Ya algas, ar macro ne ar microalgas, contienen xingu compuestos valiosos, da utilizan komongu ya nts'i nutricionales, aditivos alimentarios wa komongu combustible wa materia prima. Pa liberar ya sustancias diana ar célula algas bí requiere 'nar técnica interrupción celular potente ne ya nt'ot'e xi hño. Ya extractores ultrasónicos ya altamente eficientes ne confiables nu'bu̲ t'o̲t'e ar extracción compuestos bioactivos bädi, ya algas ne ya hongos. Da 'mui jar escala laboratorio, bench — top ne industrial, ya extractores ultrasónicos Hielscher ar ndui jar producción extractos derivados ar células jar producción ar nts'i, productos farmacéuticos ne ar biocombustibles.

Ya algas komongu 'nar hño valioso pa ar nutrición ne ar combustible

Ya células algas ge 'nar fuente versátil compuestos bioactivos ne ricos jar energía, komongu ar proteínas, carbohidratos, lípidos ne ma'ra sustancias bioactivas, nja'bu ngu alcanos. 'Me̲hna thogi ne ya algas 'bu̲hu̲ 'nar fuente ya nts'i ne compuestos nutricionales, nja'bu komongu ar combustibles.
Ya microalgas ya valiosa 'nar fuente ar lípidos, da utilizan pa jar nutrición ne komongu materia prima ya biocombustibles (nt'udi, biodiesel). Ya cepas ar Dicrateria fitoplancton xí nzi, komongu ar rotonda ar dicrateria, ar pädi komongu algas productoras gasolina, nä'ä xi sintetizar 'nar serie hidrocarburos saturados (n‐alcanos) a partir de C₁₀H₂₂ ma C₃₈H₇₈, nä'ä da clasifican gasolina (C10 — C15), gasóleos (C16 — C20) ne fuelóleos (C21 — C38).
Nu'bya ár hmädi nutricional, ya algas ar utilizan komongu "nts'i funcionales" wa "nutracéuticos". Ya micronutrientes nsu extraídos ya algas incluyen ya carotenoides astaxantina, fucoxantina ne zeaxantina, fucoidan, laminari ne ma'ra ya glucanos ja ya numerosas ma 'ra sustancias bioactivas ar utilizan komongu suplementos nutricionales ne productos faricéuticos. Carragenina, alginato ne ma'ra hidrocoloides ar utilizan komongu ar aditivos ar alimentarios. Ya lípidos algas utilizan komongu fuente vegana omega — 3 ne 'nehe ar utilizan komongu combustible wa komongu materia prima pa ar producción biodiesel.

Interrupción ne extracción células algas ya ultrasonido nts'edi

Extractores ultrasónicos wa simplemente ultrasonicadores ar utilizan pa extraer compuestos valiosos ya t'olo muestras ko ar laboratorio, nja'bu komongu pa ar producción tso̲kwa gran escala yá 'ma.
Ya células algas gi protegidas ya matrices complejas Jot'i celular, da componen ar lípidos, celulosa, proteínas, glicoproteínas ne ar polisacáridos. Base 'nar dätä xe̲ni ya paredes celulares ya algas xi construida a partir de 'nar red microfibrilar mbo 'nar matriz proteínas ja ya gel; wat'i, ra microalgas gi 'bu̲hu̲ equipadas ko 'nar Jot'i rígida inorgánica compuesta ar frustules sílice opalina wa carbonato calcio. Pa da compuestos bioactivos biomasa algas, ar mahyoni 'nar técnica nt'ot'e xi hño interrupción celular. 'Nehe ya factores tecnológicos extracción (es decir, ár nt'ot'e ne equipo extracción), ar dätä nt'ot'e ar interrupción ne ar extracción ya células algas 'nehe xí fuertemente influenciada ya varios factores dependientes ya algas, ngu ar composición Jot'i celular, ar ja yá 'mui biomolécula deseada ya células ar microalgas ne ar etapa crecimiento ya microalgas Nxoge jar sofo.

¿Tema funciona ar interrupción ne ar extracción células algas ultrasónicas?

Nu'bu̲ ya ondas ultrasonido mextha ar intensidad ar acoplan a través de 'nar sonda ultrasónica ('nehe conocida komongu ndäni ultrasónico wa sonotrodo) jar 'nar líquido wa ya suspensión, ya ondas nzu̲nt'i viajan a través de jar líquido ne crean ciclos mextha presión yá xí hñets'i'i presión alterando bí nja'bu̲. Nxoge nuya ciclos mextha presión yá xí hñets'i'i presión, producen diminutas burbujas ar vacío wa cavidades. Ya burbujas cavitación ocurren nu'bu̲ ar presión ja ho̲e Nxoge ya ciclos xí hñets'i'i presión nä'ä suficientemente na ya'bu̲ por debajo de ar presión ar vapor saturada, hmädi mä ya xki ir nge ar resistencia ar tracción ar líquido ja 'nar cierta mpat'i. Mi crecen a lo largo de varios ar ciclos. Nu'bu̲ gi burbujas ar vacío alcanzan 'nar tamaño, ho hingi xi absorber mäs energía, ar burbuja implosiona violentamente Nxoge 'nar ciclo mextha ar presión. Implosión ya burbujas cavitación ge 'nar proceso violento ne denso jar energía da genera ya hmä ondas choque, turbulencias ne micro-chorros ja ar fluido. 'Nehe, bí crean presiones localizadas xi altas ne temperaturas xi altas. Gi nkohi extremas ya hingi hembi da mar tsa̲ ndi interrumpir paredes ya celulares ne ya membranas ne ya liberar compuestos intracelulares 'nar bí xi hño, xi hño ne ngut'a. Ya compuestos intracelulares tales como proteínas, polisacáridos, lípidos, vitaminas, minerales, ne antioxidantes xi ar nuna ar modo extraer ko eficacia usando ultrasonidos ar energía.

Cavitación ultrasónica pa ar interrupción celular ne extracción

Nu'bu̲ ar expone ja 'nar intensa energía ultrasónica, Jot'i wa membrana 'na klase ar célula (da 'ñent'i botánica, mamíferos, algas, hongos, bacterias, etc.) bí k'ats'i ma ne ar célula da 'wagi jar fragmentos mäs t'olo ya ya nsani mecánicas ar cavitación ultrasónica densa jar energía. Nu'bu̲ da 'wagi Jot'i celular, ya metabolitos celulares komongu ar proteínas, lípidos, ácidos ar nucleicos ne ar clorofila bí liberan ar matriz ar ora Jot'i celular, nja'bu komongu ar interior ar célula ne ar transfieren ar nt'uni cultivo wa disolvente circundante.
Ar nt'ot'e mbo descrito ma 'met'o mi cavitación ultrasónica yá acústica k'ats'i ma ya células algas enteras wa vacuolas gas ne líquido mbo ja ya células severamente. Ar cavitación ar ultrasónica, ar vibración, ya turbulencias ne ar micro-flujo promueven ar transferencia masa entre ar interior ar célula ne ar disolvente circundante pa ndi ya biomoléculas (es decir, metabolitos) 'bu̲hu̲ eficientes ne bí liberen ar rápidamente. Dado ne ar sonicación ge 'nar nt'ot'e puramente mecánico nä'ä hingi requiere productos químicos agresivos, tóxicos ne / wa caros.
Ultrasonido mextha intensidad ne xí hñets'i'i frecuencia crea nkohi extremas densas energía, altas presiones, temperaturas ne altas ya ndu nzafi ar cizallamiento. Gi ndu físicas promueven ar interrupción ya estructuras celulares jar 'mui liberar compuestos intracelulares jar ar nt'uni. Ir ultrasonido xí hñets'i'i frecuencia ar gi japu̲'be̲fi gran da medida pa ar extracción sustancias bioactivas ne combustibles algas. Ja ar comparación ko ya nt'ot'e ar extracción convencionales, komongu ar extracción ko ar disolventes, ar molienda cuentas wa ar homogeneización mextha ar presión, ar extracción ultrasónica sobresale ya liberación 'nar dätä xe̲ni ya compuestos bioactivos (Honja lípidos, proteínas, polisacáridos ne micronutrientes) ja ar célula sonoporada ne interrumpida. Aplicando ya nkohi proceso adecuadas, ar extracción ultrasónica ofrece rendimientos ar extracción t'uti hñe̲he̲ ja 'nar duración ar proceso xi corta. Ngu, ya extractores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento muestran 'nar excelente rendimiento extracción algas, nu'bu̲ utilizan ko 'nar disolvente adecuado. 'Nar nt'uni ácido wa ya alcalino, jar Jot'i celular ar algas bí japi porosa ne arrugada, da conduce 'nar aumento ya rendimientos baja mpat'i (por debajo de 60 ° C) jar 'nar corto pa sonicación (menu ya 3 ora). Ar corta duración extracción temperaturas suaves evita ar degradación ar fucoidan, nä'ä da obtiene 'nar polisacárido altamente bioactivo.
Ultrasonidos ar 'nehe ya 'nar nt'ot'e pa transformar fucoidan mar hñets'i be̲xu molecular jar fucoidan hñets'i'i be̲xu molecular, nä'ä ar significativamente mäs bioactivo nu'bya ár estructura ar desbranched. Ko ár mextha bioactividad ne bioaccesibilidad, fucoidan hñets'i'i be̲xu molecular ge 'nar compuesto interesante pa productos ya farmacéuticos ne ya sistemas ntsuni medicamentos.

Casos estudio: Extracción ultrasónica compuestos algas

Dätä nt'ot'e extracción ultrasónica ne ar optimización ya parámetros extracción ultrasónica xi xi ampliamente estudiadas. Tso̲kwa continuación, pe tingigi mbo resultados ejemplares pa ya resultados extracción a través de ultrasonidos ndunthe especies algas.

Extracción proteínas espirulina utilizando 'ye̲ — Thermo — Sonication

Ar Hmunts'i ya nthoni ar Prof. Chemat (dätä nguu Aviñón) investigó ya efectos ar manothermosonication (MTS) ja ar extracción proteínas (komongu ar fiocianina) ja ya cianobacterias secas arthrospira platensis ('nehe conocidas komongu espirulina). 'Ye̲ — Thermo — Sonication (MTS) ge ár nt'ot'e ultrasonidos combinados presiones ne temperaturas elevadas ko ar ngäts'i ar intensificar ar proceso extracción ultrasónica.
"Nä'ä mä ya resultados experimentales, MTS promovió ar transferencia masa (mextha difusividad efectiva, ar) ne permitió da 'nar 229% mäs ar proteínas (28,42 ± 1,15 g yá 100 g DW) da proceso convencional hinda ultrasonido (8,63 ± 1,15 g yá 100 g DW)." Ko 28,42 g ar proteínas ir nge ya 100 g biomasa seca espirulina ko ar extracto, bí logró 'nar tasa recuperación proteínas ar 50% jar 6 ya t'olo ora hño ko 'nar proceso mts continuo. Ya Ntheti microscópicas mostraron ne ar cavitación acústica afectó ja ya filamentos espirulina ya 'na'ño mecanismos komongu ar fragmentación, ar sonoporación, ar destexturación. Nuya yá fenómenos facilitan ar extracción, ar liberación ne ar solubilización compuestos bioactivos espirulina". [Vernès et al., 2019]

Imágenes microscopía óptica filamentos enteros ar spiurulina sometidos ár nt'ot'e MTS a lo largo de ar pa. Barra de escala (imagen A) = 50 μm para todas las imágenes.
imagen y estudio: ©Vernès et al. 2019

Extracción ultrasónica fucoidan ne glucano ar Digitata de Laminaria

Ar Hmunts'i ya nthoni TEAGASC ar Dr. Tiwari investigó ar extracción polisacáridos, es decir, fucoidan, laminarina ne glucanos totales, ya macroalgas Laminaria digitata utilizando ar ultrasonicador UIP500hdT. Ya parámetros extracción asistida ya ultrasonidos (EAU) estudiados mostraron 'nar influencia significativa ja ya niveles ar fucosa, ar FRAP ne ar DPPH. Ar obtuvieron niveles 1060,75 mg yá 100 g ds, 968,57 mg yá 100 g ds, 8,70 μM de trolox/mg fde y 11,02% para fucosa, glucanos totales, FRAP y DPPH respectivamente en condiciones optimizadas de temperatura (76◦C), pa (10 min) ne amplitud ultrasónica (100%) utilizando 0,1 M HCl komongu ar disolvente. Ya nkohi ja ya Emiratos hñäki kontra ya arabe Unidos descritas ar aplicaron ko éxito ja ma 'ra macroalgas marrones económicamente relevantes (L. hyperborea ne A. nodosum) pa da extractos hñäbojä jar polisacárido. Nuna ar estudio demuestra aplicabilidad ja ya Emiratos hñäki kontra ya arabe Unidos pa mejorar ar extracción polisacáridos bioactivos ndunthe ya especies macroalgales.

Extracción fitoquímica ultrasónica ar F vesiculosus ne Hne canaliculata

Equipo nthoni García-Vaquero comparó ndunthe técnicas ar extracción novedosas, incluida extracción ultrasónica mar hñets'i rendimiento, extracción ya ultrasonido ne microondas, extracción asistida ya hidrotermia ne ar extracción asistida ya mextha presión pa evaluar ar dätä nt'ot'e extracción ya especies microalgas marrones Fucus vesiculosus ne Pelvetia canaliculata. Pa ar ultrasonidos, utilizaron ar Hielscher UIP500hdT extractor ultrasónico. Anylsis ya rendimientos extracción reveló ne ar extracción ultrasónica logró pe̲ts'i ya rendimientos mäs ndunthe ya fitoquímicos ja ga̲ yoho F. vesiculosus. 'Me̲hna ir bo̲ni, ya pe̲ts'i rendimientos compuestos extraídos ar F. vesiculosus utilizando ar extractor ultrasónico UIP500hdT mi: contenido fenólico Nxoge (445,0 ± 4,6 mg ácido gálico equivalents yá g), contenido Nxoge ar floorotannina (362,9 ± 3,7 mg equivalentes yá g ya ar phloroglucinol), contenido flavonoide Nxoge (286,3 ± 7,8 equivalentes yá g ya quercetina ar magnesio) ne contenido Nxoge ar tanino (189,1 ± 4,4 equivalentes yá g ya catecol ar magnesio).
Ja ár estudio nthoni, ar equipo concluyó da njapu'befi ya extracción asistida ya ultrasonidos "combinado ko 'nar njäts'i etanólica ja ar 50% komongu disolvente extracción ndi to 'nar estrategia prometedora te̲ni ar extracción ar TPC, TPhC, TFC ne TTC, da ar" pa da reduce ar co-extracción carbohidratos indeseables tanto ar F. vesiculosus Komo ar hne. canaliculata, ko aplicaciones prometedoras nu'bu̲ ar utilizan nuya compuestos komongu productos farmacéuticos, nutracéuticos ne cosmecéuticos." [García-Vaquero et jar el., 2021]

Ampliación ar mano-termo — sonicación jar dätä nguu ya nsa̲di Aviñón utilizando ultrasonidos Hielscher: ar equipos laboratorio UIP1000hdT (Ma) pilotar equipos escala UIP4000hdT (B, C & (D). ja ar tsita D bí esquematiza 'nar sección transversal ar celda flujo ultrasónico FC100K.
imagen y estudio: ©Vernès et al. 2019

Extractores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento pa ar interrupción algas

Equipos ultrasonidos Hielscher estado ar técnica permite control Nxoge dige ya parámetros ar proceso tales como amplitud, mpat'i, presión ne energía entrada.
Pa ar extracción ultrasónica, parámetros komongu ar tamaño partícula ar materia prima, ar klase ar disolvente, ar nthe sólido-solvente ne ar pa extracción ar xi variar ne optimizar da uni ya mpädi mäs xi resultados.
Dado da extracción ar ultrasónica ge 'nar nt'ot'e extracción hingi térmica, bí evita ar degradación térmica ya ingredientes bioactivos 'bui jar materia prima, komongu ya algas.
Da general, ya ventajas komongu mar hñets'i rendimiento, hingi maa ar pa ar extracción, ar xí hñets'i'i mpat'i extracción ne ya t'olo cantidades disolvente o̲t'e ne ar sonicación da ar nt'ot'e extracción mäs xi ngu.

Extracción ultrasónica: establecida jar laboratorio ne industria

Ar extracción ultrasónica da t'uni ampliamente pa ar extracción 'na klase ar compuesto bioactivo ar productos botánicos, algas, bacterias ne células mamíferos. Ar extracción ar ultrasónica ar xi establecido nu'u̲ una simple, rentable ne altamente nt'ot'e xi hño da sobresale ma 'ra técnicas ar extracción hneise̲ ya pe̲ts'i rendimientos extracción ne ya zu'we duración procesamiento.
Ko sistemas ultrasónicos laboratorio, sobremesa ne totalmente industriales hingi hembi da da 'mui, ar extracción ultrasónica ge da nu'bya xtä 'nar tecnología xi hño establecida ne confiable. Ya extractores ultrasónicos Hielscher ar instalan jar nga̲tho ar ximha̲i jar instalaciones ar procesamiento industrial da producen compuestos bioactivos 'mui alimentario ne farmacéutico.

Estandarización procesos ko Hielscher Ultrasonidos

Ya extractos derivados ar algas, da utilizan jar nts'i, productos farmacéuticos wa cosméticos, tsa producir ar ir nge ya Buenas Prácticas ar Fabricación (BPF) ne ko especificaciones ar procesamiento estandarizadas. Ya sistemas extracción ar 'bede Hielscher Ultrasonics ba ko software inteligente, nä'ä facilita ar za ne control proceso sonicación ko ya precisión. Registro automático datos gi 'yot'i ga̲tho ya parámetros ar proceso ultrasónico, komongu ar energía ultrasonido (energía Nxoge ne ya neta), ar amplitud, ar mpat'i, ar presión (nu'bu̲ ar montan sensores mpat'i ne presión) ko ar marca ar pa ne ar ora ja ar tarheta SD incorporada. 'Me̲hna bí permite da hnu kadu̲ 'nar lote procesado ya ultrasonidos. Ya ar xkagentho pa, bí garantiza ar reproducibilidad ne ar hño ñäñho mextha ar producto.

Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximado HMUNTS'UJE ultrasonicators: