Zbiór mikroalg ulepszony dzięki sonikacji
Mikroalgi są bogate w lipidy, białka i mikroelementy, co czyni je cennym źródłem składników odżywczych. Biorąc pod uwagę odporność strukturalną ścian komórkowych glonów i potrzebę dalszej ekstrakcji związków wewnątrzkomórkowych – w szczególności lipidy i mikroelementy – wymagana jest nietermiczna, wysokowydajna technologia. Dzięki sonikatorom Hielscher oferuje doskonałe rozwiązanie do przetwarzania, które ułatwia i usprawnia dwa istotne etapy przetwarzania – stężenie biomasy i rozpad komórek.
Sonicator UIP1000hdT do przetwarzania alg
Jeden Sonicator – Dwa etapy przetwarzania glonów
- Nieniszczący zbiór glonów
Nie zakłóca żywotności ani nie uszkadza integralności typowej wielokomórkowej struktury spiralnej Arthrospira platensis. Łagodne wibracje ultradźwiękowe i kawitacja powodują zapadanie się pęcherzyków gazu wewnątrz komórek Arthrospira platensis, umożliwiając w ten sposób sedymentację komórek. Ułatwia to koncentrację biomasy glonów. - Rozbicie komórek w celu ekstrakcji (lipidy, białka, związki bioaktywne)
W drugim etapie procesu ekstrakcji intensywna sonikacja jest wykorzystywana do zakłócania struktury komórkowej Arthrospira platensis w celu uwolnienia związków wewnątrzkomórkowych, takich jak lipidy, białka i związki bioaktywne.
Dowiedz się więcej o ultradźwiękowej ekstrakcji alg!
Zbiór glonów wspomagany ultradźwiękami
W badaniu przeprowadzonym przez Lecina et al. (2015), kultury cyjanobakterii Arthrospira fusiformis (również Arthrospira platensis) poddano niezakłócającej sonikacji, ujawniając znaczne ułatwienie sedymentacji i odzyskiwania biomasy. Stosując pola ultradźwiękowe o niskiej intensywności (≤0,5 W/mL), naukowcy wywołali odwracalną flokulację bez uszczerbku dla żywotności lub morfologii komórek – wymóg dla zastosowań wymagających nienaruszonych biomolekuł lub żywych komórek do dalszej hodowli.
z “Nieprzeszkadzająca obróbka ultradźwiękowa, mikroalgi te można łatwo osadzić, koncentrując w ten sposób biomasę około 30-krotnie, osiągając jednocześnie wydajność odzysku około 80-85%.” (Lecina et al., 2015)
Ekstraktor ultradźwiękowy UIP2000hdT z reaktorem ze stali nierdzewnej do komercyjnej ekstrakcji lipidów, białek i związków bioaktywnych z alg.
Wysokowydajne sonikatory do zbierania i ekstrakcji glonów
Sonikatory Hielscher to zaawansowane, wysokowydajne procesory ultradźwiękowe zaprojektowane zarówno do zastosowań laboratoryjnych, jak i przemysłowych, dzięki czemu idealnie nadają się do zbioru i ekstrakcji glonów. W fazie zbioru systemy Hielscher umożliwiają precyzyjną sonikację o niskiej intensywności w celu promowania agregacji komórek i sedymentacji bez uszkadzania integralności komórek. Następnie ich możliwości o wysokiej intensywności pozwalają na kontrolowane rozerwanie komórek, ułatwiając skuteczne uwalnianie wewnątrzkomórkowych lipidów, pigmentów i mikroelementów. Dzięki regulowanym amplitudom i trybom cykli, trybom pracy ciągłej i solidnej konstrukcji, sonikatory Hielscher wspierają skalowalne, energooszczędne bioprzetwarzanie – co czyni je kluczowym narzędziem w nowoczesnych biorafineriach glonów.
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność & solidność
- regulowana, precyzyjna kontrola procesu
- partia & inline
- dla dowolnego wolumenu
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. programowalne, protokołowanie danych, zdalne sterowanie)
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- niskie koszty utrzymania
- CIP (clean-in-place)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany
Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami przemysłowymi. Trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.
Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne ultradźwięki z najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:
| Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20-400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150 l | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| b.d. | 10-100L/min | UIP16000hdT |
| b.d. | większe | klaster UIP16000hdT |
Literatura / Referencje
- Martí Lecina, Jordi Prat, Carlos J. Paredes, Jordi J. Cairó (2025): Non-disruptive sonication of A. fusiformis (A. platensis) cultures facilitates its harvesting. Algal Research, Volume 7, 2015. 1-4.
- Zhou, Jianjun; Min Wang, Francisco J. Barba, Zhenzhou Zhu, Nabil Grimi (2023):
A combined ultrasound + membrane ultrafiltration (USN-UF) process for enhancing saccharides separation from Spirulina (Arthrospira platensis). Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 85, 2023. - Vernès, Léa; Vian, Maryline; Maâtaoui, Mohamed; Tao, Yang; Bornard, Isabelle; Chemat, Farid (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry, 54, 2017.
często zadawane pytania
Jak wywoływana jest sedymentacja komórek?
Sedymentacja komórek jest wywoływana głównie przez zapadanie się wewnątrzkomórkowych pęcherzyków gazu, co zakłóca regulację pływalności. Prowadzi to do zwiększenia gęstości komórek, powodując ich opadanie poza strefę fotyczną, szczególnie u organizmów planktonicznych, takich jak sinice.
Czym są wakuole gazowe w komórkach?
Wakuole gazowe to związane z białkami, wypełnione gazem struktury występujące u wodnych prokariotów, w tym sinic. Zapewniają one kontrolę pływalności, umożliwiając komórkom dostosowanie ich pozycji pionowej w słupie wody w celu uzyskania optymalnego dostępu do światła i składników odżywczych.
Czym są cyjanobakterie?
Sinice to fotosyntetyzujące, produkujące tlen prokarionty powszechnie występujące w środowisku słodkowodnym i morskim. Odgrywają kluczową rolę w wiązaniu azotu i produkcji pierwotnej i mogą tworzyć szkodliwe zakwity glonów w warunkach eutroficznych.
Co to jest Arthrospira fusiformis?
Arthrospira fusiformis to nitkowata, planktoniczna cyjanobakteria znana ze swojej spiralnej morfologii. Rozwija się w alkalicznych jeziorach sodowych i jest głównym składnikiem diety flamingów. W celach komercyjnych jest uprawiana jako “spirulina” ze względu na wysoką zawartość białka i składników odżywczych.
Jak sonikacja wpływa na glony?
Obróbka ultradźwiękowa zakłóca komórki glonów poprzez kawitację, prowadząc do uszkodzenia błony, zapadnięcia się pęcherzyków gazu i upośledzenia fotosyntezy. U cyjanobakterii, takich jak Microcystis aeruginosa, podatność na sonikację wzrasta po podziale komórki, prawdopodobnie z powodu słabości strukturalnych w późnej fazie świetlnej cyklu dobowego.
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.

