Oogsten van microalgen verbeterd door sonicatie

Microalgen zijn rijk aan lipiden, eiwitten en micronutriënten, waardoor ze een waardevolle bron van voedingsstoffen vormen. Gezien de structurele weerstand van algencelwanden en de noodzaak om in een vervolgstap intracellulaire verbindingen te extraheren – met name lipiden en micronutriënten – is een niet-thermische, zeer efficiënte technologie vereist. Met zijn sonicators biedt Hielscher een superieure verwerkingsoplossing die twee essentiële verwerkingsstappen vergemakkelijkt en verbetert – biomassaconcentratie en celontsluiting.

Eén sonicator – twee stappen in de verwerking van algen

1. Niet-destructief oogsten van algen
   Zonder de levensvatbaarheid te beïnvloeden of de integriteit van de typische meercellige spiraalstructuur van Arthrospira platensis te beschadigen. Milde ultrasone trillingen en cavitatie laten de gasvesikels in de cellen van Arthrospira platensis instorten, waardoor de cellen, die anders blijven drijven, kunnen sedimenteren. Dit vergemakkelijkt het concentreren van algenbiomassa.
2. Celontsluiting voor extractie (lipiden, eiwitten, bioactieve verbindingen)
   In de tweede processtap, de extractie, wordt intense sonicatie gebruikt om de celstructuur van Arthrospira platensis te verstoren en zo intracellulaire verbindingen zoals lipiden, eiwitten en bioactieve verbindingen vrij te maken.
   Lees meer over ultrasone algenextractie!

Oogsten van algen verbeterd door ultrageluid

In het onderzoek van Lecina et al. (2015) werden culturen van de cyanobacterie Arthrospira fusiformis (ook Arthrospira platensis) onderworpen aan sonicatie zonder celontsluiting. Daaruit bleek dat de sedimentatie en terugwinning van biomassa aanzienlijk werden vergemakkelijkt. Door ultrasone velden met een lage intensiteit (≤0,5 W/mL) toe te passen, induceerden de onderzoekers reversibele flocculatie zonder de levensvatbaarheid of morfologie van de cellen aan te tasten – een vereiste voor toepassingen die intacte biomoleculen of levensvatbare cellen voor verdere kweek vereisen.
Met de “sonicatiebehandeling zonder celontsluiting kunnen deze microalgen gemakkelijk bezinken, waardoor de biomassa ongeveer 30-voudig wordt geconcentreerd en tegelijkertijd terugwinningsrendementen van ongeveer 80–85% worden bereikt.” (Lecina et al., 2015)

Sonicators met hoge prestaties voor het oogsten van algen en extractie

De sonicators van Hielscher zijn geavanceerde ultrasone processoren met hoge prestaties, ontworpen voor toepassingen op zowel laboratoriumschaal als industriële schaal. Daardoor zijn ze bij uitstek geschikt voor processen voor het oogsten van algen en extractie. Tijdens de oogstfase maken de systemen van Hielscher nauwkeurige sonicatie met lage intensiteit mogelijk om celaggregatie en sedimentatie te bevorderen zonder de celintegriteit te beschadigen. Vervolgens maken hun mogelijkheden voor behandeling met hoge intensiteit gecontroleerde celontsluiting mogelijk, waardoor intracellulaire lipiden, pigmenten en micronutriënten efficiënt worden vrijgemaakt. Met instelbare amplitudes en cyclusmodus, continue bedrijfsmodi en een robuust ontwerp ondersteunen de sonicators van Hielscher schaalbare, energie-efficiënte bioprocessen – waardoor ze een essentieel hulpmiddel zijn in moderne algenbioraffinaderijen.

Ontwerp, productie en advies – kwaliteit uit Duitsland

De sonicators van Hielscher staan bekend om hun hoogste kwaliteits- en ontwerpnormen. Dankzij hun robuustheid en eenvoudige bediening kunnen onze sonicators soepel worden geïntegreerd in industriële installaties. De sonicators van Hielscher kunnen probleemloos omgaan met zware omstandigheden en veeleisende omgevingen.

Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt bijzondere nadruk op sonicators met hoge prestaties, de modernste technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard voldoen de sonicators van Hielscher aan de CE-eisen en aan de eisen van UL, CSA en RoHs.

De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze sonicators: