCM fir schwaarz Kréischelen) gouf verbessert, wann et mat Ultraschall kombinéiert gouf. “D’US-Behandlung erhéicht d’Konzentratioun vu phenolesche Verbindungen am Molbierjus ëm méi wéi 15%. […] Den Afloss vun US (Ultraschall) war méi ausgepräägt bei schwaarze Kréischelen, déi wéinst hirem héije Pektingehalt an hirer anerer Zellwandarchitektur méi usprochsvoll Biere fir d’Jusveraarbechtung si wéi Molbieren. […] D’Konzentratioun vu phenolesche Verbindungen am Jus ass duerch d’US-Behandlung (Ultraschall) no der Enzymin kubatioun ëm 15–25% geklommen.” (cf. Mokkila et al., 2004)

An dëser Presentatioun stelle mir Iech d'Hierstellung vu planzlechen Extrakter vir. Mir erklären d'Erausfuerderunge bei der Produktioun vu qualitativ héichwäertege planzlechen Extrakter a wéi en Ultraschallapparat Iech hëllefe kann, dës ze meeschteren. Dës Presentatioun weist Iech, wéi d'Ultraschallextraktioun funktionéiert. Dir gitt gewuer, wéi eng Virdeeler Dir beim Asaz vun engem Ultraschallapparat fir d'Extraktioun erwaarde kënnt a wéi Dir en Ultraschallextrakter an Är Extraktproduktioun integréiere kënnt.

Mikrobiell Inaktivéierung an Enzyminaktivéierung

D’Inaktivéierung vu Mikroorganismen an Enzymen (Konservéierung), z. B. an Uebstjusen a Zoossen, ass eng weider Uwendung vun Ultraschall an der Liewensmëttelveraarbechtung. Haut ass d’Konservéierung duerch eng kuerzzäiteg Erhéijung vun der Temperatur (Pasteuriséierung) nach ëmmer déi heefegst Veraarbechtungsmethod fir d’Inaktivéierung vu Mikroorganismen oder Enzymen, déi zu enger méi laanger Haltbarkeet (Konservéierung) féiert. Well d’Liewensmëttel héijen Temperaturen ausgesat ginn, bréngt déi konventionell thermesch Pasteuriséierung dacks Nodeeler fir si mat sech.
D’Bildung vun neie Substanzen duerch hëtztkatalyséiert Reaktiounen an d’Verännerung vu Makromoleküllen souwéi d’Verformung vu planzlechen an déieresche Strukture kënnen zu engem Qualitéitsverloscht féieren. Dofir kann eng thermesch Behandlung onerwënscht Verännerunge vun de sensoreschen Eegenschaften, d. h. Textur, Goût, Faarf a Geroch, a vun den ernärungsbezunnen Eegenschaften, d. h. Vitaminnen a Proteinnen, verursaachen. Ultraschall ass eng effizient netthermesch (minimal) Veraarbechtungsalternativ.

Am Géigesaz zu konventionellen Hëtztbehandlunge benotzt d’Ultraschallkonservéierung d’Energie an d’Schéierkräfte vun der akustescher Kavitatioun, fir Enzymen ze inaktivéieren. Bei enger genuch gerénger Ultraschallbehandlungsintensitéit kënne strukturell a metabolesch Verännerungen an den Zellen optrieden, ouni datt dës zerstéiert ginn. D’Aktivitéit vun der Peroxidase, déi an de meeschte réien an net blanchéierten Uebst- a Geméiszorte virkënnt a besonnesch mat der Entwécklung vu Feelaromen a brongfierwende Pigmenter a Verbindung bruecht ka ginn, kann duerch den Asaz vun Ultraschall wesentlech reduzéiert ginn. Hëtztbestänneg Enzymen, wéi Lipase a Protease, déi enger Ultrahéichtemperaturbehandlung standhalen an d’Qualitéit an d’Haltbarkeet vun hëtztbehandelter Mëllech an anere Mëllechprodukter reduzéiere kënnen, kënnen duerch de gläichzäitegen Asaz vun Ultraschall, Hëtzt an Drock (MTS) méi effektiv inaktivéiert ginn.

Ultraschall huet säi Potenzial fir d’Zerstéierung vu Krankheetserreeger, déi iwwer Liewensmëttel iwwerdroe ginn, wéi E.coli, Salmonellen, Ascaris, Giardia, Cryptosporidium-Zysten a Poliovirus, gewisen.

Uwendbar fir: d’Konservéierung vu Gebeess, Marmelad oder Toppingen, Uebstjusen a Zoossen, Fleeschprodukter, Mëllechprodukter a Glace.

D'Ultraschallapparater vun Hielscher kënne flësseg Eeprodukter wéi Vollee, Eewäiss an Eigiel homogeniséieren a pasteuriséieren, fir d'Liewensmëttelsécherheet an d'mechanesch Stabilitéit ze garantéieren. D'Ultraschallhomogenisatore vun Hielscher erzeuge staark Kavitatioun an héich Schéierkräften, fir Mikroorganismen ofzedréien. D'Ultraschallpasteuriséierung ass eng ganz wierksam an effizient Alternativ fir d'Pasteuriséierung bei niddregen Temperaturen. Mat Ultraschall pasteuriséiert Flëssegee weist manner Proteindenaturéierung, manner Goûtverloscht, eng verbessert Homogenitéit an eng däitlech méi héich Energieeffizienz.

Synergie vun Ultraschall mat Temperatur an Drock

D’Ultraschallbehandlung ass dacks méi effektiv, wa se mat aneren antimikrobielle Methode kombinéiert gëtt, wéi:

Thermosonikatioun, d. h. Hëtzt an Ultraschall
Manosonikatioun, d. h. Drock an Ultraschall
Manothermosonikatioun, d. h. Drock, Hëtzt an Ultraschall

De kombinéierten Asaz vun Ultraschall mat Hëtzt an/oder Drock gëtt fir Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus cereus, Bacillus sterothermophilus, Saccharomyces cerevisiae an Aeromonas hydrophila recommandéiert.

Ultraschall am Verglach mat aneren Technike fir d’Konservéierung vu Liewensmëttel

Am Géigesaz zu aneren thermeschen an netthermesche Prozesser, wéi Héichdrockhomogeniséierung, Hëtztpasteuriséierung, Héichdrockveraarbechtung (HPP), kompriméiertem Kuelendioxid (cCO2) an iwwerkriteschem Kuelendioxid (ScCO2), staarken elektresche Feldimpulser (HELP) oder Mikrowellen, kann Ultraschall einfach am Labormaassstaf oder mat Dëschapparater getest ginn – dobäi entstinn reproduzéierbar Resultater fir d’Iwwerdroung op e gréissere Maassstaf. D’Intensitéit an d’Kavitatiounseegenschafte kënnen einfach un de jeeweilegen Extraktiounsprozess ugepasst ginn, fir bestëmmt Ziler ze erreechen. D’Amplitud an den Drock kënnen iwwer e breede Beräich variéiert ginn, z. B. fir déi energieeffizientst Extraktiounskonfiguratioun ze ermëttelen.

Weider Virdeeler vun der Extraktioun mat Ultraschallsonde sinn déi einfach Handhabung vum Extrait, déi séier Duerchféierung, keng Réckstänn, en héije Rendement, Ëmweltfrëndlechkeet, eng verbessert Qualitéit an d’Verhënnerung vum Ofbau vum Extrait.
(vgl. Chemat et al., 2011)

Virdeeler vun der Liewensmëttelveraarbechtung mat Ultraschall

Méi vollstänneg Extraktioun
Netthermesch Konservéierung
Méi héich Rendementer
Héijen Nährstoffgehalt, éischtklasseg Liewensmëttelqualitéit
Séiere Prozess
Kalen / netthermesche Prozess
Einfach a sécher ze bedéngen
Wéineg Ënnerhalt

Héichleeschtungsultraschallapparater fir d’Extraktioun an d’Konservéierung

Hielscher Ultrasonics entwéckelt, produzéiert a verdeelt Héichleeschtungs-Ultraschallapparater fir eng effizient Extraktioun a Konservéierung. Den Asaz vun Ultraschallausrüstung vun Hielscher fir d’Extraktioun an d’Konservéierung vu Liewensmëttel ass eng leeschtungsstaark Veraarbechtungstechnologie, déi net nëmme sécher an ëmweltfrëndlech, mee och effizient a wirtschaftlech agesat ka ginn. Den homogeniséierenden a konservéierenden Effekt kann einfach fir all flëssegt oder pastefërmegt Liewensmëttel genotzt ginn, dorënner Uebstjusen a -puréeën (z. B. aus Orangen, Äppel, Grapefruiten, Mangoen, Drauwen a Prommen), souwéi Geméiszoossen an Zoppen (z. B. Tomatenzooss oder Spargelzopp), Mëllechprodukter, Eeër a Fleesch.
Eise Portfolio vun Ultraschallhomogenisatoren an -extraktere reecht vun handgehalenen, portabelen Apparater bis zu vollindustrielle Produktiounssystemer fir d’Inline-Veraarbechtung vu grousse Volummen am kommerzielle Moossstaf.

Entwécklung, Produktioun a Berodung – Qualitéit aus Däitschland

D’Ultraschallapparater vun Hielscher si fir hir héchst Qualitéits- an Designstandarde bekannt. Robustheet an einfach Bedéngung erméiglechen eng reiwungslos Integratioun vun eisen Ultraschallapparater an industriell Anlagen. D’Ultraschallapparater vun Hielscher gi problemlos mat haarde Bedéngungen an usprochsvollen Ëmfeld eens.

Hielscher Ultrasonics ass eng ISO-zertifizéiert Entreprise a leet besonnesche Wäert op Héichleeschtungs-Ultraschallapparater mat modernster Technologie a Benotzerfrëndlechkeet. Selbstverständlech sinn d’Ultraschallapparater vun Hielscher CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.

Déi folgend Tabell gëtt Iech en Iwwerbléck iwwer déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:

Chargevolumen	Duerchflossquot	Recommandéiert Apparater
0,5 bis 1,5mL	n.a.	VialTweeter
1 bis 500mL	10 bis 200mL/min	UP100H
10 bis 2000mL	20 bis 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 bis 20L	0,2 bis 4L/min	UIP2000hdT
10 bis 100L	2 bis 10L/min	UIP4000hdT
15 bis 150L	3 bis 15L/min	UIP6000hdT
n.a.	10 bis 100L/min	UIP16000
n.a.	méi héich	Verbond vun UIP16000

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Literatur / Referenzen

Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
Farid Chemat, Zill-e-Huma, Muhammed Kamran Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservation and extraction. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 18, Issue 4, 2011. 813-835.
Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Casiraghi A., Gentile A., Selmin F., Gennari C.G.M., Casagni E., Roda G., Pallotti G., Rovellini P., Minghetti P. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa for Medicinal Purpose. Pharmaceutics. 14(12), 2022.
Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
Allinger, H. (1975): American Laboratory, 7 (10), 75 (1975). Bar, R. (1987): Ultrasound Enhanced Bioprocesses, in: Biotechnology and Engineering, Vol. 32, Pp. 655-663 (1987).
El’piner, I.E. (1964): Ultrasound: Physical, Chemical, and Biological Effects (Consultants Bureau, New York, 1964), 53-78.
Kim, S.M. und Zayas, J.F. (1989): Processing parameter of chymosin extraction by ultrasound; in J. Food Sci. 54: 700.
Mokkila, M., Mustranta, A., Buchert, J., Poutanen, K (2004): Combining power ultrasound with enzymes in berry juice processing, at: 2nd Int. Conf. Biocatalysis of Food and Drinks, 19-22.9.2004, Stuttgart, Germany.
Moulton, K.J., Wang, L.C. (1982): A Pilot-Plant Study of Continuous Ultrasonic Extraction of Soybean Protein, in: Journal of Food Science, Volume 47, 1982.
Mummery, C.L. (1978): The effect of ultrasound on fibroblasts in vitro, in: Ph.D. Thesis, University of London, London, England, 1978.

Wëssenswäertes

Zellopschloss mat Ultraschall

Bei intensiver Ultraschallbehandlung kënnen Enzymen oder Proteinnen duerch Zellopschloss aus Zellen oder subzellulären Organellen fräigesat ginn. An dësem Fall ass d’Verbindung, déi an engem Léisungsmëttel opgeléist soll ginn, an enger onléislecher Struktur ageschloss. Fir se ze extrahéieren, muss d’Zellmembran zerstéiert ginn. Den Zellopschloss ass e sensibele Prozess, well d’Zellwand dem héijen osmoteschen Drock am Zellbanneschte widderstoe kann. Eng gutt Kontroll vum Zellopschloss ass néideg, fir eng ongehënnert Fräisetzung vun allen intrazelluläre Produkter, dorënner Zellreschter an Nukleinsaieren, oder eng Denaturéierung vum Produkt ze vermeiden.
D’Ultraschallbehandlung déngt als gutt kontrolléierbart Mëttel fir den Zellopschloss. Dobäi suergen déi mechanesch Effekter vum Ultraschall dofir, datt d’Léisungsmëttel méi séier a méi vollstänneg an zellulär Materialien andréngt, a verbesseren de Stofftransport. Ultraschall erméiglecht et engem Léisungsmëttel, méi wäit an e planzlecht Geweebe anzedréngen, a verbessert de Stofftransport. Ultraschallwellen, déi Kavitatioun erzeugen, briechen Zellwänn op an erliichteren d’Fräisetzung vu Matrixbestanddeeler.

Duerch Ultraschall verbesserte Stofftransport fërdert d’Extraktioun

Am Allgemenge kann Ultraschall dozou féieren, datt Zellmembrane fir Ionen duerchlässeg ginn, an e kann d’Selektivitéit vun den Zellmembrane wesentlech reduzéieren. Déi mechanesch Aktivitéit vum Ultraschall ënnerstëtzt d’Diffusioun vu Léisungsmëttelen an d’Geweebe. Well Ultraschall d’Zellwand duerch d’Schéierkräfte vun der Kavitatioun mechanesch opbrécht, erliichtert en den Transport aus der Zell an d’Léisungsmëttel. D’Verklengerung vun de Partikelen duerch d’Ultraschallkavitatioun vergréissert d’Kontaktfläch tëscht der fester an der flësseger Phas.

Lys an Inaktivéierung vun E.coli mat Ultraschall

Fir kleng Quantitéite vu rekombinante Proteinne fir d’Ënnersichung an d’Charakteriséierung vun hire biologeschen Eegenschaften ze produzéieren, ass E.coli d’Bakterium vun der Wiel. Rengegungsmarkéierer, z. B. e Polyhistidin-Schwanz, Beta-Galaktosidase oder Maltos-bindend Proteinnen, ginn normalerweis mat rekombinante Proteinne verbonnen, fir datt dës aus Zellextrakter mat enger Rengheet ofgetrennt kënne ginn, déi fir déi meescht analytesch Zwecker duergeet. D’Ultraschallbehandlung erméiglecht et, d’Fräisetzung vu Proteinnen ze maximéieren, besonnesch wann d’Produktiounsausbezuelung niddereg ass, an d’Struktur an d’Aktivitéit vum rekombinante Protein ze erhalen.

Ultraschalloxidatioun

Bei kontrolléierten Intensitéite kann den Asaz vun Ultraschall bei der Biotransformatioun an der Fermentatioun duerch ausgeléiste biologesch Effekter an duerch e vereinfachten zelluläre Stofftransport duerchaus zu enger verbesserter Bioveraarbechtung féieren. Den Afloss vum kontrolléierten Asaz vun Ultraschall (20kHz) op d’Oxidatioun vu Cholesterin zu Cholestenon duerch rouend Zelle vu Rhodococcus erythropolis ATCC 25544 (fréier Nocardia erythropolis) gouf vum Bar (1987) ënnersicht.
Dëse System ass typesch fir mikrobiell Transformatioune vu Sterolen a Steroiden, well de Substrat an d’Produkter waasseronléislech Feststoffer sinn. Dofir ass dëse System zimmlech eenzegaarteg, well souwuel d’Zellen ewéi och d’Feststoffer dem Effekt vum Ultraschall ausgesat kënne sinn. Bei enger genuch niddereger Ultraschallintensitéit, déi d’Strukturintegritéit vun den Zellen erhalen an hir metabolesch Aktivitéit oprechterhalen huet, huet de Bar eng däitlech Erhéijung vun de kinetesche Vitessë vun der Biotransformatioun a mikrobiellen Suspensioune mat 1,0 an 2,5 g/L Cholesterin observéiert, wa se all 10mn fir 5s mat enger Leeschtung vun 0,2W/cm² mat Ultraschall behandelt goufen. Ultraschall huet keen Effekt op d’enzymatesch Oxidatioun vu Cholesterin (2,5g/L) duerch Cholesterinoxidase gewisen.

Wat ass Héichdrockveraarbechtung bei der Konservéierung vu Liewensmëttel?

D’Héichdrockveraarbechtung (HPP) ass eng netthermesch Technik fir d’Konservéierung vu Liewensmëttel, déi Mikroorganismen an Enzymer inaktivéiert a gläichzäiteg déi sensoresch an ernärungsbezunnen Eegenschafte vum Produkt erhält. Dobäi gi verpaakte Liewensmëttel fir Sekonne bis Minutten hydrostateschen Dréck ausgesat, déi typescherweis tëscht 300 a 600 MPa (Megapascal) leien. Eng grouss Erausfuerderung vun der Héichdrockveraarbechtung ass hire ganz héijen Energieverbrauch. Liest méi doriwwer, wéi eng Ultraschallbehandlung hëllefe kann, den Energiebedarf vun HPP ze reduzéieren!