Ekstrakcja ultradźwiękowa astaksantyny dla uzyskania wyższych plonów

  • Astaksantyna jest silnym przeciwutleniaczem stosowanym w farmaceutykach i suplementach diety.
  • Do produkcji wysokiej jakości astaksantyny z naturalnych źródeł, takich jak algi, wymagana jest wysokowydajna technika ekstrakcyjna.
  • Ekstrakcja ultradźwiękowa jest obróbką mechaniczną, która daje wysoką wydajność astaksantyny w bardzo krótkim czasie ekstrakcji.

Wysokowydajne sonikatory dla wysokiej jakości ekstraktów astaksantyny

Ekstrakcja ultradźwiękowa to wysokowydajna technika ekstrakcji, która wykorzystuje intensywne fale ultradźwiękowe do ekstrakcji astaksantyny z naturalnych źródeł, takich jak mikroalgi, kryl lub skorupiaki. Astaksantyna jest naturalnie występującym pigmentem karotenoidowym znanym ze swoich silnych właściwości przeciwutleniających i różnych korzyści zdrowotnych. Jest powszechnie stosowana jako suplement diety i barwnik spożywczy. Dowiedz się, jak sonikacja pomaga usprawnić proces ekstrakcji astaksantyny!

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


MultiSonoReactor do ulepszonej ekstrakcji astaksantyny za pomocą ultradźwięków o dużej mocy

MultiSonoReactor do ulepszonej ekstrakcji astaksantyny za pomocą ultradźwięków o dużej mocy

Ekstrakcja ultradźwiękowa astaksantyny z mikroalg

Astaksantyna do suplementów diety, które są spożywane przez ludzi i zwierzęta dla ich korzyści zdrowotnych, astaksantyna jest otrzymywana z owoców morza lub ekstrahowana z alg H. pluvialis. Haematococcus pluvialis jest zielonym mikroalgiem, który wytwarza wysoką zawartość astaksantyny w warunkach stresowych, np. wysokie zasolenie, niedobór azotu, wysoka temperatura i światło. Przy zawartości astaksantyny do 9,2mg/g na komórkę glonów (= do 3,8% suchej masy H. pluvialis), Haematococcus pluvialis gromadzi bardzo wysoką zawartość naturalnej astaksantyny i dlatego jest preferowanym organizmem do produkcji astaksantyny.
W celu uwolnienia astaksantyny z zielonych mikroalg, komórki alg muszą zostać zakłócone. Ultradźwięki są dobrze ugruntowane w celu rozerwania komórek, lizy i izolacji związków bioaktywnych, takich jak lipidy, przeciwutleniacze, polifenole i naturalne pigmenty. Wysokowydajne ultradźwięki wytwarzają siły czysto mechaniczne, które rozbijają ściany komórkowe siłami ścinającymi i powodują uwalnianie substancji bioaktywnych, takich jak astaksantyna.

Ekstrakcja ultradźwiękowa astaksantyny z drożdży

UIP4000hdT 4kW wydajny procesor ultradźwiękowy do ekstrakcjiPhaffia rhodozyma to drożdże bogate w astaksantynę. Jednak gruba ściana komórkowa P. rhodozyma, która składa się głównie z glukanu i jest odpowiedzialna za sztywność komórek, sprawia, że rozbicie komórek i izolacja astaksantyny jest wymagającym zadaniem. Naukowcy (Gogate et al. 2015) odkryli, że ekstrakcja ultradźwiękowa w połączeniu z kwasem mlekowym intensyfikuje rozrywanie komórek i sprawia, że ekstrakcja astaksantyny z P. rhodozyma jest procesem bardziej ekologicznym i przyjaznym dla środowiska. Zastosowano kwas mlekowy jako medium do rozbijania komórek i etanol jako rozpuszczalnik do ekstrakcji. Maksymalną wydajność astaksantyny (90%) uzyskano dla metody ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami w oparciu o zastosowanie 3 M kwasu mlekowego, czas przerwania 15 min. Potężne ekstraktory ultradźwiękowe, takie jak UIP4000hd (4kW, patrz zdjęcie po lewej) w połączeniu z ciśnieniowym reaktorem przepływowym umożliwiają wytwarzanie bardzo intensywnej kawitacji. Kawitacyjne siły ścinające rozbijają ściany komórkowe drożdży i promują przenoszenie masy między wnętrzem komórki a rozpuszczalnikiem.

Zalety ekstrakcji ultradźwiękowej astaksantyny

  • Najwyższa wydajność
  • Szybki odciąg – w ciągu kilku minut
  • Ekstrakty wysokiej jakości – Łagodne nietermicznej
  • Zielone rozpuszczalniki (np. woda/etanol)
  • opłacalny
  • Łatwa i bezpieczna obsługa
  • Niskie koszty inwestycyjne i operacyjne
  • Praca 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu przy dużych obciążeniach
  • Zielona, przyjazna dla środowiska metoda

 

W tej prezentacji przedstawiamy produkcję ekstraktów botanicznych. Wyjaśniamy wyzwania związane z produkcją wysokiej jakości ekstraktów botanicznych oraz w jaki sposób sonikator może pomóc w przezwyciężeniu tych wyzwań. Ta prezentacja pokaże, jak działa ekstrakcja ultradźwiękowa. Dowiesz się, jakich korzyści możesz oczekiwać, używając sonikatora do ekstrakcji i jak możesz wdrożyć ekstraktor ultradźwiękowy do produkcji ekstraktu.

Ultradźwiękowa ekstrakcja botaniczna - jak używać sonikatorów do ekstrakcji związków botanicznych

Miniatura wideo

 

Ekstrakcja ultradźwiękowa astaksantyny – w trybie wsadowym lub ciągłym przepływie (Continuous Flow Mode)

UP400St z mieszadłem 8L zestaw odciągowy 8LAstaksantyna jest związkiem lipofilowym i może być rozpuszczona w rozpuszczalnikach (np. 48,0% etanolu w octanie etylu) i olejach (np. olej sojowy).
Partia: Procesy ekstrakcji ultradźwiękowej mogą być realizowane w formie prostych procesów wsadowych lub obróbki w linii produkcyjnej, gdzie medium jest stale podawane przez reaktor przepływowy ultradźwiękowy.
Przetwarzanie partii jest prostą procedurą, w której ekstrakcja odbywa się partiami. Hielscher Ultrasonics oferuje procesory ultradźwiękowe dla małych i dużych partii, tj. od 1L do 120L.
Do przetwarzania partii od 5 do 10L zalecamy UP400St z sonotrodą S24d22L2D (patrz zdjęcie po lewej).
Do obróbki partii o objętości ok. 120 l zalecamy Sonicator UIP2000hdT z sonotrodą RS4d40L4.

Przepływ: W przypadku większych objętości i komercyjnej ekstrakcji na pełną skalę, ciągły strumień cieczy jest podawany przez reaktor ultradźwiękowy, w którym rozpuszczalnik/botanik jest intensywnie udźwiękowiony.
W przypadku objętości ok. 8L/min. zalecamy, aby UIP4000hdT z sonotrodem RS4d40L3 i ciśnieniową komórką przepływową FC130L4-3G0

Ekstrakcja ultradźwiękowa z systemem 2kW UIP2000hdT

UIP2000hdT (2kW) w przypadku ekstrakcji na dużą skalę

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Wysokowydajne ultradźwięki do ekstrakcji

Hielscher Ultrasonics specjalizuje się w produkcji wysokowydajnych sonikatorów do produkcji wysokiej jakości ekstraktów z roślin, drożdży i komórek. Szeroka gama produktów firmy Hielscher Ultrasonics obejmuje zarówno małe, wydajne ultrasonografy laboratoryjne, jak i solidne systemy stołowe i w pełni przemysłowe, które zapewniają ultradźwięki o wysokiej intensywności do wydajnej ekstrakcji i izolacji składników bioaktywnych, takich jak astaksantyna, kwercetyna, kofeina, kurkumina, terpeny itp. Wszystkie sonikatory cyfrowe o mocy od 200 W do 16 000 W posiadają intuicyjne menu z programowalnymi ustawieniami, kolorowy wyświetlacz dotykowy zapewniający wygodną obsługę, zintegrowaną kartę SD do automatycznego zapisu danych, zdalne sterowanie przez przeglądarkę i wiele innych przyjaznych dla użytkownika funkcji. Sonotrody i komórki przepływowe (części, które mają kontakt z medium) mogą być sterylizowane w autoklawie i są łatwe do czyszczenia. Wszystkie nasze ultradźwięki są przeznaczone do pracy w trybie 24/7, wymagają niewielkiej konserwacji i są łatwe i bezpieczne w obsłudze.
Kolorowy wyświetlacz dotykowy cyfrowych ultradźwięków firmy Hielscher.Cyfrowy kolorowy wyświetlacz pozwala na przyjazne dla użytkownika sterowanie sprzętem ultradźwiękowym. Nasze systemy są w stanie dostarczyć od niskich do bardzo wysokich amplitud. Do ekstrakcji związków chemicznych, takich jak astaksantyna, oferujemy specjalne sonotrody ultradźwiękowe (znane również jako sondy ultradźwiękowe lub rogi), które są zoptymalizowane pod kątem czułej izolacji wysokiej jakości substancji czynnych. Hielscher oferuje specjalne sonotrody dla wysokich amplitud w połączeniu z ciśnieniowymi komórkami przepływowymi, które są w stanie generować ekstremalne kawitacyjne siły ścinające, które zakłócają nawet bardzo wytrzymałe komórki drożdży. Wytrzymałość sprzętu ultradźwiękowego Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 przy dużym obciążeniu i w wymagających środowiskach.
Precyzyjna kontrola parametrów procesu ultradźwiękowego zapewnia powtarzalność i standaryzację procesu. Zautomatyzowane systemy ekstrakcji ultradźwiękowej Hielscher na skalę przemysłową zostały zaprojektowane z myślą o wysokiej wydajności produkcji najwyższej jakości ekstraktów, przy jednoczesnym zmniejszeniu nakładów pracy, kosztów i energii.

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z formularza poniżej, jeśli chcesz zażądać dodatkowych informacji na temat ultradźwiękowej homogenizacji. Chętnie zaoferujemy Państwu system ultradźwiękowy, spełniający Państwa wymagań.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Sondy ultradźwiękowe są bardzo skuteczne w nietermicznej ekstrakcji grzybów leczniczych takich jak Chaga. Ten film demonstruje szybką, pełną spektrum ekstrakcję z Chaga przy użyciu ultradźwiękowego urządzenia UP100H.

Ekstrakcja grzybów - Ekstrakcja grzybów Chaga na zimno przy użyciu ultradźwięków

Miniatura wideo



Literatura / Referencje

Fakty Warto wiedzieć

Ekstrakcja dźwięków

Ekstrakcja ultradźwiękowa lub sono-ekstrakcja opiera się na zasadzie kawitacji akustycznej.
Kiedy intensywne fale ultradźwiękowe są stosowane w systemach płynnych, następuje kawitacja akustyczna, która jest zjawiskiem powstawania, wzrostu i ewentualnego załamania się pęcherzyków próżniowych (patrz zdjęcie poniżej). Podczas rozprzestrzeniania się fal ultradźwiękowych, bąbelki próżniowe oscylują i rosną, aż osiągną punkt, w którym nie są w stanie wchłonąć więcej energii. W szczycie wzrostu bąbelków gwałtownie się zapadają, co powoduje lokalne efekty termiczne, mechaniczne i chemiczne. Efekty mechaniczne obejmują wysokie ciśnienia do 1000atm, turbulencje i duże siły ścinające. Siły te zakłócają ściany komórkowe i sprzyjają masowemu transferowi pomiędzy wnętrzem komórki a rozpuszczalnikiem uwalniającym związki bioaktywne do otaczającej cieczy (tj. rozpuszczalnika).

Kawitacja akustyczna lub ultradźwiękowa: wzrost i implozja pęcherzyków

Kawitacja akustyczna, generowana przez ultradźwięki o wysokiej intensywności i niskiej częstotliwości, powoduje powstanie intensywnych sił ścinających oraz lokalnie występujących wysokich różnic ciśnienia i temperatury, które zapewniają oddziaływanie niezbędne do rozbicia komórek, intensywnego mieszania i przenoszenia masy. Te ultradźwiękowe siły ścinające są z powodzeniem stosowane do ekstrakcji konopi.

Ultradźwiękowa ekstrakcja związków z botanicznych i tkanek komórkowych została dobrze zbadana. Zastosowanie wysoce intensywnych fal ultradźwiękowych znacznie wspomaga procesy ekstrakcyjne. Poza intensyfikacją procesu – co skutkuje większymi plonami i krótszym czasem ekstrakcji – zapobiega się degradacji termicznej i utracie składników wrażliwych na temperaturę, ponieważ sonizacja nie jest obróbką termiczną. Ponadto ekstrakcja ultradźwiękowa charakteryzuje się niskimi kosztami inwestycyjnymi i operacyjnymi, redukuje stosowanie rozpuszczalników i/lub pozwala na stosowanie rozpuszczalników bardziej ekologicznych, co czyni ją ekonomiczną i przyjazną dla środowiska techniką ekstrakcji. W porównaniu z konwencjonalnymi metodami ekstrakcji, ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami (UAE) została przyjęta w przemyśle spożywczym do produkcji związków bioaktywnych z korzyścią ekonomiczną.

Ekstrakcja ultradźwiękowa działa poprzez zakłócanie struktur komórkowych i wspieranie transferu masy. Ta zasada działania ultradźwięków jest wykorzystywana przez urządzenia firmy Hielscher Ultrasonics do wysoce skutecznej ekstrakcji konopi.

Silne fale ultradźwiękowe zakłócają macierz komórkową struktur biologicznych i uwalniają związki bioaktywne. Następuje intensyfikacja transferu masy między materiałem roślinnym a rozpuszczalnikiem. Ze względu na te mechanizmy, ekstrakcja ultradźwiękowa jest wysoce skuteczna w przypadku ekstrakcji konopi.

Astaksantyna

Astaksantyna wyróżnia się głębokim czerwonym kolorem. Haematococcus pluvialis, Chlorella zofingiensis, Chlorococcum), drożdże (np. Phaffia rhodozyma), łosoś, pstrąg, kryl, krewetki i raki. Astaksantyna jest uważana za super-antyoksydant, ponieważ jej siła antyoksydacyjna jest dziesięć do dwudziestu razy silniejsza niż wielu innych karotenoidów, takich jak beta-karoten, luteina i zeaksantyna, a sto razy silniejsza niż alfa-tokoferol (witamina E).
Astaksantyna (3,3′-dihydroksy-β, β′-karoteno-4,4′-dion) jest keto-karotenoidem i należy do większej klasy związków chemicznych znanych jako terpeny (jako tetraterpenoid), które składają się z pięciu prekursorów węglowych, difosforanu izopentylowego i dimetylo-difosforanu. Astaksantyna jest klasyfikowana jako rodzaj związków karotenoidowych ze składnikami zawierającymi tlen, mianowicie hydroksyl (-OH) lub keton (C=O), takich jak zeaksantyna i kantaksantyna. Astaksantyna jest metabolitem zeaksantyny i/lub kantaksantyny, zawierającym zarówno grupy funkcyjne hydroksylowe, jak i ketonowe. Podobnie jak wiele karotenoidów, astaksantyna jest pigmentem rozpuszczalnym w tłuszczach i wyróżnia się czerwonym kolorem. Karotenoidy, w tym astaksantyna, są dobrze znane ze swojej zdolności przeciwutleniającej.
Astaksantyna jest czerwonym pigmentem i naturalnie wywodzi się z mikroalg wody deszczowej (Haematococcus pluvialis) oraz drożdży zwanych Xanthophyllomyces dendrorhous (znanych również jako Phaffia rhodozyma). Algi ulegają stresowi poprzez jeden lub połączenie różnych warunków, począwszy od braku składników odżywczych, zwiększonego zasolenia i nadmiernego nasłonecznienia, aby stworzyć astaksantynę. Gatunki spożywające te podkreślone mikroalgi słodkowodne, takie jak łosoś, pstrąg czerwony, leszcz morski czerwony, flamingo, skorupiaki (np. krewetki, kryl, krab, homar, rak), odzwierciedlają pigmentację odcieni czerwonopomarańczowych w ich wyglądzie.
Jako dodatek astaksantyna jest podawana w celu promowania zdrowia i leczenia chorób. Astaksantyna jest dobrze ugruntowaną nutraceutyką podawaną w celu poprawy stanu zdrowia skóry (np. redukcja zmarszczek, uszkodzeń spowodowanych oparzeniami słonecznymi itp.)
Ponadto astaksantyna jest coraz częściej stosowana w leczeniu choroby Alzheimera, choroby Parkinsona, chorób sercowo-naczyniowych, wysokiego cholesterolu, chorób wątroby, związanego z wiekiem zwyrodnienia plamki żółtej i zapobiegania nowotworom.

Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Oferta firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum produktów - od kompaktowych ultradźwięków laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.

Chętnie porozmawiamy o Państwa procesie.

Skontaktujmy się.