Ultraschall Extraktioun vu Spirulina Pigmenter
Ultrasonic Extraktioun gouf bewisen als héich effizient fir d'Isolatioun vun héichqualitativen Extrakter vu Mikroalgen. Spirulina Pigmenter wéi Phycocyanin sinn als Superfood bekannt, déi zu Gesondheetsvirdeeler bäidroen wéinst hirem héijen Inhalt vun Antioxidantien, Vitaminnen a Proteinen. Fir héich konzentréiert Ergänzunge wéi Puder a Pëllen ze produzéieren, mussen déi blo Pigmenter aus de Spirulina-Algen extrahéiert ginn.
spirulina
Arthrospira platensis (A. platensis) an Arthrospira maxima (A. maxima) sinn ënner dem Begrëff Spirulina bekannt. Spirulina si blo-gréng Algen, déi reich an Aminosäuren an Antioxidantien sinn. Mat enger héijer Belaaschtung vun Nährstoffer wéi Proteinen, Enzymen, Mineralstoffer a Vitamine A, K, B12, Eisen a Mangan, gi se als Superfood kategoriséiert. D'Algen Gattung Arthrospira huet e besonnesch héije Proteingehalt. Säin Proteingehalt rangéiert vun 53 bis 68% duerch dréchent Gewiicht a bitt de ganze Spektrum vun all essentielle Aminosäuren. Ausserdeem huet Arthrospira héich Quantitéite vu polyunsaturéierte Fettsäuren (PUFAs), wat ongeféier. 1,5 bis 2% vum Gesamt Lipidgehalt vu 5 bis 6%. Dës PUFAs enthalen d'γ-Linolensäure (GLA), eng wesentlech Omega-6 Fettsäure. Weider bioaktive Verbindunge vun Arthrospira enthalen Vitamine, Mineralstoffer wéi och fotosynthetesch Pigmenter.
Bemierkung: Wëssenschaftlech sinn Spirulina platensis (S. platensis) a Spirulina maxima (S. maxima) korrekt als Arthrospira platensis (A. platensis) an Arthrospira maxima (A. maxima) bezeechent. Béid Aarte goufen eemol an der Gattung Spirulina klasséiert a si bis haut allgemeng ënner dem Spirulina Numm bekannt. Och wann d'Aféierung vun zwou getrennten Gattunge vun Arthrospira a Spirulina elo allgemeng akzeptéiert ass, gëtt de Begrëff Spirulina dacks als Regenschirmbegrëff benotzt.
Ultraschall Spirulina Extraktioun
Ultraschallzellstéierer (och als Ultraschallextraktoren bezeechent) si bekannt fir hir Fäegkeet fir Zellen opzemaachen fir intrazellulär Material ze befreien. Wann intensiv Ultraschallwellen a Flëssegkeete gekoppelt sinn, geschitt de Phänomen vun der akustescher Kavitatioun. D'Kavitational Kräfte stéieren Zellmaueren a verbesseren d'Masstransfer sou datt déi bioaktiv Zilverbindunge vun der Zell an d'Flëssegkeet transportéiert ginn.
Ultrasonic Extraktioun aus Zellen: de mikroskopesche transversale Sektioun (TS) weist de Mechanismus vun Aktiounen wärend der Ultraschallextraktioun aus Zellen (Vergréisserung 2000x) [Ressource: Vilkhu et al. 2011]
Virdeeler vun Ultraschall Extraktioun
- héich nozeginn
- Superior Extrakt Qualitéit
- séier Extraktioun
- Mëll, net-thermesch Prozess
- Verschidde Léisungsmëttelen
- Sécher
- einfach ze bedreiwen
- Linearer Skala-up
- niddereg Ënnerhalt
- Schnell ROI
Extraktiounsprotokoll
Prabuthas et al. (2011) hunn de folgenden Extraktiounsprotokoll entwéckelt fir e qualitativ héichwäerteg Phycocyaninextrakt ze kréien: Phycocyanin Extraktioun gouf a punkto Phycocyanin Konzentratioun mat destilléiert Waasser an 1% CaCl2 Léisung bewäert. D'Mieralgen Spirulina gëtt a gedréchent Form benotzt well déi naass Biomass direkt vu Bakterien genotzt gëtt a ufänkt d'Degradatioun wéinst senger Ernärungszesummesetzung. Dofir, fir dës Problemer ze vermeiden, ass d'Benotzung vun gedréchent Algen Biomass recommandéiert. D'Extraktioun gouf duerch d'Mëschung vun 0.1g gedréchent Biomass mat der Quantitéit vum Léisungsmëttel duerchgefouert, d'Sonicatioun gouf Zäit an Amplitude no dem experimentellen Design gemaach. D'Probe Suspensionen goufen sonicated mat engem Hielscher's UP50H Ultraschall Zell Disruptor, gefollegt vun Zentrifugatioun fir 15 min bei 13500rpm mat gekillten Zentrifuge. De Phycocyanin a Proteingehalt während der Extraktioun mat verschiddene Léisungsmëttel goufe Kalziumchlorid a destilléiert Waasser ënnersicht.
Déi maximal Quantitéit vu Phycocyanin, 0.3116mg/ml gouf a Kalziumchloridléisung kritt, gefollegt vun 0.299mg/ml an destilléiert Waasser. Déi maximal Quantitéit u Protein, 63,63% gouf an destilléiert Waasser Léisungsmëttel an 54,69% an Kalziumchlorid Léisung kritt. Also gouf d'CaCl2 Léisung zum beschte Léisungsmëttel fir d'Extraktioun vu Phycocyanin mat Ultraschallhëllef fonnt.
High Performance Ultrasonic Extractors fir Spirulina Extraktioun
Hielscher ass Äre laangfristeg erfuerene Partner wann et ëm mächteg, zouverlässeg Ultraschallextraktioun vu Bioaktiven aus Planzen a Phyto Biomass geet. All Ultraschallextrakter kënnen 24/7 operéiert ginn a si passend fir kommerziell Produktioun vun Diätextrakter. Eis Produktpalette befaasst de ganze Spektrum vu méi klengen handgehalene Biodisruptoren bis Pilotultrasonicatoren an industriellen Ultraschallsystemer. Verschidde Accessoiren wéi verschidde Sonotroden a Flowzellreaktoren erlaben déi optimal Adaptatioun un Äre Prozessfuerderunge. All Hielscher Ultraschallprozessoren si robust, einfach ze bedreiwen an entwéckelt fir Benotzerfrëndlechkeet. Eis digital kontrolléiert Ultraschaller kommen mat enger agebauter SD Kaart fir automatesch Protokolléierung vun Sonikatiounsdaten.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000 |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
- Laangfristeg Erfahrung an sonication
- héich Qualitéit
- Robustheet
- 24/7 Operatioun
- Dréchent lafen geschützt
- linear Skalierbarkeet
- Excellent Client Service
- niddereg Ënnerhalt
- Formatioun & Installatioun Service
- technesch Zentrum
- Prozess Entwécklung
- Personnaliséierten Ultraschallausrüstung
Eis gutt ausgebilte Mataarbechter suergt fir en héije Clientsservice a berufflech Berodung.
Kontaktéiert eis haut! Mir si frou Iech de gëeegentste Ultraschallextraktor fir Är Applikatioun ze recommandéieren.
Héich-Muecht Ultraschall Extractors aus Labo zu Pilot an industriell Skala.
Literatur / Referenzen
- Merlyn Sujatha Rajakumar and Karuppan Muthukumar (2018): Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology 2018.
- Smriti Kana Pyne, Paramita Bhattacharjee, Prem Prakash Srivastav (2020): Process optimization of ultrasonication-assisted extraction to obtain antioxidant-rich extract from Spirulina platensis. Sustainability, Agri, Food and Environmental Research 8(4), 2020.
- 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. - Bachchhav M.B., Kulkarni M.V., Ingale A.G. (2017): An efficient extraction of phycocyanin by ultrasonication and separation using ‘sugaring out’. Phykos 47 (2): 19-24 (2017).
- Prabuthas P., Majumdar S., Srivastav P.P., Mishra H.N. (2011): Standardization of rapid and economical method for neutraceuticals extraction from algae. Journal of Stored Products and Postharvest Research Vol. 2(5) pp. 93 – 96, May 2011.
Fakten Worth Wëssen
spirulina
Spirulina ass eng Aart vu Cyanobakterien (och bekannt als Cyanophyta) déi e Phylum vu Bakterien sinn, déi hir Energie duerch Fotosynthese kréien. Si sinn déi eenzeg fotosynthetesch Prokaryote déi Sauerstoff produzéiere kënnen. Den Numm Cyanobakterie kënnt aus der Faarf vun de Bakterien (griichesch: κυανός, translit. kyanós, lit. blo). Wéinst hirer Faarf gi se och blo-gréng Algen genannt, obwuel de Begrëff Algen an der moderner Notzung op Eukaryoten limitéiert ass. Spirulina platensis (S. platensis) ass e multifilamentöse prokaryotesche Cyanobakterium, deen einfach als Monokultur an oppene Weiere oder zouenen Bioreaktoren ugebaut ka ginn. C-Phycocyanin (C-PC) ass de wichtegste Phycobiliprotein an der Spirulina.
Spirulina Extrakten
Spirulina ass e populäre Nahrungsergänzung ofgeleet aus Biomass vu Marine Cyanobakterien (blo-gréng Algen). Déi zwou Spirulina Arten, déi fir d'Virbereedung vu vegan Protein a Pigmentergänzungen benotzt ginn, sinn Arthrospira platensis an Arthrospira maxima. Den Extrakt, deen aus dëse Mikroalgen fräigelooss gëtt, ass reich an Antioxidantien, Aminosäuren a Vitaminnen. Dofir gëtt de bloen Extraktpulver zu Jusen, Smoothies, Shakes a Gedrénks bäigefüügt a gëtt hinnen eng schéin intensiv blo Faarf. Alternativ kann de Spirulina Extrakt a Tablettform verbraucht ginn.
Phycocyanin Allophycocyanin a Phycoerythrin sinn e Pigment-Protein-Komplex aus der Liicht-Ernte-Phycobiliprotein-Famill, déi bekannt sinn fir hir intensiv hellblo Faarf. Phycocyanin ass en Accessoirepigment zum Chlorophyll. Well all Phycobiliproteine Waasserlöslech sinn, si se net an der Membran präsent, amplaz Phycobiliproteine sinn als Aggregaten (sougenannte Phycobilisome) un d'Zellmembran gebonnen.
Ultraschall Extraktioun an Zell Stéierungen
Ultraschall-Assisted Extraction (UAE) gëtt benotzt fir bioaktiv Verbindungen aus Phytomaterial wéi och Tissue ze befreien an ze isoléieren.
Fir Ultraschallextraktiounsprozesser ginn intensiv Ultraschallwellen an e Medium gekoppelt, wou d'Wellen alternéierend Kompressioun an Expansioun generéieren. Wärend de Kompressiouns-/Expansiounszyklen entstinn Vakuumblasen, déi iwwer e puer Zyklen wuessen bis se net méi Energie absorbéiere kënnen, sou datt se hefteg implodéieren. D'Bubble-Implosioun produzéiert en héich energesche Staat mat lokal optriede Temperaturen vu bis zu 5000K, Drockdifferenzielle vun 1000atm, Heiz- a Kühlraten iwwer 1010 K/s souwéi Flëssegjets mat Geschwindegkeete vun 280m/s. Dëst Phänomen ass bekannt als akustesch Kavitatioun.
Ultrasonic Extraktioun baséiert op akustescher Kavitatioun a seng hydrodynamesch Schéierkräften