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.

Os disruptores ultra-sônicos são usados para extrações das fontes do Phyto (por exemplo plantas, algas, fungos)

Extração ultra-sônica de células: a seção transversal microscópica (TS) mostra o mecanismo de ações durante a extração ultra-sônica de células (ampliação 2000x) [recurso: Vilkhu et al. 2011]

Pedido de informação






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
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Literatura / Referências

  • Bachchhav M.B., Kulkarni Madureira, Ingale A.G. (2017): uma extração eficiente de ficocianina por ultrasonication e separação usando ' Sugaring out '. Phykos 47 (2): 19-24 (2017).
  • Prabuthas P., Majumdar S., Srivastav P.P., Mishra H.N. (2011): padronização do método rápido e econômico para a extração de neutracêuticos de algas. Revista de produtos armazenados e pesquisa pós-colheita Vol. 2 (5) PP. 93 – 96, maio 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.

Cavitação ultra-sônica/acústica cria forças altamente intensas que abre as paredes celulares conhecidas como lise (clique para ampliar!)

A extração ultra-sônica é baseada em cavitação acústica e suas forças de cisalhamento hidrodinâmicas