Ultraschallextraktioun vu Spirulina-Pigmenter
D’Ultraschallextraktioun huet sech als héich effizient fir d’Isolatioun vu Mikroalgenextrakter vun héchster Qualitéit erwisen. Spirulina-Pigmenter wéi Phycocyanin si bekannt als Superfood, dat duerch säin héije Gehalt un Antioxidantien, Vitaminnen a Proteinnen zu gesondheetleche Virdeeler bäidréit. Fir héich konzentréiert Nahrungsergänzungsmëttel wéi Pudder an Tabletten hierzestellen, 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 räich un Aminosaieren an Antioxidantien sinn. Wéinst hirem héije Gehalt un Nährstoffer wéi Proteinnen, Enzymer, Mineralstoffer a Vitaminnen A, K, B12, Eisen a Mangan gi si als Superfood agestuuft. D’Algengattung Arthrospira huet e besonnesch héije Proteingehalt. Hire Proteingehalt läit tëscht 53 an 68% vum Dréchegewiicht a bitt de ganze Spektrum vun allen essentiellen Aminosaieren. Ausserdeem enthält Arthrospira grouss Quantitéiten u méifach ongesättegte Fettsaieren (PUFAs), déi ongeféier 1,5 bis 2% vum gesamte Lipidgehalt vu 5 bis 6% ausmaachen. Dës PUFAs enthalen γ-Linolensaier (GLA), eng essentiell Omega-6-Fettsaier. Weider bioaktiv Verbindunge vun Arthrospira ëmfaasse Vitaminnen, Mineralstoffer a fotosyntheetesch Pigmenter.
Hiweis: Wëssenschaftlech ginn d’Spirulina platensis (S. platensis) a Spirulina maxima (S. maxima) korrekt als Arthrospira platensis (A. platensis) an Arthrospira maxima (A. maxima) bezeechent. Béid Aarte goufe fréier an d’Gattung Spirulina agestuuft a sinn am alldeegleche Sproochgebrauch bis haut ënner dem Numm Spirulina bekannt. Obwuel d’Aféierung vun zwou getrennte Gattungen, Arthrospira a Spirulina, mëttlerweil allgemeng akzeptéiert ass, gëtt de Begrëff Spirulina dacks als Sammelbegrëff benotzt.
Ultraschallextraktioun vu Spirulina
Ultraschall-Zellopbriechgeräter (och Ultraschallextraktere genannt) si fir hir Fäegkeet bekannt, Zellen opzemaachen, fir intrazelluläert Material fräizesetzen. Wann intensiv Ultraschallwellen a Flëssegkeeten agekoppelt ginn, trëtt de Phenomeen vun der akustescher Kavitatioun op. D’Kavitatiounskräfte briechen d’Zellwänn op a verstäerken de Stofftransport, soudatt déi bioaktiv Zilverbindunge vun der Zell an d’Flëssegkeet transportéiert ginn.
Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun
- Héich Ausbezuelung
- Iwwerleeën Extraktqualitéit
- Séier Extraktioun
- Schounenden, net-thermesche Prozess
- Verschidde Léisungsmëttel
- Sécher
- Einfach ze bedéngen
- Linear Iwwerdroung op e méi grousse Moossstaf
- Wéineg Ënnerhalt
- Séier Amortiséierung vun der Investitioun
Extraktiounsprotokoll
Prabuthas et al. (2011) hunn de folgenden Extraktiounsprotokoll entwéckelt, fir e Phycocyaninextrakt vun héijer Qualitéit ze gewannen: D’Phycocyaninextraktioun gouf mat destilléiertem Waasser an enger 1% CaCl2-Léisung a Bezuch op d’Phycocyaninkonzentratioun evaluéiert. D’Mieresalg Spirulina gëtt a gedréchenter Form benotzt, well déi fiicht Biomass direkt vu Bakterie verwäert gëtt a wéinst hirer Nährstoffzesummesetzung ufänkt, sech ofzebauen. Fir dës Problemer ze vermeiden, gëtt dofir d’Benotzung vu gedréchenter Algebiomass recommandéiert. D’Extraktioun gouf duerch d’Mësche vun 0,1g gedréchenter Biomass mat enger Quantitéit vum Léisungsmëttel duerchgefouert; d’Dauer an d’Amplitud vun der Ultraschallbehandlung goufen nom Versuchsplang agestallt. D’Proufsuspensioune goufe mat engem Ultraschall-Zellopbriechgerät UP50H vun Hielscher behandelt an duerno 15 min bei 13.500rpm an enger gekillter Zentrifug zentrifugéiert. De Phycocyanin- a Proteingehalt gouf bei der Extraktioun mat de verschiddene Léisungsmëttel Kalziumchlorid an destilléiertem Waasser ënnersicht.
Déi maximal Quantitéit u Phycocyanin, 0,3116mg/ml, gouf an der Kalziumchloridléisung gewonnen, gefollegt vun 0,299mg/ml am destilléierte Waasser. Déi maximal Quantitéit u Protein, 63,63%, gouf mat destilléiertem Waasser als Léisungsmëttel gewonnen, an 54,69% an der Kalziumchloridléisung. Dofir gouf d’CaCl2-Léisung als dat bescht Léisungsmëttel fir d’ultraschallënnerstëtzt Extraktioun vu Phycocyanin ermëttelt.
Héichleeschtungs-Ultraschallextraktere fir d’Spirulina-Extraktioun
Hielscher ass Äre Partner mat laangjäreger Erfarung, wann et ëm leeschtungsstaark, zouverlässeg Ultraschallextraktioun vu bioaktive Substanzen aus Planzen- a phytogener Biomass geet. All Ultraschallextraktere kënne 24/7 bedriwwe ginn a si fir déi kommerziell Produktioun vun Extrakter fir d’Ernärung gëeegent. Eis Produktpalette deckt de ganze Spektrum of, vu méi klenge Biodisruptoren, déi an der Hand gehale ginn, bis zu Ultraschallgeräter fir Pilotanlagen an industriellen Ultraschallsystemer. Verschidden Accessoirë wéi ënnerschiddlech Sonotroden an Duerchflosszellreakteren erméiglechen eng optimal Upassung un Är Prozessufuerderungen. All Hielscher Ultraschallprozessorë si robust, einfach ze bedéngen an op Benotzerfrëndlechkeet ausgeluecht. Eis digital gesteiert Ultraschallgeräter si mat enger agebauter SD-Kaart fir d’automatesch Protokolléiere vun den Ultraschallbehandlungsdaten ausgestatt.
D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Iwwerbléck iwwer déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallgeräter:
| Chargevolumen | Duerchflossrate | Recommandéiert Geräter |
|---|---|---|
| 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi grouss | Grupp vu UIP16000 |
- Laangjäreg Erfarung an der Ultraschallbehandlung
- Héich Qualitéit
- Robustheet
- 24/7-Betrib
- Géint Dréchelaf geschützt
- Linear Skaléierbarkeet
- Exzellente Clientsservice
- Wéineg Ënnerhalt
- Formatiouns- an Installatiounsservice
- Techneschen Zentrum
- Prozessentwécklung
- Moossgeschneidert Ultraschallausrüstung
Eist gutt ausgebilt Personal garantéiert e Clientsservice op héijem Niveau a professionell Berodung.
Kontaktéiert eis nach haut! Mir recommandéieren Iech gär den Ultraschallextrakter, deen am beschte fir Är Uwendung gëeegent ass.
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.
Wëssenswäertes
Spirulina
Spirulina ass eng Zort Cyanobakterien (och Cyanophyta genannt), déi e Stamm vu Bakterie sinn, déi hir Energie duerch Fotosynthes gewannen. Si sinn déi eenzeg fotosyntheetesch Prokaryoten, déi Sauerstoff produzéiere kënnen. Den Numm Cyanobakterie kënnt vun der Faarf vun de Bakterien (Griichesch: κυανός, translit. kyanós, wuertwiertlech blo). Wéinst hirer Faarf gi si och blo-gréng Alge genannt, obwuel de Begrëff Algen am moderne Sproochgebrauch op Eukaryote beschränkt ass. Spirulina platensis (S. platensis) ass e multifilamentéist prokaryotescht Cyanobakterium, dat sech einfach als Monokultur an oppene Weieren oder zouene Bioreaktore kultivéiere léisst. C-Phycocyanin (C-PC) ass dat wichtegst Phycobiliprotein an der Spirulina.
Spirulina-Extrakter
Spirulina ass e beléift Nahrungsergänzungsmëttel, dat aus der Biomass vu marine Cyanobakterien (blo-gréngen Algen) gewonnen gëtt. Déi zwou Spirulina-Aarten, déi fir d’Hierstellung vu vegane Protein- a Pigmentergänzungsmëttel benotzt ginn, sinn Arthrospira platensis an Arthrospira maxima. Den Extrakt, deen aus dëse Mikroalge fräigesat gëtt, ass räich un Antioxidantien, Aminosaieren a Vitaminnen. Dofir gëtt de bloen Extraktpudder zu Jusen, Smoothien, Shaken a Gedrénks bäigefüügt a gëtt hinnen eng schéin intensiv blo Faarf. Alternativ kann de Spirulina-Extrakt a Form vun Tabletten ageholl ginn.
Phycocyanin, Allophycocyanin a Phycoerythrin si Pigment-Protein-Komplexer aus der Famill vun de liichtsammelende Phycobiliproteinnen, déi fir hir intensiv hellblo Faarf bekannt sinn. Phycocyanin ass en zousätzlecht Pigment zum Chlorophyll. Well all Phycobiliproteinne waasserléislech sinn, befanne si sech net an der Membran; amplaz si Phycobiliproteinnen als Aggregater (sougenannt Phycobilisomen) un d’Zellmembran gebonnen.
Ultraschallextraktioun an Zellopbroch
Ultraschallënnerstëtzt Extraktioun (UAE) gëtt benotzt, fir bioaktiv Verbindungen aus phytogenem Material an aus Geweebe fräizesetzen an ze isoléieren.
Fir Ultraschallextraktiounsprozesser ginn intensiv Ultraschallwellen an e Medium agekoppelt, an deem d’Wellen ofwiesselnd Kompressioun an Expansioun erzeugen. Wärend de Kompressiouns- / Expansiounszyklen entstinn Vakuumblosen, déi iwwer méi Zykle wuessen, bis si keng Energie méi ophuele kënnen, soudatt si hefteg implodéieren. D’Implosioun vun de Blose produzéiert en héichenergeteschen Zoustand mat lokal optriedenden Temperature vu bis zu 5000K, Drockdifferenze vun 1000atm, Erhëtzungs- an Ofkillrate vun iwwer 1010 K/s souwéi Flëssegkeetsstrale mat Vitessë vun 280m/s. Dëse Phenomeen ass als akustesch Kavitatioun bekannt.



