Extração ultra-sônica de pigmentos espirulina
A extração ultra-sônica provou ser altamente eficiente para o isolamento de extratos de qualidade superior de microalgas. Pigmentos espirulina como a ficocianina são conhecidos como superalimento, que contribuem para os benefícios de saúde devido ao seu alto teor de antioxidantes, vitaminas e proteínas. A fim de produzir suplementos altamente concentrados, como pós e tablets, os pigmentos azuis devem ser extraídos das algas espirulina.
Spirulina
Arthrospira platensis (A. platensis) e Arthrospira Maxima (A. Maxima) são conhecidos o termo Spirulina. Espirulina são algas azuis-verdes, que são ricas em aminoácidos e antioxidantes. Com uma carga elevada dos nutrientes tais como proteínas, enzimas, minerais, e vitaminas A, K, B12, ferro e manganês, são categorizados como um superfood. O gênero de algas Arthrospira tem um conteúdo especialmente elevado de proteínas. Seu índice de proteína varia de 53 a 68% pelo peso seco e oferece o espectro cheio de todos os aminoácidos essenciais. Além disso, Arthrospira tem quantidades elevadas de ácidos gordos polyinsaturados (PUFAs), que é aproximado. 1,5 a 2% do índice total do lipido de 5 a 6%. Estes PUFAs contêm o ácido γ-linolênico (GLA), um ácido graxo Omega-6 essencial. Outros compostos bioativos de Arthrospira incluem vitaminas, minerais, bem como pigmentos fotossintéticos.
Nota: cientificamente, Spirulina platensis (S. platensis) e Spirulina Maxima (S. Maxima) são corretamente denominados como Arthrospira platensis (A. platensis) e Arthrospira Maxima (A. Maxima). Ambas as espécies já foram classificadas no gênero Spirulina e são até hoje coloquialmente conhecidas o nome Spirulina. Embora a introdução de dois gêneros separados de Arthrospira e Spirulina é agora geralmente aceito, o termo espirulina é freqüentemente usado como termo guarda-chuva.
Extração ultra-sônica de Spirulina
Os disruptores ultra-sônicos da pilha (igualmente denominados como extratores ultra-sônicos) são conhecidos para que sua capacidade abra pilhas a fim liberar o material intracelular. Quando as ondas intensas do ultra-som são acopladas em líquidos, o fenômeno da cavitação acústica ocorre. As forças cavitacionais interrompem as paredes celulares e aumentam a transferência de massa para que os compostos alvo bioativos sejam transportados da célula para o líquido.
Vantagens de Ultrasonic Extração
- alto rendimento
- Superior Qualidade Extrato
- Extração rápida
- Processo leve e não térmico
- vários solventes
- seguro
- fácil de operar
- expansão linear a escala larga
- Baixa manutenção
- RoI rápido
Protocolo de extração
Prabuthas et al. (2011) desenvolveram o seguinte protocolo de extração a fim de obter um extrato de ficocianina de alta qualidade: a extração de ficocianina foi avaliada em termos de concentração de ficocianina utilizando água destilada e solução de 1% CaCl2. As algas marinhas espirulina é usado em forma seca, uma vez que a biomassa úmida é imediatamente utilizado por bactérias e começa a degradação por causa de sua composição nutricional. Assim, para evitar esses problemas, recomenda-se o uso de biomassa de algas secas. A extração foi realizada pela mistura de 0,1 g de biomassa seca com a quantidade do solvente, a sonicação foi realizada tempo e amplitude de acordo com o delineamento experimental. As suspensões da amostra foram sonicated usando um disruptor ultra-sônico da pilha de UP50H de Hielscher, seguido pela centrifugação por 15 minutos em 13500rpm usando o centrifugador refrigerated. A ficocianina e o teor de proteínas durante a extração com diferentes solventes foram o cloreto de cálcio e a água destilada investigada.
A quantidade máxima de ficocianina, 0.3116 mg/ml foi obtida em solução de cloreto de cálcio seguida de 0.299 mg/ml em água destilada. A quantidade máxima de proteína, 63,63% foi obtida em solvente de água destilada e 54,69% em solução de cloreto de cálcio. Assim, a solução CaCl2 foi encontrada para o melhor solvente para extração de ficocianina com auxílio de ultra-som.
Extratores ultra-sônicos de alto desempenho para extração de espirulina
Hielscher é o seu parceiro experiente a longo prazo quando se trata de extração ultra-sônica poderosa e confiável de bioativos de biomassa vegetal e Phyto. Todos os extratores ultra-sônicos podem ser operados 24/7 e são adequados para a produção comercial de extratos dietéticos. Nossa gama de produtos abrange o espectro completo de menores biodisruptores à mão para ultrasonicators piloto e sistemas ultra-sônicos industriais. Os vários acessórios tais como sonotrodes diferentes e reatores da pilha de fluxo permitem a adaptação óptima a suas exigências do processo. Todos os processadores ultra-sônicos Hielscher são robustos, fáceis de operar e projetados para a facilidade de uso. Nossos ultrasonicators controlados digital vêm com um cartão interno do SD para a automático de dados do sonication.
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:
Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
---|---|---|
1 a 500mL | 10 a 200 mL / min | UP100H |
10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
0.1 a 20L | 00,2 a 4 L / min | UIP2000hdT |
10 a 100L | 2 de 10L / min | UIP4000 |
n / D. | 10 a 100L / min | UIP16000 |
n / D. | maior | aglomerado de UIP16000 |
- Experiência de longo prazo em sonication
- alta qualidade
- robustez
- 24/7 operação
- Seco-funcione protegido
- escalabilidade linear
- Excelente serviço ao cliente
- Baixa manutenção
- Treinamento & serviço de instalação
- Centro técnico
- Processo de desenvolvimento
- Equipamento ultra-sônico personalizado
Nossa equipe bem treinada garante alto atendimento ao cliente e consultoria profissional.
Contate-nos hoje! Nós estamos contentes de recomendá-lo o extrator ultra-sônico o mais apropriado para sua aplicação.
Literatura / Referências
- Merlyn Sujatha Rajakumar and Karuppan Muthukumar (2018): Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology 2018.
- Smriti Kana Pyne, Paramita Bhattacharjee, Prem Prakash Srivastav (2020): Process optimization of ultrasonication-assisted extraction to obtain antioxidant-rich extract from Spirulina platensis. Sustainability, Agri, Food and Environmental Research 8(4), 2020.
- 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. - Bachchhav M.B., Kulkarni M.V., Ingale A.G. (2017): An efficient extraction of phycocyanin by ultrasonication and separation using ‘sugaring out’. Phykos 47 (2): 19-24 (2017).
- Prabuthas P., Majumdar S., Srivastav P.P., Mishra H.N. (2011): Standardization of rapid and economical method for neutraceuticals extraction from algae. Journal of Stored Products and Postharvest Research Vol. 2(5) pp. 93 – 96, May 2011.
Fatos, vale a pena conhecer
Spirulina
Espirulina é um tipo de cianobactérias (também conhecido como Cyanophyta), que são um filo de bactérias que obtêm a sua energia através da fotossíntese. Eles são os únicos procariontes fotossintéticos capazes de produzir oxigênio. O nome cianobactérias vem da cor das bactérias (grego: κυανός, translit. kyanós, lit. Blue). Devido à sua cor, eles também são chamados de algas azul esverdeado, embora o termo algas no uso moderno é restrito a eucariontes. Espirulina platensis (S. platensis) é um cianobactéria procarióticas multifilamentous que possa facilmente ser crescido como um monocultura em lagoas abertas ou em biorreatores fechados. C-ficocianina (C-PC) é a principal fitcobiliproteína em espirulina.
Extratos de Spirulina
Spirulina é um suplemento dietético popular derivado da biomassa de cianobactérias marinhas (algas verde-azuladas). As duas espécies de espirulina usadas para a preparação de suplementos de proteína e pigmento vegan são Arthrospira platensis e Arthrospira Maxima. O extrato liberado a partir destes microalgas é rico em antioxidantes, aminoácidos e vitaminas. Portanto, o pó de extrato azul é adicionado a sucos, smoothies, shakes e bebidas e dá-lhes uma bela cor azul intenso. Alternativamente, o extrato de espirulina pode ser consumido em forma de comprimido.
Phycocyanin aloficocianina e ficoeritrina são um pigmento-proteínas complexos da luz-colheita ficobiliproteína família, que são conhecidos por sua intensa cor azul claro. Phycocyanin é um pigmento acessório à clorofila. Uma vez que todas as fitcobiliproteínas são solúveis em água, elas não estão presentes dentro da membrana, em vez disso, as fitcobiliproteínas são ligadas como agregados (chamados phycobilisomes) à membrana celular.
Extração ultra-sônica e ruptura da pilha
A extração assistida por ultrassom (UAE) é usada para liberar e isolar compostos bioativos do material Phyto, bem como do tecido.
Para processos de extração ultra-sônica, ondas intensas de ultra-som são acopladas em um meio onde as ondas genrate alternando compressão e expansão. Durante os ciclos da compressão/expansão, as bolhas do vácuo são criadas que crescem sobre diversos ciclos até que não possam absorver mais energia de modo que implodir violentamente. A implosão da bolha produz um estado altamente energético com temperaturas que ocorrem localmente de até 5000K, diferenciais de pressão de 1000atm, aquecimento e e taxas de resfriamento acima de 1010 K/s, bem como jatos líquidos com velocidades de 280m/s. Este fenômeno é conhecido como cavitação acústica.