Hielscher Хэт авианы технологи

Читинийг Читосан руу хэт авианы аргаар устгах

Chitosan бол хитин гаралтай биополимер бөгөөд фарма, хоол хүнс, хөдөө аж ахуй, аж үйлдвэрт олон төрлийн хэрэглээтэй байдаг. Хитиныг хитозан руу хэт авианы аргаар устгах нь эмчилгээг ихээхэн эрчимжүүлдэг – өндөр чанарын chitosan-ийн гарц бүхий үр ашигтай, хурдан процессыг эхлүүлэхэд хүргэдэг.

Хэт авианы Chitosan үйлдвэрлэл

Читосаныг N-deacetylation аргаар хитинаар олж авдаг. Ердийн deacetylation үед хитиныг шүлтлэг усан уусмалд дэвтээнэ (ихэвчлэн 40-50% (w / w) NaOH). Чийгшүүлэх процесст 100-120 хэмийн өндөр температур шаардагддаг бөгөөд нэг алхам тутамд олж авсан хитозаны гарц бага байдаг. Өндөр хүчин чадалтай хэт авианы хэрэглээ нь хитиныг задлах процессыг ихээхэн эрчимжүүлж, бага температурт түргэн эмчлэхэд бага молекул жинтэй хитозаны өндөр ургац өгдөг. Хэт авианы deacetylation нь илүү сайн чанарын chitosan-ыг гаргаж авдаг бөгөөд энэ нь хоол хүнс, фармагийн найрлага, бордоо болон бусад олон төрлийн үйлдвэрлэлд ашиглагддаг.
Хэт авианы эмчилгээний үр дүнд хитиний ацетилизаци (DA) нь ацетилизацийн хитиныг DA≥90-ээс хитозан руу DA≤10-тай бууруулдаг.
Олон тооны эрдэм шинжилгээний судалгаа нь хэт авианы хитиныг deacetylation нь chitosan-тай үр дүнтэй болохыг баталдаг. Вайсс ба бусад. (2008) нь sonication нь хитинийг chitosan-ийн хувиргалтыг эрс сайжруулдаг болохыг тогтоожээ. Хитиний хэт авианы эмчилгээ нь ихээхэн хэмжээний хэмнэлт гаргахад шаардлагатай процессын хугацааг 12-24 цагаас хэдэн цаг хүртэл бууруулдаг. Цаашилбал, бүрэн хөрвөлтийг бий болгохын тулд бага уусгагч шаардагддаг бөгөөд энэ нь зарцуулсан, эсэргүй уусгагч, өөрөөр хэлбэл төвлөрсөн NaOH-ийг хаяж хаяхад хүрээлэн буй орчны нөлөөллийг бууруулдаг.

Читинийг Читосан руу хэт авианы аргаар устгах

Хитиныг хитозан руу буулгах нь sonication үйлчилгээ үзүүлдэг

Өндөр хүчин чадалтай хэт авианы төхөөрөмж UIP4000hdT үйлдвэрлэлийн зориулалттай

UIP4000hdT – 4 кВт чадалтай хэт авианы систем

Мэдээллийн хүсэлт




Бидний анхаарна уу Нууцлалын бодлого.


Читозаны хэт авианы эмчилгээний ажлын зарчим

Өндөр хүчин чадалтай, бага давтамжтай хэт авианы (∼20-26kHz) шингэн ба гулуунд акустик кавитыг үүсгэдэг. Өндөр хүчин чадалтай хэт авиан нь хитинийг уусгагч (жишээ нь, NaOH) фрагмент болгон хувиргаж хитиний хатуу хэсгүүдэд нэвчиж, улмаар гадаргуугийн талбайг томруулж, хатуу ба шингэн фазын хоорондох массын дамжуулалтыг сайжруулдаг. Цаашилбал, хэт авианы кавитацийн өндөр шилжилтийн хүч нь гидролизийн үед урвалжийн (NaOH) урвалын хэмжээг нэмэгдүүлдэг чөлөөт радикалуудыг бий болгодог. Дулаан бус боловсруулалтын техникийн хувьд sonication нь өндөр чанарын chitosan үйлдвэрлэх дулааны доройтлоос сэргийлдэг. Уламжлалт боловсруулалтын нөхцөлтэй харьцуулбал хитинийг хяруулаас гаргаж авахын тулд хэт авианы аргаар боловсруулалтын хугацааг богиносгодог. Хитин ба хитозан үйлдвэрлэхэд хэт авиан нь үйлдвэрлэлийн өртөгийг бууруулж, боловсруулалтын хугацааг бууруулж, үйлдвэрлэлийн явцыг илүү сайн хянах боломжийг олгож, процессын хаягдлын байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулдаг.

Хэт авианы Chitosan үйлдвэрлэлийн давуу тал

  • Читосан гарц өндөр
  • Дээд чанар
  • Цаг багасгасан
  • Доод процессын температур
  • Үр ашгийг нэмэгдүүлэх
  • Хялбар & Аюулгүй ажиллагаа
  • байгаль орчинд ээлтэй байх

Chitosan руу хэт авианы хитиныг тайлах – Протокол

1) Читинийг бэлтгэ.
Хавчны хясаа эх материал болгон ашиглаж, уусдаг органик болон хөрс, уураг агуулсан наалдамхай бодисыг зайлуулахын тулд сайтар угаана. Үүний дараа бүрхүүлийн материалыг бүрэн хатаана (жишээлбэл, зууханд 24 цагийн турш 60С хүртэл). Хатаасан бүрхүүлүүд нь газардах (жишээ нь, алх тээрэм ашиглан), шүлтлэг орчинд хордуулдаг (жишээлбэл, NaOH нь 0.125-аас 5.0 М-ийн багтаамжтай), хүчилд ариутгагддаг (жишээлбэл, давсны хүчил шингэлнэ).
2) Хэт авианы deacetylation
Ердийн хэт авианы деацилизацийн урвалыг ажиллуулахын тулд бета-хитин тоосонцор (0,125 мм) ашиглана < d < 0.250 mm) are suspended in 40% (w/w) aqueous NaOH at a ratio beta-chitin/NaOH aqueous solution of 1/10(g mL-1), түдгэлзүүлэлтийг хоёр ханатай шилэн аяганд шилжүүлж, Hielscher-ийн тусламжтайгаар sonicated болно UP400St хэт авианы нэгэн төрлийн эм. Хитин децетилизацийн урвалыг хийхдээ дараахь параметрүүдийг (фаминго, т. 2016) тогтмол байлгана: (i) хэт авианы датчик (sonotrode Hielscher S24d22D, үзүүр диаметр = 22 мм); (ii) хэт авианы импульсийн горим (IP = 0.5 сек); (iii) гадаргуугийн хэт авианы эрчим
(Би = 52.6 Вт см-2), (iv) урвалын температур (60ºC ± 1ºC), (v) урвалын хугацаа (50 мин), (vi) харьцаа бета-хитины жин / хэмжээ 40% (w / w) усан натрийн гидроксид (BCHt / NaOH = 1) / 10 гр мл-1); (vii) бета-хитины суспензийн хэмжээ (50мл).
Эхний урвал нь тогтмол соронзон хутгах дор 50 минут үргэлжилж, дараа нь суспензийг 0ºС хүртэл хурдан хөргөх замаар тасалддаг. Үүний дараа рН 8.5-д хүрэхийн тулд давсны хүчил нэмж, CHs1 дээжийг шүүлтүүрээр тусгаарлаж, ионжуулсан усаар угааж, орчны нөхцөлд хатаана. Ижил төстэй хэт авианы deacetylation нь CHs1-ийн хоёр дахь алхам болж давтагдвал CHs2 дээжийг гаргадаг.

Читозан руу хэт авианы децетилизаци

Цахим микроскопийн (SEM) зургийг 100 × томруулж a) гладиус, б) хэт авиан эмчилсэн гладиус, в) β-хитин, г) хэт авиан эмчилсэн β-хитин, д) хитозан (эх сурвалж: Прето нар . 2017 он)

Fiamingo нар. Бета-хитиныг хэт авианы аргаар deacetylation хийх нь нэмэлт молекул жинтэй хитозан бага агууламжтай ацетилизаци хийж нэмэлт бодис, инерцгүй уур амьсгал, урт хугацааны урвал ашигладаггүй болохыг тогтоожээ. Хэдийгээр хэт авианы deacetylation урвал нь хөнгөн нөхцөлд явагддаг – ихэнх термохимийн deacetylations-тай харьцуулахад бага урвалын температур. Бета-хитиныг хэт авианы аргаар deacetylation хийх нь хувьсах хэмжигдэхүүний хувь (4% ≤ DA ≤ 37%), өндөр жинтэй дундаж молекул жин (900,000 гр моль) бүхий санамсаргүй устгасан хитозан бэлтгэхэд тусалдаг.-1 ≤ МВ ≤ 1,200,000 гр моль-1 ) ба 60 градусын температурт гурван дараалсан урвал (50 мин / алхам) хийж бага дисперсия (1.3 ≤ Ð ≤ 1.4).

Hielscher Ultrasonics нь sonochemical програмуудад зориулсан өндөр үзүүлэлттэй ultrasonicators үйлдвэрлэдэг.

Нисэх онгоцны лабораторийн өндөр хүчдэлийн хэт авианы процессор болон үйлдвэрлэлийн хэмжээнд.

Chitosan үйлдвэрлэхэд зориулсан өндөр хүчин чадалтай хэт авианы системүүд

UIP4000hdT - 4 киловатт хүчирхэг хэт авианы систем нь нэмэлт онгон чидун жимсний тос олборлох, хоргүйжүүлэх үйлчилгээтэй.Хитиний хуваагдалт ба хитиныг хитозан руу задлах нь өндөр далайцыг дамжуулж чаддаг хүчирхэг, найдвартай хэт авианы тоног төхөөрөмж шаарддаг бөгөөд үйл явцын параметрүүдийг нарийвчлан хянах чадвартай бөгөөд хүнд ачаалал, эрэлт ихтэй орчинд 24/7 горимоор ажилладаг. Hielscher Ultrasonics бүтээгдэхүүний хүрээ таныг болон таны үйл явцын шаардлагыг хангаж өгдөг. Hielscher хэт авианы аппаратууд нь таны үйл явцын хэрэгцээг оновчтой нийцүүлэхийн тулд sonotrodes, boosters, reaktor эсвэл урсгалын эсүүд гэх мэт хэрэгслүүдээр тоноглогдсон өндөр хүчин чадалтай систем юм.
Дижитал өнгөт дэлгэцийн тусламжтайгаар sonication ажиллуулах тохиргоог тохируулах, нэгдсэн SD карт дээр өгөгдлийг автоматаар бүртгэх, хөтчийн алсын удирдлага болон бусад олон функцууд, үйл явцын хамгийн дээд түвшний хяналт, хэрэглэгчдэд ээлтэй байх боломжийг олгодог. Хүчтэй, хүнд даацын даацтай хосолсон Hielscher хэт авианы систем нь үйлдвэрлэлийн найдвартай морь юм.
Хитиний хуваагдал ба децетилизаци нь зорилтот хувиргалт, өндөр чанарын хитозаны эцсийн бүтээгдэхүүнийг олж авахад хүчирхэг хэт авиан шаарддаг. Ялангуяа хитиний хагарлын хуваагдалд өндөр далайц, өндөр даралт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Hielscher Хэт авианы’ аж үйлдвэрийн хэт авианы процессорууд нь маш өндөр далайцыг хялбархан хүргэдэг. 200 мкм хүртэлх далайцыг 24/7 горимд тасралтгүй ажиллуулж болно. Илүү өндөр амплитудын хувьд хэт авианы sonotrodes ашиглах боломжтой байдаг. Hielscher хэт авианы системийн хүчин чадал нь аюулгүй, хэрэглэгчдэд ээлтэй үйл явцад үр дүнтэй, хурдан deacetylation хийх боломжийг олгодог.

Доорхи хүснэгтэд манай хэт авианы аппаратуудын ойролцоо хүчин чадлын процессыг харуулж байна:

багц-р боть урсгалын хэмжээ Зөвлөмж болгож буй төхөөрөмжүүд
1- 500мл 10-200мл / мин UP100H
10-2000 мл 20 - 400мл / мин Uf200 ः т, UP400St
0.1-20L байна 0.2-4L / мин UIP2000hdT
10-100л 2-10л / мин UIP4000hdT
na 10-100л / мин UIP16000
na том нь кластер UIP16000

Холбоо барих! / АНУ-ын асуу!

Нэмэлт мэдээллийг асуу

Та хэт авианы нэгэн төрлийн талаар нэмэлт мэдээлэл шаардах хүсвэл доорх маягтыг ашиглана уу. Бид танд таны хайсан үгийн хангасан нь хэт авианы системийг санал болгож баяртай байх болно.









Биднийг анхаарна уу Нууцлалын бодлого.


Уран зохиол / Ашигласан материал

  • Бутнару Э., Столеру Э., Бребу М.А., Дари-Нита Р.Н., Барган А., Василе С. (2019 он): Хүнсний хадгалалтад зориулагдсан эмульсийн аргаар боловсруулсан хитозан-бионокомпозит кино. Материалууд 2019, 12 (3), 373.
  • Fiamingo A., de Moura Delezuk JA, Trombotto St. David David, Campana-Filho SP (2016): Бета-хитиний хэт авианы тусламжтайгаар deacetylation-аас их хэмжээгээр гардаг өндөр молекулын жинтэй хитозанБайна. Хэт авианы Sonochemistry 32, 2016. 79–85.
  • Kjartansson, G., Wu, T., Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): Читинийг Читосан руу Sonochemically-ийн хөрвүүлэлт, USDA National Research Initiative-ийн үндсэн судлаачдын уулзалт, Шинэ Орлеанс, ЛА, 6-р сарын 28-ны өдөр.
  • Kjartansson, G., Kristbergsson, K. Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): Хүнсний технологийн хүрээлэнгийн жил бүр зохион байгуулдаг хурлын үеэр хурц үзүүртэй хэт авианы хитозыг хитозан руу буулгах явцад температурын нөлөө , Нью Орлеанс, ЛА, 6-р сарын 30, 95-18.
  • Kjartansson, G., Kristbergsson, K., Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): Хитинийг хитозан руу хөрвүүлэх явцыг хурдасгах өндөр эрчимтэй хэт авиан нөлөө, Шинэ Орлеанс дахь Хүнсний технологийн хүрээлэнгийн жил бүр зохион байгуулдаг хурал. ЛА, 6-р сарын 30, 95-17.
  • Preto MF, Campana-Filho SP, Fiamingo A., Cosentino IC, Tessari-Zampieri MC, Abessa DMS, Romero AF, Bordon IC (2017): Гладиус ба түүний деривативууд нь далайн дизелийн тосыг авах боломжтой биосорбент болгон ашигладаг. Байгаль орчны шинжлэх ухаан ба бохирдлын судалгаа (2017) 24: 22932–22939.
  • Wijesena RN, Tissera N., Kannangara YY, Lin Y., Amaratunga GAJ, de Silva KMN (2015): Хитозан, нанопластик болон нанофиберийг дээрээс доош бэлтгэх аргаБайна. Нүүрс ус агуулсан полимерууд, 2015, 731–738.
  • Wu, T., Zivanovic, S., Hayes, DG, Weiss, J. (2008) нар. Өндөр эрчимтэй хэт авиан шинжилгээгээр хитозаны молекулын жинг үр дүнтэй бууруулах: Боловсруулалтын параметрийн суурь механизм ба үр нөлөө. Хөдөө аж ахуй ба хүнсний химийн сэтгүүл 56 (13): 5112-5119.
  • Ядав М. Госвами П .; Паритош К .; Кумар М. Pareek N .; Vivekanand V. (2019): Далайн хог хаягдал: Арилжааны ажилд ашиглаж болох chitin / chitosan материалыг бэлтгэх эх үүсвэр. Биоресесурс ба био процессийн үйл ажиллагаа, 2019 оны 6/8.


Баримтууд үнэ мэдэх

Хэт авианы хитин ариутгал хэрхэн ажилладаг вэ?

Өндөр хүчин чадалтай, бага давтамжийн хэт авиан (жишээ нь, 20-26 кГц) -ийг шингэн эсвэл зутан хэлбэрт оруулбал шингэн, шахалт, ховордлыг бий болгодог шингэний хувьд өндөр даралттай / нам даралтын ээлжлэн солино. Эдгээр ээлжит өндөр даралттай / нам даралтын мөчлөгийн үед жижиг вакуум бөмбөлөгүүд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь хэд хэдэн даралтын мөчлөгүүдээс ургадаг. Энэ үед вакуум бөмбөлөгүүд илүү их энерги шингээж авах боломжгүй бол тэд хүчтэй нурж унах болно. Энэ хөөс дэлбэрэх үед орон нутагт маш хүчтэй нөхцөл байдал үүсдэг: 5000К хүртэлх өндөр температур, 2000мм хүртэл даралт, маш өндөр халаалт / хөргөлт, даралт ялгаатай байна. Хөөсний уналтын динамик нь массын болон дулааны дамжуулалтаас хурдан байдаг тул унаж буй хөндий дэх энерги нь "халуун цэг" гэж нэрлэгддэг маш жижиг бүсэд хязгаарлагддаг. Кавитацийн бөмбөлгийг тэсрэх үед микротурбулент, 280 м / с хүртэл хурдтай шингэн тийрэлтэт байдал үүсч, улмаар зүслэгийн хүч гарч ирдэг. Энэ үзэгдлийг хэт авианы эсвэл акустик кавитаци гэж нэрлэдэг.
Сонсгосон шингэн дэх дусал, тоосонцор нь тэдгээр кавитацийн хүчээр дамжуулж, хурдассан хэсгүүд бие биетэйгээ мөргөлдөхөд тэдгээр нь хэсгүүд хоорондын мөргөлдөөнөөр нурдаг. Акустик кавитаци нь хэт авианы тээрэмдэх, тараах, эмульсжүүлэх, sonochemistry-ийн ажлын зарчим юм.
Хитин deacetylation-ийн хувьд өндөр эрчимтэй хэт авиан нь гадаргууг идэвхжүүлж, тоосонцор ба урвалж хоорондын массын дамжуулалтыг идэвхжүүлдэг.

chitosan

Читосан бол өөрчлөгдсөн, катион, хоргүй нүүрс ус агуулсан полимер бөгөөд үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг (> 80%) ба N-ацетил глюкозамин нэгж (80- (1,4) глюкозамин нэгжээс бүрддэг химийн нарийн төвөгтэй бүтэцтэй).<20%), randomly distributed along the chain. Chitosan is derived from chitin through chemical or enzymatic deacetylation. The degree of deacetylation (DA) determines the content of free amino groups in the structure and is used to distinguish between chitin and chitosan. Chitosan shows good solubility in moderate solvents such as diluted acetic acid and offers several free amine groups as active sites. This makes chitosan advantageous over chitin in many chemical reactions. Chitosan is valued for its excellent biocompatibility and biodegradability, non-toxicity, good antimicrobial activity (against bacteria and fungi), oxygen impermeability and film forming properties. In contrast to chitin, chitosan has the advantage of being water-soluble and thereby easier to handle and use in formulations. As the second most abundant polysaccharide following cellulose, the huge abundance of chitin makes it a cheap and sustainable raw material.

Читосан үйлдвэрлэл

Chitosan нь хоёр үе шаттайгаар боловсруулагддаг. Эхний алхамд, хавч хэлбэрийн хясаанууд (жишээ нь сам хорхой, хавч, хавч) зэрэг түүхий эд нь хитиныг авахын тулд элэгдлийг бууруулж, ариутгаж цэвэршүүлдэг. Хоёр дахь шатанд хитиныг авахын тулд ацетил хажуугийн гинжийг арилгахын тулд хитиныг хүчтэй суурь (жишээлбэл, NaOH) -аар эмчилнэ. Ердийн хитозан үйлдвэрлэх үйл явц нь цаг хугацаа их шаарддаг, зардал их шаарддаг.

chitin

Читин (C8H13The5N)n нь шулуун гинжин полимер бөгөөд β-1,4-N-ацетилглюкозамин бөгөөд α-, β- ба γ-хитин гэж ангилагдана. Глюкозын дериватив болох хитин нь артроподын экзоскелетийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болох хавчин амьтан, шавьж, нялцгай биетний радула, цефалопод хушуу, загас, лисамфибибийн цар хүрээ бөгөөд мөөгөнцрийн доторх эсийн хананд байдаг. Хитиний бүтэц нь целлюлозтой харьцуулж, талст нанофибрил эсвэл хумс үүсгэдэг. Целлюлоз бол дэлхийн хамгийн элбэг полисахарид бөгөөд дараа нь хитин нь хамгийн элбэг полисахарид юм.

Глюкозамин

Глюкозамин (С.)6H13Үгүй5) нь амин сахар бөгөөд гликозилжуулсан уураг, липидийн биохимийн нийлэгжилтэнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Глюкозамин нь байгалийн элбэг нэгдэл бөгөөд полисахарид, хитозан, хитин хоёрын бүтцийн нэг хэсэг бөгөөд глюкозаминыг хамгийн элбэг моносахаридын нэг болгодог. Худалдааны глюкозамины ихэнх хэсгийг хавч хэлбэрийн экзоскелетийн гидролиз, өөрөөр хэлбэл хавч, хавч бүрхүүлээр үйлдвэрлэдэг.
Глюкозаминыг глюкозамин сульфат, глюкозамин гидрохлорид эсвэл N-ацетил глюкозамин хэлбэрээр хэрэглэдэг тул хоол тэжээлийн нэмэлт болгон ашигладаг. Глюкозамин сульфатын бэлдмэлийг үрэвсэл, эвдрэл, улмаар мөгөөрсний алдагдал (остеоартрит) -аас үүдэлтэй хүнд өвчнийг эмчлэхэд амаар хийдэг.