Ultraskaņas Astaxanthin ekstrakcija augstākās ražas
- Astaxanthin ir ļoti spēcīgs antioksidants, ko izmanto farmācijas un uztura bagātinātājiem.
- Lai ražotu augstas kvalitātes astaaksan, no dabīgiem avotiem, piemēram, aļģēm, nepieciešama augstas efektivitātes ekstrakcijas tehnika.
- Ultraskaņas ekstrakcija ir mehāniska apstrāde, kas ļoti īsā ekstrakcijas laikā dod lielu Astaksantīns ražu.
Augstas veiktspējas ultraskaņas aparāti augstas kvalitātes astaksantīna ekstraktiem
Ultraskaņas ekstrakcija ir augstas veiktspējas ekstrakcijas tehnika, kas izmanto intensīvus ultraskaņas viļņus, lai iegūtu astaksantīnu no dabīgiem avotiem, piemēram, mikroaļģēm, kriliem vai vēžveidīgajiem. Astaksantīns ir dabā sastopams karotinoīdu pigments, kas pazīstams ar savām spēcīgajām antioksidantu īpašībām un dažādiem ieguvumiem veselībai. To parasti izmanto kā uztura bagātinātāju un pārtikas krāsvielu. Lear kā ultraskaņas apstrāde palīdz uzlabot astaksantīna ekstrakcijas procesu!
MultiSonoReactor uzlabotai astaksantīna ekstrakcijai, izmantojot lieljaudas ultraskaņu
Astaxanthin ultraskaņas ekstrakcija no mikroaļģēm
Astaksantīns uztura bagātinātājiem, ko cilvēkiem un dzīvniekiem patērē, lai iegūtu veselības ieguvumus, astaaksanin tiek iegūts no jūras veltes vai ekstrahēts no aļģu H. Pluvialis. Hematococcus Pluvialis sugas ir zaļš mikroaļģes, kas rada augstu astaaksanīna saturu, kad tiek piemēroti stresa apstākļi, piemēram, augsts sāļums, slāpekļa deficīts, augsta temperatūra un gaisma. Ar līdz 9,2 mg/g astaaksanin uz aļģu šūnu (= līdz 3,8% no sausā svara H. Pluvialis sugas), hematococcus Pluvialis sugas uzkrājas ļoti augsts dabīgo aaksanin saturs, un tādēļ tas ir vēlamais organisms, lai ražotu Astaksantīns.
Lai astaksantīnu atbrīvotu no zaļajām mikroaļģēm, ir jāpārtrauc aļģu šūnu darbība. Ultrasonication ir labi izveidots šūnu darbības traucēšanai, bioaktīvo savienojumu līzei un izolācijai kā lipīdiem, antioksidantiem, polifenoliem un dabīgiem pigmentiem. Augstas veiktspējas ultrasonics rada tīri mehāniskus spēkus, kas traucē šūnu sienām ar bīdes spēkiem un izraisa bioaktīvo vielu, piemēram, astaksantīna, izdalīšanos.
Ultraskaņas ekstrakcija no rauga
Phaffia rhodozyma ir raugs, kas bagāts ar astaksantīnu. Tomēr P. rhodozyma biezā šūnu siena, kas galvenokārt sastāv no glikāna un ir atbildīga par šūnu stingrību, padara šūnu darbības traucējumus un astaksantīna izolāciju par sarežģītu uzdevumu. Pētnieki (Gogate et al. 2015) atklāja, ka ultraskaņas ekstrakcija kombinācijā ar pienskābi pastiprina šūnu darbības traucējumus un padara astaksantīna ekstrakciju no P. rhodozyma par zaļāku, videi draudzīgāku procesu. Viņi izmantoja pienskābi kā barotni traucējumiem un etanolu kā šķīdinātāju ekstrakcijai. Maksimālā astaksantīna raža (90%) tika iegūta ultraskaņas ekstrakcijas pieejai, pamatojoties uz 3 M pienskābes izmantošanu, traucējumu laiks 15 min. Jaudīgi ultraskaņas nosūcēji, piemēram, UIP4000hd (4kW, skatīt attēlu pa kreisi) kombinācijā ar spiedošu caurplūdes reaktoru, ļauj radīt ļoti intensīvu kavitāciju. Kavitācijas bīdes spēki izjauc rauga šūnu sienas un veicina masas pārnesi starp šūnu iekšpusi un šķīdinātāju.
- Izcila raža
- Liela ātruma ekstrakcija – minūšu laikā
- Augstas kvalitātes izvilkumi – Viegla, bez termiska
- Zaļie šķīdinātāji (piem., ūdens/etanols)
- Rentablu
- Viegla un droša ekspluatācija
- Zems investīciju un darbības izmaksas
- 24/7 ekspluatācija saskaņā ar lieljaudas
- Zaļa, videi draudzīga metode
Ultraskaņas Astaxanthin ekstrakcija – Partijas vai nepārtrauktas plūsmas režīmā
Astaaksansīns ir lipofīlu savienojums, un to var izšķīdināt šķīdinātājos (piemēram, 48,0% etanolā etilacetātā) un eļļās (piemēram, sojas pupiņu eļļā).
Partijas: Ultraskaņas ekstrakcijas procesi var tikt darbināti kā vienkārši pakešveida procesi vai kā Inline apstrāde, kur barotni nepārtraukti baro caur ultraskaņas caurplūdes reaktoru.
Pakešapstrāde ir vienkārša procedūra, kur ekstrakciju veic partija. Hielscher Ultrasonics piedāvā ultraskaņas procesorus mazām un lielām partijām, t.i., 1L līdz 120L.
Lai apstrādātu partijas 5 līdz 10 l, ieteicams UP400St ar sonotrode S24d22L2D (sk. pic. pa kreisi).
Aptuveni 120L partiju apstrādei ieteicams izmantot Sonicator UIP2000hdT ar sonotrode RS4d40L4.
Caurplūdes: Lielākiem apjomiem un pilna apjoma komerciālajā ekstrakcijā nepārtraukta šķidruma plūsma tiek padots caur Ultraskaņas reaktoru, kur šķīdinātājs/botāniskais vircu ir intensīvi ultrasonicated.
Ja tilpums ir aptuveni 8L/min., mēs iesakām UIP4000hdT ar sonotrode RS4d40L3 un augstspiediena plūsmas šūnu FC130L4-3G0
UIP2000hdT (2kW) liela mēroga partiju ekstrakcijai
Augstas veiktspējas Ultrasonicators ekstrakcijai
Hielscher Ultrasonics ir specializējies augstas veiktspējas ultraskaņas aparātu ražošanā, lai ražotu augstas kvalitātes ekstraktus no augiem, raugiem un šūnām. Hielscher Ultrasonics plašais produktu portfelis svārstās no maziem, spēcīgiem laboratorijas ultrasonikatoriem līdz stabilām stenda un pilnībā rūpnieciskām sistēmām, kas nodrošina augstas intensitātes ultraskaņu, lai efektīvi ekstrahētu un izolētu bioaktīvos komponentus, piemēram, astaksantīnu, kvercetīnu, kofeīnu, kurkumīnu, terpēnus utt. Visiem digitālajiem sonikatoriem no 200W līdz 16 000W ir intuitīva izvēlne ar programmējamiem iestatījumiem, krāsains skārienekrāns ērtai darbībai, integrēta SD karte automātiskai datu ierakstīšanai, pārlūka tālvadības pults un daudzas citas lietotājam draudzīgas funkcijas. Sonotrodes un plūsmas šūnas (daļas, kas saskaras ar vidi) var būt autoklāvētas un viegli tīrāmas. Visi mūsu ultrasonikatori ir būvēti 24/7 darbībai, prasa zemu apkopi un ir viegli un droši darbināmi.
Digitālais krāsu displejs ļauj lietotājam draudzīgi kontrolēt ultraskaņas iekārtas. Mūsu sistēmas spēj nodrošināt no zemām līdz pat ļoti augstām amplitūdām. Ķīmisko savienojumu, piemēram, astaksantīna, ekstrakcijai mēs piedāvājam īpašus ultraskaņas sonotrodes (pazīstami arī kā ultraskaņas zondes vai ragi), kas ir optimizēti augstas kvalitātes aktīvo vielu jutīgai izolācijai. Hielscher piedāvā īpašus sonotrodes augstām amplitūdām kombinācijā ar spiedošām plūsmas šūnām, kas spēj radīt ārkārtējus kavitācijas bīdes spēkus, kas traucē pat ļoti izturīgām rauga šūnām. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Precīza ultraskaņas procesa parametru kontrole nodrošina reproducējamību un procesa standartizāciju. Hielscher rūpnieciskā mēroga, automatizētās ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas ir paredzētas augstākās kvalitātes ekstraktu augstām ražošanas jaudām, vienlaikus samazinot darbaspēku, izmaksas un enerģiju.
Sazinies ar mums! / Uzdot mums!
Literatūra / Literatūras saraksts
- B. Brands and M. Kleinke (2022): Astaxanthin production in Xanthophyllomyces dendrorhous grown in medium containing watery extracts from vegetable residue streams. IOP Conference Series: Earth Environ. Sci. 1034, 2022.
- Chougle, J.A.; Singha, R.S.; Baik, O.-D.(2014): Recovery of Astaxanthin from Paracoccus NBRC 101723 using Ultrasound-Assisted Three Phase Partitioning (UA-TPP). Separation Science and Technology, 49, 2014.
- Gogate et al. (2015): Ultrasound-assisted Intensification of Extraction of Astaxanthin from Phaffia rhodozyma. Indian Chemical Engineer 2015, 57:3-4, 240-255.
- Zou et al. (2013): Response Surface Methodology for Ultrasound-Assisted Extraction of Astaxanthin from Haematococcus pluvialis. Marine Drugs 2013, 11, 1644-1655.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
Fakti ir vērts zināt
Sono-ekstrakcija
Ultraskaņas ieguve vai Sono-ekstrakcija pamatojas uz akustisko kavitāciju principu.
Kad intensīva ultraskaņas viļņi piemēro šķidro sistēmu, akustiskā kavitācija notiek, kas ir fenomens paaudzes, izaugsmes un eventuālu sabrukumu vakuuma burbuļi (sk. pic. zemāk). No ultraskaņas viļņu izplatīšanās laikā, vakuuma burbuļi svārstās un augt, līdz tie sasniedz punktu, ja tie nevar absorbēt vairāk enerģijas. Pīķa burbulis pieaugums tās sabrukums vardarbīgi, kas izraisa vietēji termisku, mehānisku un ķīmisku iedarbību. Mehāniskās sekas ietver lielu spiedienu līdz 1000atm, satricinājumi un intensīva bīdes spēkiem. Šie spēki sagrauj šūnu sieniņas un veicina masu pārnešanu starp šūnu interjeru un šķīdinātāju, kas izdala bioloģiski aktīvos savienojumus apkārtējā šķidrumā (t.i., šķīdinātājā).
Akustiskā kavitācija, ko rada augstas intensitātes, zemas frekvences ultraskaņa, rada intensīvus bīdes spēkus un lokāli sastopamas augsta spiediena un temperatūras starpības, kas nodrošina nepieciešamo ietekmi uz šūnu darbības traucējumiem, intensīvu sajaukšanu un masas pārnesi. Šie ultraskaņas bīdes spēki tiek veiksmīgi izmantoti kaņepju ekstrakcijai.
Ar ultraskaņas ekstrakciju no botāniskajām un šūnu audiem ir labi izpētītas. Ļoti intensīvu ultraskaņas viļņu pielietojums sekmē ieguves procesu būtisku izmantošanu. Līdztekus procesa intensifikāciju – kas rada augstāku ražu un īsāku ekstrakcijas laiku – termiskā degradācija un temperatūras jutīgas sastāvdaļas zaudē, jo ultraskaņas apstrāde ir Netermisku apstrādi. Turklāt, ultraskaņas ekstrakcija ir zems investīciju un darbības izmaksas, samazina šķīdinātāju izmantošanu un/vai ļauj izmantot zaļāku šķīdinātāju, kas padara to par ekonomisku un videi draudzīgu ekstrakcijas tehniku. Pārspēja parastās ekstrakcijas metodes, ultrasoniski automatizēta ekstrakcija (AAE) ir pieņemta no pārtikas rūpniecības, lai ražotu bioloģiski aktīvo savienojumu ar ekonomisku pieaugumu.
Spēcīgi ultraskaņas viļņi traucē bioloģisko struktūru šūnu matricu un atbrīvo bioaktīvos savienojumus. Tiek pastiprināta masas pārnešana starp augu materiālu un šķīdinātāju. Šo mehānismu dēļ ultraskaņas ekstrakcija ir ļoti efektīva kaņepju ekstrakcijai.
Astaksantīns
Astaxanthin izceļas ar tumši sarkanu krāsu. Tas ir taukos šķīstošs pigments, kas atrodams aļģes (piemēram, Hematococcus Pluvialis, Chlorella zofingiensis, Hlorcoccum), raugs (piemēram, Phaffia rhodozyma), lasis, forele, krils, garneles un vēži. Aksantīna tiek uzskatīta Super-antioksidants, jo tā astaxanthin antioksidatīvā potence ir desmit līdz divdesmit reizes spēcīgāks nekā daudzi citi karotinoīdi, piemēram, beta-karotīns, luteīns un zeaxanthin, un simts reizes spēcīgāks nekā alfa-tokoferols (E vitamīns ).
Astaxanthin (3, 3 ′-dihidroksi-β, ā ′-karotīns-4,4 ′-dions ir keto-karotīnīds, un tas pieder pie lielākas ķīmisko savienojumu klases, ko dēvē par terpēēm (kā tetraterpenoid), kas sastāv no pieciem oglekļa prekursoriem, isopentenildifosfāta un dimetilalildifosfāta. Astaxanthin tiek klasificēts kā karotinoīdu tipa savienojumi ar skābekli saturošām sastāvdaļām, proti, hidroksilgrupu (-Oh) vai ketonu (C = O), piemēram, zeaksantīns un canthaxanthin. Astaaksantīns ir zeaksantīns un/vai canthaxanthin metabolīts, kas satur gan hidroksilgrupu, gan ketona funkcionālās grupas. Tāpat kā daudzi karotinoīdi, astaaksantīns ir lipīdu šķīstošs pigments, un tas izceļas ar sarkano krāsu. Karotinoīdi, tostarp astaxanthin, ir labi pazīstami ar savu astaxanthin antioksidatīvā kapacitāti.
Astaaksanīns ir sarkans pigments, un dabiski nāk no lietus ūdens mikroaļģēm (Hematococcus Pluvialis) un rauga sauc Xanthophyllomyces dendrorhous (pazīstams arī kā Phaffia rhodozyma). Aļģes notiek, uzsverot vienu vai vairākus nosacījumus, sākot ar uzturvielu trūkumu, paaugstinātu sāļumu un pārmērīgu saules gaismu, lai radītu Astaxanthin. Suga, kas patērē šīs uzsvēra saldūdens mikroaļģēm, piemēram, lasis, sarkanā forele, Sarkanās jūras plauži, Flamingo, vēžveidīgie (piemēram, garneles, krill, krabju, omāru, vēži), atspoguļo pigmentācija sarkano apelsīnu nokrāsas to izskatu.
Kā papildinājumu, astaaksanin tiek lietots tā veselības veicināšanai un slimības ārstēšanai. Aksansantīne ir labi izveidota, lai uzlabotu ādas veselību (piemēram, samazinātu grumbas, bojājumus, ko izraisa saules apdegums utt.).
Turklāt astaaksanin pievērš pastiprinātu uzmanību tās izmantošanai, lai ārstētu Alcheimera slimību, Parkinsona slimību, sirds-asinsvadu deaseses, augsts holesterīna līmenis, aknu slimības, ar vecumu saistītu makulas deģenerāciju un novēršot vēzi.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Laboratorija lai rūpnieciskais izmērs.