Hitīna un hitozāna ražošana no sēnēm

Ultrasonication ir ļoti efektīva metode, lai atbrīvotu hitīnu un hitozānu no sēnīšu avotiem, piemēram, sēnēm. Lai iegūtu augstas kvalitātes biopolimēru, hitīnam un hitozānam jābūt depolimerizētam un deacetilētam lejupējā pārstrādē. Ultrasoniski atbalstīta depolimerizācija un deacetilācija ir ļoti efektīva, vienkārša un ātra tehnika, kas rada augstas kvalitātes hitozānus ar augstu molekulmasu un izcilu biopieejamību.

No sēnēm iegūts hitīns un hitozāns, izmantojot ultrasonication

Ēdamās un ārstnieciskās sēnes, piemēram, Lentinus edodes (shiitake), Ganoderma lucidum (Lingzhi vai reishi), Inonotus obliquus (chaga), Agaricus bisporus (pogas sēnes), Hericium erinaceus (lauvas krēpes), Cordyceps sinensis (kāpuru sēne), Grifola frondosa (vista no koka), Trametes versicolor (Coriolus versicolor, Polyporus versicolor, tītara) un daudzas citas sēņu sugas, tiek plaši izmantotas kā pārtika un bioaktīvo savienojumu ekstrakcija. Šīs sēnes, kā arī pārstrādes atlikumus (sēņu atkritumus) var izmantot hitozāna ražošanai. Ultrasonication ne tikai veicina hitīna izdalīšanos no sēnīšu šūnu sienas struktūras, bet arī virza hitīna pārveidošanu par vērtīgu hitozānu, izmantojot ultrasoniski atbalstītu depolimerizāciju un deacetilēšanu.

Chitin ultraskaņas deacetilēšana uz Chitosan

Hitīna depolimerizāciju un deacetilēšanu uz hitozānu veicina ultraskaņas apstrāde

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Ultraskaņas nosūcējs UIP4000hdT hitīna ekstrakcijai en deacetilācijai no sēnēm

Ultrasonication tiek izmantots, lai iegūtu hitīnu no sēnēm. Turklāt ultraskaņa veicina hitīna depolimerizāciju un deacetilēšanu, lai iegūtu augstas kvalitātes hitozānu.

This video demonstrates the highly efficient extraction of lion's mane mushrooms using the Hielscher UP200Ht ultrasonic homogenizer. Ultrasonic extraction is the perfect technique for producing high-quality, full-spectrum extracts containing polysaccharides such as beta glucans, as well as hericenones and erinacins.

Lion's Mane Mushroom Extraction Using the Ultrasonicator UP200Ht

Video sīktēls

 

Intensīva ultrasonication, izmantojot zondes tipa ultraskaņas sistēmu, ir metode, ko izmanto, lai veicinātu hitīna depolimerizāciju un deacetilēšanu, kas noved pie hitozāna veidošanās. Hitīns ir dabiski sastopams polisaharīds, kas atrodams vēžveidīgo, kukaiņu un dažu sēņu šūnu sienās eksoskeletos. Hitozānu iegūst no hitīna, noņemot acetilgrupas no hitīna molekulas.

Ultraskaņas procedūra sēnīšu hitīna un hitozāna pārveidošanai

Ja hitozāna ražošanai no hitīna tiek izmantota intensīva ultrasonikācija, hitīna suspensija tiek apstrādāta ar augstas intensitātes, zemas frekvences ultraskaņas viļņiem, parasti diapazonā no 20 kHz līdz 30 kHz. Process rada intensīvu akustisko kavitāciju, kas attiecas uz mikroskopisku vakuuma burbuļu veidošanos, augšanu un sabrukumu šķidrumā. Kavitācija rada lokalizētus ekstremāli augstus bīdes spēkus, augstu temperatūru (līdz vairākiem tūkstošiem grādu pēc Celsija) un spiedienu (līdz vairākiem simtiem atmosfēru) šķidrumā, kas ieskauj kavitācijas burbuļus. Šie ekstremālie apstākļi veicina hitīna polimēra sadalīšanos un sekojošu deacetilēšanu.
 

Hitīnus un hitozānus no sēnēm var efektīvi iegūt, izmantojot zondes tipa ultrasonication.

SEM attēli ar hitīniem un hitozāniem no divām sēņu sugām: a) Chitin no L. vellereus; b) Hitīns no P. ribis; c) hitozāns no L.vellereus; d) hitozāns no P. ribis.
attēls un pētījums: © Erdoğan et al., 2017

 

Chitin ultraskaņas depolimerizācija

Chitīna depolimerizācija notiek, apvienojot mehānisko spēku iedarbību, piemēram, mikrostraumēšanu un šķidruma strūklu, kā arī ultrasoniski ierosinātas ķīmiskās reakcijas, ko izraisa brīvie radikāļi un citas reaktīvās sugas, kas veidojas kavitācijas laikā. Kavitācijas laikā radītie augstspiediena viļņi izraisa hitīna ķēdes bīdes spriegumu, kā rezultātā polimērs tiek sadalīts mazākos fragmentos.

Chitin ultraskaņas deacetilēšana

Papildus depolimerizācijai intensīva ultrasonication arī veicina hitīna deacetilāciju. Deacetilēšana ietver acetilgrupu noņemšanu no hitīna molekulas, kas izraisa hitozāna veidošanos. Intensīva ultraskaņas enerģija, jo īpaši augstās temperatūras un spiediens, kas rodas kavitācijas laikā, paātrina deacetilēšanas reakciju. Kavitācijas radītie reaktīvie apstākļi palīdz izjaukt acetilsaites hitīnā, kā rezultātā izdalās etiķskābe un hitīns pārvēršas hitozānā.
Kopumā intensīva ultrasonication uzlabo gan depolimerizācijas, gan deacetilēšanas procesus, nodrošinot nepieciešamo mehānisko un ķīmisko enerģiju, lai sadalītu hitīna polimēru un atvieglotu pāreju uz hitozānu. Šī metode piedāvā ātru un efektīvu metodi hitozāna ražošanai no hitīna, ar daudziem pielietojumiem dažādās nozarēs, tostarp farmācijā, lauksaimniecībā un biomedicīnas inženierijā.

Rūpnieciskā hitozāna ražošana no sēnēm ar jaudas ultraskaņu

Komerciālā hitīna un hitozāna ražošana galvenokārt balstās uz jūras nozaru atkritumiem (t. i., zvejniecība, čaumalu zivju ieguve utt.). Dažādi izejvielu avoti rada atšķirīgas hitīna un hitozāna īpašības, ko rada ražošana un kvalitātes svārstības sezonas zvejas atšķirību dēļ. Turklāt hitozāns, kas iegūts no sēnīšu avotiem, piedāvā, kā ziņots, izcilas īpašības, piemēram, viendabīgu polimēra garumu un lielāku šķīdību, salīdzinot ar hitozānu no jūras avotiem. (sal. Ghormade et al., 2017) Lai piegādātu vienotu hitozānu, hitīna ieguve no sēnīšu sugām ir kļuvusi par stabilu alternatīvu ražošanu. Chitin un citiosan ražošanu no sēnēm var viegli un uzticami sasniegt, izmantojot ultraskaņas ekstrakcijas un deacetilācijas tehnoloģiju. Intensīva ultraskaņas apstrāde traucē šūnu struktūrām atbrīvot hitīnu un veicina masas pārnesi ūdens šķīdinātājos, lai iegūtu izcilu hitīna ražu un ekstrakcijas efektivitāti. Turpmākā ultraskaņas deacetilācija pārvērš hitīnu vērtīgajā hitozānā. Gan ultraskaņas hitīna ekstrakciju, gan deacetilāciju līdz hitozānam var lineāri mērogot līdz jebkuram komerciālam ražošanas līmenim.

Ultraskaņas ekstrakcija un sēnīšu hitīna deacetilācija dod augstas kvalitātes hitozānu.

Ultraskaņas apstrāde pastiprina sēnīšu hitozāna ražošanu un padara ražošanu efektīvāku un ekonomiskāku.
(attēls un pētījums: © Zhu et al., 2019)

Ultraskaņas hitīna ekstrakcija no sēnēm ar UP400ST zondes tipa ultrasonikatoru (400W, 24kHz)

ultrasonicator UP400St sēņu ekstrakcijai: Ultraskaņas apstrāde nodrošina augstu bioaktīvo savienojumu ražu, piemēram, polisaharīdu hitīnu un hitozānu

Pētījumu rezultāti ultraskaņas hitīnam un hitozāna deacetilācijai

Sonoķīmiski deacetilēts hitīns rada augstas kvalitātes hitozānu.Zhu et al. (2018) savā pētījumā secina, ka ultraskaņas deacetilācija ir izrādījusies izšķirošs sasniegums, pārveidojot β-hitīnu hitozānā ar 83–94% deacetilāciju pazeminātās reakcijas temperatūrās. Kreisajā attēlā redzams ultrasoniski deacetilēta hitozāna SEM attēls (90 W, 15 min, 20 w/v% NaOH, 1:15 (g: ml) (attēls un pētījums: © Zhu et al., 2018)
Protokolā NaOH šķīdums (20 m/V %) tika sagatavots, izšķīdinot NaOH pārslas DI ūdenī. Pēc tam sārma šķīdumu pievienoja GLSP nogulsnēm (0,5 g) ar cietā šķidruma attiecību 1:20 (g: ml) centrifūgas mēģenē. Hitozāns tika pievienots NaCl (40 ml, 0,2 M) un etiķskābei (0,1 M) ar šķīduma tilpuma attiecību 1:1. Pēc tam suspensija tika pakļauta ultraskaņai vieglā temperatūrā 25 ° C 60 minūtes, izmantojot zondes tipa ultrasonikatoru (250W, 20kHz). (sal. ar Zhu et al., 2018)
 
Pandit et al. (2021) konstatēja, ka hitozāna šķīdumu noārdīšanās ātrumu reti ietekmē polimēra šķīdināšanas skābes koncentrācija, un lielā mērā tas ir atkarīgs no ultraskaņas viļņu temperatūras, intensitātes un polimēra izšķīdināšanas izmantotās vides jonu stipruma. (sal. ar Pandit et al., 2021)
 
(2019) izmantoja Ganoderma lucidum sporu pulverus kā sēnīšu izejvielu un pētīja ultrasoniski atbalstītu deacetilāciju un apstrādes parametru, piemēram, ultraskaņas laika, cietā un šķidruma attiecības, NaOH koncentrācijas un apstarošanas spēka ietekmi uz hitozāna deacetilēšanas pakāpi (DD). Augstākā DD vērtība tika iegūta ar šādiem ultraskaņas parametriem: 20 min ultraskaņas apstrāde pie 80W, 10% (g:ml) NaOH, 1:25 (g:ml). Virsmas morfoloģija, ķīmiskās grupas, termiskā stabilitāte un ultrasoniski iegūtā hitozāna kristāliskums tika pārbaudīti, izmantojot SEM, FTIR, TG un XRD. Pētnieku grupa ziņo par ultraskaņas hitozāna deacetilēšanas pakāpes (DD), dinamiskās viskozitātes ([η]) un molekulmasas (Mv ̄) ievērojamu uzlabošanos. Rezultāti uzsvēra sēņu ultraskaņas deacetilācijas tehniku, kas ir ļoti spēcīga hitozāna ražošanas metode, kas ir piemērota biomedicīnas lietojumiem. (sk. Zhu et al., 2019)

Šis video klips parāda efektīvu bioaktīvo savienojumu ieguvi no ārstnieciskajām sēnēm. Hielscher ultraskaņas homogenizators UP400St tiek plaši izmantots, lai ražotu augstas kvalitātes sēņu ekstraktus.

Bioaktīvo savienojumu ultraskaņas ekstrakcija no ārstnieciskajām sēnēm

Video sīktēls

Augstākā hitozāna kvalitāte ar ultraskaņas depolimerizāciju un deacetilēšanu

Ultrasoniski vadīti hitīna / hitozāna ekstrakcijas un depolimerizācijas procesi ir precīzi kontrolējami, un ultraskaņas procesa parametrus var pielāgot izejvielām un mērķa galaprodukta kvalitātei (piemēram, molekulmasa, deacetilācijas pakāpe). Tas ļauj pielāgot ultraskaņas procesu ārējiem faktoriem un noteikt optimālus parametrus izcilam rezultātam un efektivitātei.
Ultrasoniski deacetilēts hitozāns parāda lielisku biopieejamību un biosaderību. Kad ultrasoniski sagatavotus hitozāna biopolimērus salīdzina ar termiski iegūtu hitozānu attiecībā uz biomedicīnas īpašībām, ultrasoniski ražotajam hitozānam ir ievērojami uzlabota fibroblasta (L929 šūnu) dzīvotspēja un uzlabota antibakteriālā aktivitāte gan Escherichia coli (E. coli), gan Staphylococcus aureus (S. aureus).
(sal. ar Zhu et al., 2018)
 

Chition ultraskaņas deacetilēšana uz hitozāns

Skenējot elektronu mikroskopijas (SEM) attēlus 100 × a) gladius, b) ar ultraskaņu apstrādāts gladius, c) β-hitīna, d) ar ultraskaņu apstrādāta β-hitīna un e) hitozāns (avots: Preto et al. 2017)

Augstas veiktspējas ultraskaņas iekārtas hitīna un hitozāna apstrādei

4kW ultrasonikators rūpnieciskai hitīna / hitozāna apstrādei no vēžveidīgajiem un sēnītēmChitīna sadrumstalotībai un hitīna decetilācijai uz hitozānu ir nepieciešama jaudīga un uzticama ultraskaņas iekārta, kas var nodrošināt augstas amplitūdas, piedāvā precīzu procesa parametru vadāmību un to var darbināt 24/7 ar lielu slodzi un prasīgā vidē. Hielscher Ultrasonics produktu klāsts droši atbilst šīm prasībām. Bez izcilas ultraskaņas veiktspējas, Hielscher ultrasonikatori lepojas ar augstu enerģijas efektivitāti, kas ir ievērojama ekonomiska priekšrocība – jo īpaši, ja to izmanto komerciālā liela mēroga ražošanā.
Hielscher ultrasonikatori ir augstas veiktspējas sistēmas, kuras var aprīkot ar piederumiem, piemēram, sonotrodes, pastiprinātājiem, reaktoriem vai plūsmas šūnām, lai optimāli atbilstu jūsu procesa vajadzībām. Ar digitālo krāsu displeju, iespēju iepriekš iestatīt ultraskaņas apstrādi, automātisku datu ierakstīšanu integrētā SD kartē, attālo pārlūka vadību un daudzām citām funkcijām, Hielscher ultrasonikatori nodrošina visaugstāko procesa kontroli un lietotājdraudzīgumu. Pārī ar izturību un smagu nestspēju, Hielscher ultraskaņas sistēmas ir jūsu uzticamais darba zirgs ražošanā. 
Chitīna sadrumstalotībai un deacetilācijai nepieciešama spēcīga ultraskaņa, lai iegūtu mērķtiecīgu konversiju un augstas kvalitātes galīgo hitozāna produktu. Īpaši attiecībā uz hitīna pārslu sadrumstalotību un depolimerizācijas / deacetilācijas soļiem izšķiroša nozīme ir augstām amplitūdām un paaugstinātam spiedienam. Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie ultraskaņas procesori viegli nodrošina ļoti augstas amplitūdas. Amplitūdas līdz 200 μm var nepārtraukti darbināt 24/7 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodes. Hielscher ultraskaņas sistēmu jauda ļauj efektīvi un ātri depolimerizēt un deacetilēt drošā un lietotājam draudzīgā procesā.
 

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Rūpnieciskais ultraskaņas tvertnes reaktors ar augstas veiktspējas ultraskaņas zondi (sonotrode) hitīna deacetilācijai

Ultraskaņas reaktors ar 2000W ultraskaņas zonde UIP2000hdT hitīna ekstrakcijai no sēnēm un turpmākai depolimerizācijai / deacetilācijai

Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:

partijas apjoms Plūsmas ātrums Ieteicamie ierīces
1 līdz 500mL 10 līdz 200 ml / min UP100H
10 līdz 2000mL 20 līdz 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 līdz 20L 0.2 līdz 4 l / min UIP2000hdT
10 līdz 100 l 2 līdz 10 l / min UIP4000hdT
nav | 10 līdz 100 l / min UIP16000
nav | lielāks klasteris UIP16000

Sazinies ar mums! / Uzdot mums!

Lūgt vairāk informācijas

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo formu, lai pieprasītu papildu informāciju par ultraskaņas procesoriem, lietojumprogrammām un cenu. Mēs labprāt apspriedīsim jūsu procesu ar jums un piedāvāsim jums ultraskaņas sistēmu, kas atbilst jūsu prasībām!









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.




Sinerģiska hitīna ārstēšana, ko uzlabo ultrasonication

Lai pārvarētu tradicionālās ķīmiskās un fermentatīvās hitīna deacetlīzes trūkumus (t.i., zemu efektivitāti, augstas enerģijas izmaksas, ilgu apstrādes laiku, toksiskus šķīdinātājus), augstas intensitātes ultraskaņa ir integrēta hitīna un hitozāna apstrādē. Augstas intensitātes ultraskaņas apstrāde un no tās izrietošās akustiskās kavitācijas sekas izraisa strauju polimēru ķēžu šķelšanos un samazina polidispersitāti, tādējādi veicinot hitozāna sintēzi. Turklāt ultraskaņas bīdes spēki pastiprina masas pārnesi šķīdumā, lai uzlabotu ķīmisko, hidrolītisko vai fermentatīvo reakciju. Ultraskaņas hitīna apstrādi var apvienot ar jau esošajām hitīna apstrādes metodēm, piemēram, ķīmiskām metodēm, hidrolīzi vai fermentatīvām procedūrām.

Ultrasoniski atbalstīta ķīmiskā deacetilācija un depolimerizācija

Tā kā hitīns ir nereaģējošs un nešķīstošs biopolimērs, tam jāveic demineralizācijas, deproteinizācijas un depolimerizācijas / deacetilācijas procesa posmi, lai iegūtu šķīstošu un bioacesublu hitozānu. Šie procesa posmi ietver ārstēšanu ar spēcīgām skābēm, piemēram, HCl un spēcīgām bāzēm, piemēram, NaOH un KOH. Tā kā šie tradicionālie procesa posmi ir neefektīvi, lēni un prasa augstas enerģijas, procesa intensifikācija ar ultraskaņu ievērojami uzlabo hitozāna ražošanu. Jaudas ultraskaņas izmantošana palielina hitozāna ražu un kvalitāti, samazina procesu no dienām līdz dažām stundām, ļauj vieglāk šķīdinātājiem un padara visu procesu energoefektīvāku.

Ultrasoniski uzlabota Chitin deproteinizācija

(2021), pētot hitīna deproteinizāciju, konstatēja, ka “Ultraskaņas pielietošana biopolimēru ražošanai samazināja olbaltumvielu saturu, kā arī hitīna daļiņu izmēru. Ar ultraskaņas palīdzību tika ražots hitozāns ar augstu deacetilēšanas pakāpi un vidēju molekulmasu.”

Ultraskaņas hidrolīze chitin depolimerizācijai

Ķīmiskai hidrolīzei hitīna deacetilācijai izmanto vai nu skābes, vai sārmus, tomēr plašāk izmanto sārmu deacetilāciju (piemēram, nātrija hidroksīdu NaOH). Skābes hidrolīze ir alternatīva metode tradicionālajai ķīmiskajai deacetilācijai, kur hitīna un hitozāna depolimerizēšanai izmanto organisko skābes šķīdumus. Skābes hidrolīzes metodi galvenokārt izmanto, ja hitīna un hitozāna molekulmasai jābūt viendabīgai. Šo parasto hidrolīzes procesu sauc par lēnu un energoefektīvu un rentablāku. Prasība pēc spēcīgām skābēm, augstām temperatūrām un spiediena ir faktori, kas hidrolītiskā hitozāna procesu pārvērš ļoti dārgā un laikietilpīgā procedūrā. Izmantotajām skābēm ir vajadzīgi pakārtoti procesi, piemēram, neitralizācija un atsāļošana.
Integrējoties lieljaudas ultraskaņas hidrolīzes procesā, temperatūras un spiediena prasības hitīna un hitozāna hidrolītiskai šķelšanai var ievērojami samazināt. Turklāt ultraskaņas apstrāde ļauj samazināt skābes koncentrāciju vai izmantot maigākas skābes. Tas padara procesu ilgtspējīgāku, efektīvāku, rentablāku un videi draudzīgāku.

Ultrasoniski atbalstīta ķīmiskā deacetilācija

Hitīna un hitozāna ķīmisko sairšanu un deakteilāciju galvenokārt panāk, ārstējot hitīnu vai hitozānu ar minerālskābēm (piemēram, sālsskābi HCl), nātrija nitrītu (NaNO2) vai ūdeņraža peroksīdu (H2O2). Ultraskaņa uzlabo deacetilācijas ātrumu, tādējādi saīsinot reakcijas laiku, kas nepieciešams, lai iegūtu mērķtiecīgu deacetilācijas pakāpi. Tas nozīmē, ka ultraskaņas apstrāde samazina nepieciešamo apstrādes laiku 12-24 stundas līdz dažām stundām. Turklāt ultraskaņas apstrāde ļauj ievērojami samazināt ķīmisko koncentrāciju, piemēram, 40% (w/w) nātrija hidroksīdu, izmantojot ultraskaņu, bet 65% (w/ w) ir nepieciešami, neizmantojot ultraskaņu.

Ultraskaņas-fermentatīvā deacetilācija

Lai gan fermentatīvā deacetilācija ir viegla, videi labvēlīga apstrādes forma, tās efektivitāte un izmaksas ir neekonomiskas. Sakarā ar sarežģītu, darbietilpīgu un dārgu pakārtoto fermentu izolāciju un attīrīšanu no galaprodukta, fermentatīvā hitīna deacetilācija netiek īstenota komerciālā ražošanā, bet tiek izmantota tikai zinātniskās pētniecības laboratorijā.
Ultraskaņas pirmapstrāde pirms fermentatīvās deacetlytation fragmenti hitīna molekulas tādējādi paplašinot virsmas laukumu un padarot vairāk virsmas pieejamu fermentiem. Augstas veiktspējas ultraskaņas apstrāde palīdz uzlabot fermentatīvo deacetilāciju un padara procesu ekonomiskāku.

Ultraskaņas augstas bīdes homogenizatori tiek izmantoti laboratorijā, stendā, izmēģinājuma un rūpnieciskajā apstrādē.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus lietojumprogrammu sajaukšanai, dispersijai, emuulģēšanai un ekstrakcijai laboratorijā, pilotā un rūpnieciskajā mērogā.

Literatūra/atsauces

 
 
 

Fakti ir vērts zināt

Kā darbojas chitin ultraskaņas ekstrakcija un deacetilācija?

Ja jaudas ultraskaņas viļņi ir pāri šķidrumā vai vircā (piemēram, suspensija, kas sastāv no hitīna šķīdinātājā), ultraskaņas viļņi pārvietojas pa šķidrumu, izraisot mainīgus augstspiediena / zema spiediena ciklus. Zema spiediena ciklu laikā tiek izveidoti minūšu vakuuma burbuļi (tā sauktie kavitācijas burbuļi), kas aug vairākos spiediena ciklos. Noteiktā izmērā, kad burbuļi nevar absorbēt vairāk enerģijas, tie vardarbīgi implodē augstspiediena cikla laikā. Burbuļu implosijai raksturīgi intensīvi kavitācijas (t.s. sonomehāniskie) spēki. Šie sonomehāniskie apstākļi notiek lokāli kavitācijas karstajā punktā, un tos raksturo ļoti augsta temperatūra un spiediens attiecīgi līdz 4000K un 1000atm; kā arī atbilstošas augstas temperatūras un spiediena starpības. Tiek ģenerētas furtehrmore, mikroturbulences un šķidruma plūsmas ar ātrumu līdz 100m/s. Hitīna un hitozāna ultraskaņas ekstrakciju no sēnēm un vēžveidīgajiem, kā arī hitīna depolimerizāciju un deacetilāciju galvenokārt izraisa sonomehāniskā iedarbība: uzbudinājums un turbulences traucē šūnas un veicina masas pārnesi, kā arī var sagriezt polimēru ķēdes kombinācijā ar skābiem vai sārmainiem šķīdinātājiem.

Chitin ekstrakcijas darba princips, izmantojot ultrasonication

Ultraskaņas ekstrakcija efektīvi salauž sēņu šūnu struktūru un atbrīvo intracelulāros savienojumus no šūnu sienas un šūnu interjera (t.i., polisaharīdus, piemēram, hitīnu un hitozānu un citas bioloģiski aktīvas fitoķīmiskās vielas) šķīdinātājā. Ultraskaņas ekstrakcija ir balstīta uz akustiskās kavitācijas darba principu. Ultraskaņas / akustiskās kavitācijas ietekme ir augstas bīdes spēki, turbulences un intensīvi spiediena diferenciāļi. Šie sonomehāniskie spēki salauž šūnu struktūras, piemēram, chitinous sēņu šūnu sienas, veicina masas pārnesi starp sēnīšu biomateriālu un šķīdinātāju un rada ļoti augstu ekstrakta ražu ātrā procesā. Turklāt ultraskaņas apstrāde veicina ekstraktu sterilizāciju, nogalinot baktērijas un mikrobus. Mikrobu inaktivācija ar ultraskaņu ir rezultāts destruktīvajiem kavitācijas spēkiem šūnu membrānā, brīvo radikāļu ražošanai un lokalizētai apkurei.

Depolimerizācijas un deacetilēšanas darba princips, izmantojot ultrasonication

Polimēru ķēdes tiek nozvejotas ultrasoniski radītajā bīdes laukā ap kavitācijas burbuli, un polimēra spoles ķēdes segmenti pie sabrukšanas dobuma pārvietosies ar lielāku ātrumu nekā tie, kas atrodas tālāk. Pēc tam polimēra ķēdē rodas spriegumi polimēru segmentu un šķīdinātāju relatīvās kustības dēļ, un tie ir pietiekami, lai izraisītu šķelšanos. Tādējādi process ir līdzīgs citiem bīdes efektiem polimēru šķīdumos ~2° un dod ļoti līdzīgus rezultātus. (sal. ar Price et al., 1994)

Hitīns

Chitin ir N-acetilglukosamīna polimērs (poli-(β-(1–4)-N-acetil-D-glikozamīns), ir dabiski sastopams polisaharīds, kas plaši sastopams bezmugurkaulnieku, piemēram, vēžveidīgo un kukaiņu, eksoskeletā, kalmāru un sēpiju iekšējā skeletā, kā arī sēņu šūnu sienās. Chitīns, kas iestrādāts sēņu šūnu sienu struktūrā, ir atbildīgs par sēnīšu šūnu sienas formu un stingrību. Daudziem lietojumiem hitīns tiek pārveidots par tā deacetilēto atvasinājumu, kas pazīstams kā hitozāns, izmantojot depolimerizācijas procesu.
Chitosan ir visizplatītākais un vērtīgākais hitīna atvasinājums. Tas ir lielmolekulārs polisaharīds, kas saistīts ar b-1,4 glikozīdu un sastāv no N-acetilglikosamīna un glikozamīna.
Hitozānu var iegūt ar ķīmisku vai fermentatīvu N-deacetilācija. Ķīmiski virzītā deacetilācijas procesā acetilgrupa (R-NHCOCH)3) augstā temperatūrā tiek atdalīts ar spēcīgu sārmu. Alternatīvi, hitozānu var sintezēt, izmantojot fermentatīvu deacetilāciju. Tomēr rūpnieciskās ražošanas mērogā ķīmiskā deacetilēšana ir vēlamā metode, jo fermentatīvā deacetilēšana ir ievērojami mazāk efektīva, ņemot vērā diacetilāzes enzīmu augstās izmaksas un iegūto zemo hitozāna ražu. Ultrasonication tiek izmantots, lai pastiprinātu (1→4)-/β-saites ķīmisko degradāciju (depolimerizāciju) un ietekmētu hitīna deacetilēšanu, lai iegūtu augstas kvalitātes hitozānu.
Ja ultraskaņas apstrāde tiek izmantota kā fermentatīvās deacetilācijas pirmapstrāde, uzlabojas arī hitozāna raža un kvalitāte.


Augstas veiktspējas ultrasonics! Hielscher produktu klāsts aptver visu spektru no kompaktā laboratorijas ultrasonikatora virs stenda vienībām līdz pilnas rūpniecības ultraskaņas sistēmām.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Laboratorija lai rūpnieciskais izmērs.


Mēs priecāsimies apspriest jūsu procesu.

Sazināsimies.