Laboratorio cultivo algas – Extracción ultrasónica algas

Cultivo algas

Algae Grow Lab desarrolló 'nar serie fotobiorreactores tubulares ne planos pa ar cultivo algas, nja'bu ngu 'nar proceso ar destrucción celular ultrasónica basado procesadores ultrasónicos Hielscher equipados ko celdas flujo.
Tso̲kwa continuación ar gi 'ñudi diagrama flujo Nxoge ar proceso.

Diagrama flujo gi 'ñudi proceso cultivo ar algas ne ar producción asete algas ir nge ya ultrasonidos. ©Laboratorio cultivo algas

Tso̲kwa continuación ar presentan ejemplos fotobiorreactores Algae Grow Lab.
Njapu'befi ya paneles LED da emiten ar tsibi ja ar 'mui PAR ar espectro permite da tsoni 'nar tasa máxima crecimiento algas.
Ngu, xta thogi ar inoculación Chlorella Vulgaris ko 'nar densidad inicial 0,146 g/L logramos densidad 7,3 g/L jar 7 ya pa.

Destrucción células algas ya ultrasonidos

'Me̲fa ar estadio crecimiento algas, ar célula algas xi madura pa ar nt'ot'e ya producción asete. Komo ar contenido celular 'bu̲i hñe̲gi entorno circundante ja 'nar estructura membranas celulares compuestas, ar nt'ot'e disrupción celular ar significativo ir nge ar liberación ar hñei intracelular completo. Ar membrana celular proporciona resistencia mecánica 'na jar célula ne preserva ár ntheki 'mui. Ya propiedades elásticas ar membrana celular permiten ja ya células soportar ar tse̲ yá rápidos mpa̲ti presión osmótica ne xi ocurrir jar ár entorno ar externo.
Tanto ya nt'ot'e ultrasonidos ngu ya asistidos ya microondas, nä'ä da describen tso̲kwa continuación, mejoran significativamente ar extracción microalgas, ko 'nar dätä dätä nt'ot'e, tiempos ar extracción reducidos ne pe̲ts'i ar rendimientos, nja'bu ngu costos bajos ma moderados ne 'nar toxicidad adicional insignificante.
Di tso̲kwa menudo, extracción ya productos objetivo ya algas ge mäs xi hño nu'bu̲ ya células ya algas ar destruyen 'bu̲ 'be̲tho ar extracción. Pe ya bes, ar 'nar nt'ot'ise̲ destrucción celular conduce ar liberación ar producto objetivo, ne Honto da t'ot'e proceso separación da uni nä'ä (nt'udi, ar extracción ar lípidos algas pa ar producción biocombustibles).
Laboratorio cultivo algas integra 'nar ko ya ultrasónico disrupción ne extracción celular jar ár configuración pa garantizar 'nar proceso altamente nt'ot'e xi hño da logre 'nar liberación nxo̲ge ar contenido intracelular ne, ir pe̲ts'i rendimientos jar menos pa. Reactor ultrasónico, ja ya ondas ultrasónicas crean caviatación ja ya ar made líquido da contiene ya células algas. Ya burbujas cavitación crecen Nxoge ya fases alternas rarefacción ar onda ultrasónica asta da alcanzan makwäni tamaño, nu'bu̲ hingi ar tsa̲ da adsorber mäs energía. Nuna punto máximo crecimiento ar burbuja, ja ya vacíos colapsan Nxoge 'nar fase compresión. Ar colapso ar burbuja crea nkohi extremas diferenciales presión ne mpat'i, nja'bu ngu ondas choque ne fuertes chorros líquido. Gi ndu extremas hingi ho̲ntho destruyen ya células, ho̲ntho mi 'nehe lavan eficazmente ár contenido ja ya nt'ot'e líquidos (nt'udi, ar dehe wa disolventes).
Ar eficacia ar destrucción ultrasónica bi jagu̲ju̲ gran da medida ar durabilidad ne ar elasticidad ya paredes celulares, da varía considerablemente ja ya distintas cepas algas. Nuna gehna mä ya dá da eficacia ar destrucción celular xi na influenciada ir nge ya parámetros proceso sonificación: ya parámetros mäs mahyoni ge ar amplitud, ar presión ne ar concentración & viscosidad ne mpat'i. Nuya parámetros tsa optimizar ar pa kadu̲ 'nar cepa particular algas pa garantizar ar dätä nt'ot'e óptima ar ar procesamiento.
'Ra ya ejemplos disrupción celular ne desintegración ya 'na'ño cepas algas ar xi tingigi mbo ja ya xeni Nthuts'i citados tso̲kwa continuación:

• Dunnaliella salina ne Nannochloropsis oculata: 'naha mar ndä P.M., Nowotarski ë.; Joyce, E.M.; Mason, T.J. (2012): Disrupción ultrasónica ya células algas. Actas ar nt'ungumfädi AIP; 24 yá 05 yá 2012, Vol. 1433 'bede 1, hne. 237.
• Nannochloropsis oculata: Jonathan R. McMillan, Ian A. Watson, Mehmood Ali, Weaam Jaafar (2013): Evaluación ne comparación ar disrupción celular algas: microondas, nsaha ar dehe, licuadora, ultrasonido ne ár nt'ot'e láser. Applied Energy, Märso ar 2013, vol. 103, páginas 128 — 134.
• Nanochloropsis salina: ar Bastya Schwede, Alexandra Kowalczyk, Mandy Gerber, Roland Span (2011): Influencia ya 'na'ño técnicas ar disrupción celular ja ar monodigestión ar ar biomasa ar algas. Congreso Mundial Energías Renovables 2011, Bioenergy Technologies, 8 — 12 ar Mäyo ar 2011, Suecia.
• Schizochytrium limacinum ne Chlamydomonas reinhardtii: José Gerde, Mellissa Montalbo — Lomboy M, Linxing Yao, David Grewell, Tong Wang (2012): Evaluación disrupción celular microalgas ir nge ya nt'ot'e ultrasónico. Tecnología Recursos Biológicos 2012, Vol. 125, pp.175 — 81.
• Crypthecodinium cohnii: Paula Mercer ne Roberto E. Armenta (2011): Desarrollos jar extracción asete a partir de microalgas. Europeen Jornal of Lipid Science Technology, 2011.
• Scotiellopsis terrestris: S. Starke, Dr. N. Hempel, L. Dombrowski, Prof. Dr. O. Pulz: Mejora disrupción celular Scotiellopsis terrestris ir nge ya ultrasonido ne 'nar enzima descompuesta pectina. Naturstoffchemie.

Proceso

'Me̲fa ar cultivo, ar corriente biomasa algas T'ini ma dispositivo concentración pa separar biomasa t'ot'e ya líquidos. Ar concentrado ar acumula jar tanque almacenamiento. 'Mefa xta separación, ya células tsa romper ar pa liberar ar asete ne ma'na hñei intracelular. Ir biomasa ar concentrada ar bombea a través de 'nar dispositivo ultrasónico Hielscher. Configuración recirculación ultrasónica garantiza ar recirculación ar concentrado celda jár presión dada a través de ar celda flujo Hielscher pengu̲hmäga̲ tanque acumulación. Ar recirculación tse̲ti ar pa mahyoni pa da destruir ya células. Nu'bu̲ bí completa ar proceso destrucción, biomasa ko ya células destruidas ar bombea bí dispositivo ar separación ar producto, ho bí produce ar separación final producto ya desechos restantes.

Ar xe̲ni destrucción celular algas ko dispositivo concentración yá separación ya biomasa ne ya procesador ultrasónico UIP1500hd ar 1,5 kW Hielscher. ©Laboratorio cultivo algas

T'e̲ni ya porcentaje células destruidas

Pa ar evaluación ar dätä nt'ot'e rotura algas, ALgae Grow Lab utilizó yoho ya metodologías 'na'ño pa medir porcentaje células destruidas:

1. Ar ndu̲i nt'ot'e análisis bí basa jár t'e̲ni ar fluorescencia clorofila A, B ne A+B.
   Nxoge ar centrifugación centrifugación lenta, ya células algas ne ya desechos ar desprenderán jar ts'o̲e ar recipiente, pe ya restos ar clorofila da flotan nthegi permanecerán ja ar sobrenadante. Utilizando gi características físicas ar célula ne ar clorofila, ar tsa̲ da jäts'i porcentaje células rotas. 'Me̲hna ar logra midiendo jar ndu̲i lugar fluorescencia Nxoge ar clorofila 'nar muestra. Tso̲kwa continuación, bí centrifuga ar muestra. 'Mefa, bí mide ar fluorescencia ar clorofila ar sobrenadante. Tomando porcentaje fluorescencia clorofila jar sobrenadante ko ar fluorescencia clorofila ar muestra Nxoge, bí to da 'nar estimación porcentaje células rotas. Nuna ar nt'ot'e t'e̲ni ar bastante precisa, pe supone nä'ä hñuts'i ya clorofila ya célula ar uniforme. Ya extracciones clorofila Nxoge ar realizaron ko ya metanol.
2. Pa ar segundo nt'ot'e análisis, ar xi utilizado ar hemocitometría clásica pa medir densidad celular ja ar muestra ar algas recolectada. Ar nt'ot'e da lleva da t'ot'e xi hño jar 2 pasos:

• Jar ndu̲i lugar, bí mide ar densidad celular ar muestra ar algas recolectada 'bu̲ 'be̲tho ar nt'ot'e ultrasonidos.
• Jar segundo lugar, bí mide yá 'bede ya células hingi destruidas (restantes) ir sonificación xkagentho ar muestra.
  A partir de ar resultados yoho gi mediciones, bí calcula ar porcentaje células destruidas.

Pic.1: Laboratorio crecimiento algas 'bu̲ 'be̲tho ar destrucción ©

Fotografiya 2: Disrupción algas: 50% ar disrupción celular 'mefa xta 60 min. ar sonicación. ©Laboratorio cultivo algas

Fotografiya 3: Disrupción algas: 100% ar disrupción celular 'mefa xta 120 min. ar sonicación. ©Laboratorio cultivo algas