Ультразвуковая технология Хильшера

Ультразвуковая добыча водорослей для пищевых добавок

Ультразвуковая экстракция является превосходным методом для подрыва клеток водорослей эффективно и быстро. Соникация может высвободить полное количество биологически активных соединений, что делает ультразвуковую технику высокоэффективной.

Как извлечь белки, липиды и фенолики из водорослей с ультразвуком

Водоросли и микроводоросли богаты биологически активными соединениями, такими как белки, липиды, каротиноиды, пигменты (например, фикоцианины, Астаксантин и т.д.), фенолики и полисахариды. Это делает их широко используемым природным материалом для производства экстрактов для пищевых продуктов и пищевых добавок. Широко используемые виды водорослей для пищевых добавок Артроспира максима и (также известный как спирулина), Хлорелла вульгарная, Гематококк плувиалис, а также Ульва спп. Известно, что водоросли являются хорошим источником высококачественных белков, липидов, длинноцепочечных ПУФА (т.е. омега-3), полисахаридов (например, альгината, каррагинана, з-глюканов), витаминов и антиоксидантов.
Спирулина широко доступна и широко используется тип водорослей, который богат высоко ценимыми биологически активными соединениями, такими как белки (с 50-70% сухих ВТ). Так как Спирулина одобренfda FDA (Управление пищевых лекарств США) как GRAS (обычно признается как безопасный), спирулина и спирулина экстракты могут быть использованы в коммерциализированных продуктов питания или в качестве пищевых добавок.

Преимущества ультразвуковой добычи водорослей

Ультразвуковая добыча превосходит альтернативные методы извлечения в многообразных точках, таких как высокая урожайность, надежность, безопасность, простота и экологичность.

Полная доходность добычи

Высокопроизводительные ультразвуковые вещества ломают клетки водорослей и нарушают их так, чтобы внутриклеточный материал высвобождался. Ультразвуковая экстракция высвобождает таким образом весь спектр биологически активных соединений, таких как фикобилипротеины, каротиноиды и липиды и фенолы.
Фикобилипротеины можно дифференцировать на три основные группы, а именно хлоро-фикоцианины, аллофикоцианы и фикоритрины. C-Phycocyanin является натуральным синим пигментом, который широко используется в пищевых и фармацевтических продуктах. Ультразвуковая экстракция высвобождает весь спектр белков.

Hielscher Ультразвук' SonoStation является простой в использовании ультразвуковой установки для масштаба производства. (Нажмите, чтобы увеличить!)

Соностанция – ультразвуковая система с ультразвуковыми 2кВт, перемешивают танк и насос – является удобной для пользователя системой для извлечения.

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Высокая эффективность извлечения

Duangsee et al. (2009) протестировали два различных метода извлечения (ультрасонически-помощь извлечения растворителя и извлечения путем повторного замораживания и оттаивания) биологически активных соединений из биомассы Arthospira и обнаружили, что ультразвуковая извечение растворителя привела к более высокой эффективности (22,1%) чем замораживание и оттаивание (15,6%). Сравнение разрыва клеток между звукоation и повторным замораживанием и оттаиванием показывает, что звукование является более эффективным. Ультразвуковая кавитация нарушает клетки водорослей быстро и эффективно, что приводит к более высокому нарушению клеток по сравнению с клетками спирулины, обработанными повторным замораживанием и оттаиванием.
Соникация была более эффективной в нарушении клеточной оболочки по сравнению с повторным замораживанием и оттаиванием. Выход извлечения фикоцианина показал, что температура обработки влияет на эффективность извлечения.

Процесс быстрой экстракции

Высокопроизводительные ультразвуковые системы могут применять высокую ультразвуковую мощность с помощью высоких амплитуд в подвеску водорослей. Это делает ультразвуковую добычу очень быстрым методом обработки.

контроль температуры

Ультразвуковая система является нетермальной, чисто механической техникой извлечения. Температура извлечения может точно контролироваться с помощью подключаемого датчика температуры, который подключен к цифровому ультразвуковому датчику Hielscher. Программное обеспечение цифровых ультразвуковых ультразвуковых hielscher позволяет устанавливать температурные пределы, так что ультразвуковой гомогенизатор приостанавливается при достигаете предела температуры. Точный контроль температуры позволяет предотвратить термическую деградацию теплочувствительных материалов, таких как фикобилипротеины, витамины, полифенолы, полисахариды, липиды и другие биологически активные соединения.

Совместим с различными растворителями

Ультразвуковая дисгармония совместима практически с любым растворителем. Ультразвуковая добыча в сочетании с зелеными растворителями, такими как вода или этанол, производят чистые экстракты. Эти ультразвуковые экстракты могут быть безопасно включены в продукты питания, так как извлечения растворителей этанола и воды GRAS (обычно признается как безопасный) статус.

Воспроизводимость и стандартизация процессов

Цифровые ультразвуковые ультразвуковые установки Hielscher оснащены интеллектуальным программным обеспечением и продуманным разнообразием настроек для идеальных параметров экстракции. Программное обеспечение протоколирует весь ультразвуковой параметр процесса (например, амплитуда, чистую мощность, общую мощность, температуру, давление, время, дату) и записывает данные о соникации в файл CSV на встроенной SD-карте. Это позволяет стандартизировать процесс извлечения и внимательно следить за звукоизацией и качеством производства. Эти функции помогут вам выполнить требования к процессу стадии стадандизации, а также хорошие производственные практики (GMP), которые очень важны, когда экстракты производятся для добавок, продуктов питания или фармацевтических продуктов.

Ультразвуковой протокол извлечения фиокянина

Mazumder et al. (2017) исследовали оптимальные параметры обработки ультразвуковой экстракции фикоцианина и феноликов из Arthospira platensis. Максимальная урожайность фикоцианина (29,9 мг/г) и общей фенолики (2,4 мг/г) была получена при концентрации этанола 40%, температура экстракции 34,9 градусов с использованием ультразвукового up50H (50 вт, 30 кГц) при амплитуде 95% при времени извлечения 104,7.

Вернес и др. (2019) UIP1000hdT (1000W, 20кГц) ультразвуковой ретульятор для извлечения белков из спирулины. Ультразвуковой был оснащен соннопродом BS2d34 и ультразвуковым реактором потока (см. рисунок ниже для точной ультразвуковой установки экстракции с клеткой потока и насосом Seepex).

Ультразвуковая установка извлечения с UIP1000hdT для извлечения водорослей

UIP1000hdT – Manothermosonication (MTS) установка и наша экстракция белка из спирулины в лабораторных масштабах
источник: Vernes et al. 2019

Результаты исследования показывают, что ультразвуковые условия экстракции, оптимизированные для выхода белка, включают в себя слегка повышенную температуру и давление (так называемая манотермосониция МТС). МТС способствует массовому переносу и позволяет получить на 229% больше белков (28,42 и 1,15 г/100 г сухого вт.), чем обычный процесс без ультразвука (8,63 и 1,15 г/100 г сухого вт).
С 28,42 г белков, полученных на 100 г сухой биомассы спирулины в экстракте, скорость восстановления белка 50% была достигнута всего за 6 минут в непрерывном процессе звукозакопии. Микроскопическая визуализация показывает, что акустическая кавитация влияет на нити спирулины различными механизмами, такими как фрагментация, сонопорация, детекстурация. Эти различные эффекты делают экстракции, высвобождение и растворимые биологически активные соединения спирулины более легкими и эффективными, что приводит к высокому выходу белка высокого качества.
Что касается качества ультразонически извлеченных белков, аминокислоты не деградировали при ультразвуковой обработке, но они присутствуют в большем количестве в случае соникации по сравнению с обычной экстракции.
При сравнении манотермосонии и ультразвуковой экстракции без повышенного давления и температуры разница в выходе и эффективности экстракции минимальна. Таким образом, ультразвук только считается наиболее экономичным и простым методом для получения высококачественного экстракта, богатого белками спирулины. Ультразвуковая экстракция является зеленой, экологически чистой методикой извлечения, подходящей для извлечения белка из спирулины в лабораторных масштабах, которая может легко масштабироваться до пилотного и промышленного масштаба. (ср. Вернес и др. 2019)

Ультразвуковая добыча UP400St в партии 8L

UP400St для ультразвуковой добычи водорослей в 8L Batch

Высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы

Все результаты добычи, достигнутые в небольших масштабах, могут быть линейно масштабированы на более крупные производственные мощности. Hielscher Ultrasonics большой портфель продуктов от лаборатории до промышленных систем добычи имеет наиболее подходящий ультразвуковой для вашего предполагаемого процесса мощности. Наш многолетний опытный персонал поможет вам от технико-экономических обоснований и оптимизации процессов до установки вашей ультразвуковой системы на конечном уровне производства.

Hielscher Ультразвук – Сложное оборудование для извлечения

Портфолио продуктов Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр высокопроизводительных ультразвуковых экстракторов от малого до крупного масштаба. Дополнительные аксессуары обеспечивают легкую сборку наиболее подходящей ультразвуковой конфигурации устройства для вашего процесса. Оптимальная ультразвуковая установка зависит от предполагаемой мощности, объема, сырья, пакетного или вневого процесса и сроков. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет круглосуточно работать на тяжелых грузах и в сложных условиях.

Выберите из различных аксессуаров, таких как:

  • сонотроды с различными размерами, диаметрами и формами
  • сонотроды для высокой амплитуды 200 м и выше
  • реакторы клеток потока с различными томами и геометриями
  • многочисленные рога руля для увеличения или уменьшения прибыли
  • полные настройки звуков, такие как SonoStation, которые включают ультразвуковой экстрактор, танк, агитатор и насос
  • pluggable датчики температуры
  • pluggable датчики давления

Наш хорошо обученный, опытный персонал проконсультируется с Вами и порекомендует вам наиболее подходящую ультразвуковую систему для ваших требований к процессу экстракции!

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
От 1 до 500 мл От 10 до 200 мл / мин UP100H
От 10 до 2000 мл От 20 до 400 мл / мин Uf200 ः т, UP400St
0.1 до 20L 0.2 до 4L / мин UIP2000hdT
От 10 до 100 литров От 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
не доступно От 10 до 100 л / мин UIP16000
не доступно больше кластер UIP16000

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, приложениях и цене. Мы будем рады обсудить ваш процесс с Вами и предложить вам ультразвуковую систему, отвечая вашим требованиям!









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы для дисперсии, эмульгации и извлечения клеток.

Высокомощные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория в пилот а также промышленные масштаб.

Литература / Ссылки



Полезные сведения

Спирулина

Спирулина, которая является прокариотическим ибактериальных бактерий, богата пигментами, такими как каротиноиды, хлорофилл и фикоцианин. Каротиноиды (например, к-каротин, оранжево-желтый пигмент), хлорофилл и фикоцианин могут быть найдены на 0,4, 1,0 и 14% сухой Вт, соответственно. Phycocyanin является сине-зеленый белок, так называемый билипротеин, который находится в фотосинтетических ламеллах в цитоплазмической мембране цианобактерий.
Он используется в качестве пищевой добавки и пищевой краситель, пищевая добавка и для иммуно-диагностических приложений.