Recoltarea microalgelor îmbunătățită prin sonicare
Microalgele sunt bogate în lipide, proteine și micronutrienți, ceea ce face din microalge o sursă valoroasă de nutrienți. Având în vedere reziliența structurală a pereților celulari ai algelor și necesitatea extragerii în aval a compușilor intracelulari – în special lipide și micronutrienți – este necesară o tehnologie non-termică, de înaltă eficiență. Cu sonicatoarele sale, Hielscher oferă o soluție superioară de prelucrare, care facilitează și îmbunătățesc două etape esențiale de prelucrare – concentrația biomasei și distrugerea celulelor.
Sonicator UIP1000hdT pentru prelucrarea algelor
Un Sonicator – Doi pași în procesarea algelor
- Recoltarea nedistructivă a algelor
Nu interferează cu viabilitatea și nici nu afectează integritatea structurii spiralate multicelulare tipice a Arthrospira platensis. Vibrațiile ușoare cu ultrasunete și cavitația determină colapsul veziculelor de gaz din interiorul celulelor Arthrospira platensis, permițând astfel sedimentarea celulelor care altfel pluteau. Acest lucru facilitează concentrarea biomasei de alge. - Distrugerea celulelor pentru extracție (lipide, proteine, compuși bioactivi)
În a doua etapă a procesului de extracție, se utilizează o sonicare intensă pentru a perturba structura celulară a Arthrospira platensis în vederea eliberării compușilor intracelulari, cum ar fi lipidele, proteinele și compușii bioactivi.
Aflați mai multe despre extragerea algelor cu ultrasunete!
Recoltarea îmbunătățită cu ultrasunete a algelor
În studiul efectuat de Lecina și colab. (2015), culturile de cianobacterii Arthrospira fusiformis (de asemenea, Arthrospira platensis) au fost supuse unei sonicări non-disruptive, dezvăluind o facilitare semnificativă a sedimentării și recuperării biomasei. Prin aplicarea câmpurilor de ultrasunete de intensitate scăzută (≤0,5 W/mL), cercetătorii au indus flocularea reversibilă fără a compromite viabilitatea sau morfologia celulelor – o cerință pentru aplicațiile care necesită biomolecule intacte sau celule viabile pentru cultivare ulterioară.
cu “tratamentul de sonicare non-disruptiv, aceste microalge pot fi sedimentate cu ușurință, concentrând astfel biomasa de aproximativ 30 de ori și obținând în același timp randamente de recuperare de aproximativ 80-85%.” (Lecina et al., 2015)
Profitați de extracția cu ultrasunete și utilizați un sonicator Hielscher pentru extracția botanică cu eficiență și durabilitate de neegalat!
Extractor cu ultrasunete UIP2000hdT cu reactor din oțel inoxidabil pentru extracția comercială de lipide, proteine și compuși bioactivi din alge.
Sonicatoare de înaltă performanță pentru recoltarea și extragerea algelor
Sonicatoarele Hielscher sunt procesoare ultrasonice avansate, de înaltă performanță, proiectate atât pentru aplicații de laborator, cât și pentru aplicații la scară industrială, ceea ce le face ideale pentru fluxurile de lucru de recoltare și extracție a algelor. În faza de recoltare, sistemele Hielscher permit o sonicare precisă de intensitate scăzută pentru a promova agregarea și sedimentarea celulelor fără a afecta integritatea celulelor. Ulterior, capacitățile lor de intensitate ridicată permit distrugerea controlată a celulelor, facilitând eliberarea eficientă a lipidelor intracelulare, a pigmenților și a micronutrienților. Cu amplitudini și moduri de ciclu reglabile, moduri de funcționare continuă și un design robust, sonicatoarele Hielscher sprijină bioprocesarea scalabilă și eficientă din punct de vedere energetic – făcându-le un instrument cheie în biorefinăriile moderne de alge.
- eficiență ridicată
- tehnologie de ultimă generație
- fiabilitate & robustețe
- control reglabil și precis al procesului
- Lot & Inline
- pentru orice volum
- Software inteligent
- caracteristici inteligente (de exemplu, programabile, protocol de date, control de la distanță)
- ușor și sigur de operat
- întreținere redusă
- CIP (curățare pe loc)
Proiectare, fabricație și consultanță – Calitate Made in Germany
Hielscher ultrasonicators sunt bine-cunoscute pentru cele mai înalte standarde de calitate și design. Robustețea și funcționarea ușoară permit integrarea fără probleme a ultrasonicators noastre în instalații industriale. Condiții dure și medii solicitante sunt ușor de manipulat de ultrasonicators Hielscher.
Hielscher Ultrasonics este o companie certificată ISO și pune un accent deosebit pe ultrasonicators de înaltă performanță cu tehnologie de ultimă oră și ușurință în utilizare. Desigur, ultrasonicators Hielscher sunt conforme CE și îndeplinesc cerințele UL, CSA și RoHs.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:
| Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 1 până la 500 ml | 10 până la 200 ml/min | UP100H |
| 10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 până la 150L | 3 până la 15L / min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 până la 100L / min | UIP16000hdT |
| n.a. | mai mare | grup de UIP16000hdT |
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru aplicații de amestecare, dispersie, emulsionare și extracție pe laborator, pilot și scară industrială.
Literatură / Referințe
- 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.
Întrebări frecvente
Cum este provocată sedimentarea celulelor?
Sedimentarea celulelor este indusă în principal de colapsul veziculelor intracelulare de gaz, care perturbă reglarea flotabilității. Acest lucru duce la creșterea densității celulare, determinând scufundarea celulelor în afara zonei fotice, în special în cazul organismelor planctonice precum cianobacteriile.
Ce sunt vacuolele gazoase în celule?
Vacuolele gazoase sunt structuri legate de proteine, umplute cu gaz, întâlnite la procariotele acvatice, inclusiv la cianobacterii. Acestea asigură controlul flotabilității, permițând celulelor să își ajusteze poziția verticală în coloana de apă pentru un acces optim la lumină și nutrienți.
Ce sunt cianobacteriile?
Cianobacteriile sunt procariote fotosintetice, producătoare de oxigen, întâlnite în mod obișnuit în apele dulci și în mediul marin. Acestea joacă un rol-cheie în fixarea azotului și producția primară și pot forma proliferări algale dăunătoare în condiții eutrofice.
Ce este Arthrospira fusiformis?
Arthrospira fusiformis este o cianobacterie filamentoasă, planctonică, cunoscută pentru morfologia sa spiralată. Aceasta prosperă în lacurile alcaline cu sodă și este o componentă majoră a dietei flamingo. În scopuri comerciale, este cultivată ca “spirulină” pentru conținutul său ridicat de proteine și nutrienți.
Care este impactul sonicării asupra algelor?
Tratamentul cu ultrasunete perturbă celulele algale prin cavitație, ceea ce duce la deteriorarea membranei, colapsul veziculelor de gaz și afectarea fotosintezei. În cazul cianobacteriilor precum Microcystis aeruginosa, sensibilitatea la sonicare crește după diviziunea celulară, probabil din cauza vulnerabilităților structurale în faza de lumină târzie a ciclului diurn.
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la Laborator spre dimensiunea industrială.