Hielscher Ultrazvukové technológie

Ultrazvukové riasy extrakcia pre výživové doplnky

Ultrazvuková extrakcia je vynikajúci spôsob, ako narušiť bunky rias efektívne a rýchlo. Ultrazvukom môže uvoľniť kompletné množstvo bioaktívnych zlúčenín, čo robí Ultrazvukový techniku vysoko efektívne.

Ako extrahovať bielkoviny, lipidy a Fenolíkov z rias s ultrazvukom

Algal a mikroalgal druhy sú bohaté na biologicky aktívne zlúčeniny, ako sú bielkoviny, lipidy, karotenoidy, pigmenty (napr. phycocyanins, aSTAXANTÍN atď.), fenololy a polysacharidy. To z nich robí široko používaný prírodný materiál na výrobu extraktov pre potraviny a výživové doplnky. Bežne používané druhy rias pre výživové doplnky sú Arthrospira maxima a (tiež známy ako Spirulina), Chlorella vulgaris, Hematococcus pluvialis, a Ulva SPP. Riasy sú známe ako dobrý zdroj vysoko kvalitných bielkovín, lipidov, retiazky s dlhým reťazcom (t.j. omega-3), polysacharidov (napr. alginát, carrageenan, β-glucans), vitamínov a antioxidantov.
Spirulina je široko dostupný a bežne používaný typ rias, ktorý je bohatý na vysoko hodnotné bioaktívne zlúčeniny, ako sú bielkoviny (s 50-70% suchej WT). Vzhľadom k tomu, Spirulina je schválený FDA (potravinárske liečivá Správa Spojených štátov) ako GRAS (všeobecne uznávané ako bezpečné), Spirulina a Spirulina extrakty môžu byť použité v reklame potravín alebo ako potravinové doplnky.

Výhody extrakcie ultrazvukových rias

Ultrazvuková extrakcia vyniká alternatívnymi extrakčných metód v potrubných bodoch, ako je vysoký výnos, spoľahlivosť, bezpečnosť, jednoduchosť a šetrnosť k životnému prostrediu.

Plný výťažok z extrakcie

High-výkon ultrasonicators zlomiť riasy bunky otvorené a narušiť ich tak, aby intracelulárny materiál je prepustený. Ultrazvukový extrakcia uvoľňuje tak celé spektrum bioaktívnych zlúčenín, ako sú phycobiliproteíny, karotenoidy a lipidy a fenolíkov.
Phycobiliproteíny môžu byť diferencované do troch hlavných skupín, menovite chloro-phycocyanins, allophycocyanins a phycoerythrins. C-Phycocyanin je prírodný modrý pigment, ktorý sa široko používa v potravinách a farmaceutických výrobkoch. Ultrazvuková extrakcia uvoľňuje celé spektrum bielkovín.

Hielscher Ultrazvuk' SonoStation je ľahko použiteľný ultrazvukový setup na objeme produkcie. (Klikni na zväčšenie!)

Sonostácia – Ultrazvukový systém s 2x 2kW ultrasonicators, miešané nádrže a čerpadlo – je užívateľsky príjemný systém pre ťažbu.

Žiadosť o informácie





Vysoká účinnosť extrakcie

Duangsee et al. (2009) otestoval dve rôzne metódy extrakcie (Rozpúšťadle-asistovanej extrakcie a extrakcie opakovaným zmrazením a rozmrazovaním) bioaktívnych zlúčenín z biomasy Arthospira a zistila, že extrakcia ultrazvukovou rozpúšťadlom viedla k vyššej účinnosti extrakcie (22,1%) ako zmrazenie a rozmrazovanie (15,6%). Pretrhnutie buniek porovnanie ultrazvukom a opakované zmrazenie a rozmrazovanie ukazuje, že ultrazvukom je účinnejšie. Ultrazvukový kavitácie narušiť riasy bunky rýchle a efektívne, čo vedie k vyššiemu narušeniu buniek v porovnaní s Spirulina buniek liečených opakované zmrazenie a rozmrazovanie.
Sonikácia bola účinnejšia pri prelomení obálky buniek v porovnaní s opakovaným zmrazením a rozmrazovaním. Výťažok z extrakcie fycocyanin ukázal, že teplota spracovania ovplyvnila účinnosť extrakcie.

Proces rýchlej extrakcie

Vysokovýkonné ultrazvukové systémy môžu aplikovať vysokú ultrazvukovú silu prostredníctvom vysokých amplitúdov do suspenzie rias. Vďaka tomu je ultrazvuková extrakcia veľmi rýchlou metódou spracovania.

ovládanie teploty

Ultrazvukom je netermálna, čisto mechanická extrakčná technika. Teplota extrakcie môže byť presne riadená pomocou pluggable teplotný snímač, ktorý je zapojený do digitálnej Hielscher ultrasonicator. Softvér Hielscher digitálne ultrasonicators umožňujú nastaviť teplotné limity, takže Ultrazvukový homogenizátor pozastaví, keď je dosiahnutá teplotný limit. Presná regulácia teploty umožňuje zabrániť tepelnej degradácii materiálov citlivých na teplo, ako sú napríklad phycobiliproteíny, vitamíny, polyfenoly, polysacharidy, lipidy a iné bioaktívne zlúčeniny.

Kompatibilné s rôznymi rozpúšťadlami

Ultrazvukom je kompatibilný s takmer akékoľvek rozpúšťadlo. Ultrazvuková extrakcia v kombinácii so zelenými rozpúšťadlami, ako je voda alebo etanol, produkujú čisté výťažky. Tieto ultrazvukové extrakty môžu byť bezpečne začlenené do potravín, pretože extrakčné rozpúšťadlá etanol a voda majú GRAS (všeobecne uznávaný ako bezpečný) status.

Reprodukovateľnosť a štandardizácia procesov

Hielscher digitálne ultrasonicators prísť s inteligentným softvérom a vypracované rôzne nastavenia pre ideálne extrakčné parametre. Softvérové protokoly všetok Ultrazvukový procesný parameter (napr. amplitúda, čistý výkon, celkový výkon, teplota, tlak, čas, dátum) a zapisuje údaje sonikácie do súboru CSV na vstavanej SD karte. To vám umožní štandardizovať proces extrakcie a pozorne sledovať sonikáciu a kvalitu výstupu. Tieto funkcie vám pomôžu splniť požiadavky procesu stadandization, ako aj dobré výrobné postupy (GMP), ktoré sú veľmi dôležité, keď sa extrakty vyrábajú pre doplnky, potraviny alebo farmaceutické výrobky.

Ultrazvukový Phycocyanin extrakcia protokolu

Mazumder et al. (2017) skúmal optimálne parametre spracovania ultrazvukovej extrakcie fykocyanín a fenolíkov z arthospira platensis. Maximálny výnos fycocyanin (29,9 mg/g) a celkový počet fenolíkov (2,4 mg/g) bol získaný pri 40% koncentrácii etanolu, teplota extrakcie 34.9 ° c pomocou ultrazvuku UP50H (50 wattov, 30kHz) pri amplitúde 95% na dobu extrakcie 104,7 sekundy.

Vernès et al. (2019) použil UIP1000hdT (1000 W, 20 kHz) ultrasonicator extrahovať bielkoviny z spirulina. Ultrasonicator bol vybavený BS2d34 sonotródou a Ultrazvukový Prietokový reaktor (pozri obrázok nižšie pre presnú ultrazvukovú extrakciu nastavenie s prietokové bunky a Seepex čerpadlo).

Nastavenie ultrazvukovej extrakcie s UIP1000hdT na extrakciu rias

UIP1000hdT – Manotermosonikácia (MTS) Setup und naša extrakcia bielkovín z Spirulina v laboratóriu meradle
Zdroj: Vernes et al. 2019

Výsledky výskumu ukazujú, že ultrazvukové extrakčné podmienky optimalizované na výťažnosť bielkovín zahŕňajú mierne zvýšenú teplotu a tlak (takzvaný manotermosonikácia MTS). MTS podporuje prenos hmoty a umožňuje získať 229% viac bielkovín (28,42 ± 1,15 g/100 g suchej WT.) ako konvenčné proces bez ultrazvuku (8,63 ± 1,15 g/100 g suchej WT).
S 28,42 g bielkovín získaných na 100 g suchej biomasy Spirulina v extrakte bola miera obnovy bielkovín vo výške 50% dosiahnutá len 6 minút v kontinuálnej sonikácii. Mikroskopické zobrazovacie ukazuje, že akustická Kavitácia ovplyvňuje Spirulina vlákien rôznymi mechanizmami, ako je fragmentácia, sonopfarbenie, detexturation. Tieto rôzne efekty, aby extrakcia, uvoľňovanie a rozpustenie Spirulina bioaktívnych zlúčenín jednoduchšie a efektívnejšie, čo má za následok vysoký proteín výnos vysokej kvality.
Pokiaľ ide o kvalitu rozpúšťadle extrahovaných bielkovín, aminokyseliny neboli degradované ultrazvukovou liečbou, ale sú prítomné vo väčšom množstve v prípade ultrazvukom v porovnaní s konvenčnou extrakciou.
Keď sa porovná manotermosonikácia a ultrazvuková extrakcia bez zvýšeného tlaku a teploty, rozdiel v extrakcii výťažnosti a účinnosti je len minimálny. Preto, ultrazvuk sám je považovaný za najúspornejšiu a najjednoduchšiu techniku produkovať vysoko kvalitný extrakt bohatý na Spirulina proteíny. Ultrazvukový extrakcia je zelená, šetrné k životnému prostrediu extrakčná technika vhodná pre extrakciu bielkovín z Spirulina v laboratóriu meradle, ktoré možno ľahko zmenšený na pilotné a priemyselné stupnice. (porovnaj Vernès et al. 2019)

UP400St ultrazvuková extrakcia v dávke 8L

UP400St pre ultrazvukovú extrakciu rias v dávke 8L

Vysokovýkonné ultrazvukové odsávače

Všetky výsledky extrakcie dosiahnuté na malom meradle, môže byť lineárne zmenšený na väčšie výrobné kapacity. Hielscher Ultrasonics veľké produktové portfólio od laboratória až po priemyselné extrakčné systémy má najvhodnejší ultrasonicator pre vašu predpokladanú kapacitu procesu. Náš dlhorčný skúsený personál vám pomôže pri testoch uskutočniteľnosti a optimalizácii procesov na inštaláciu vášho ultrazvukového systému na konečnej výrobnej úrovni.

Hielscher Ultrazvuk – Sofistikované extrakčné zariadenia

Hielscher Ultrasonics produktové portfólio pokrýva celý rad vysokovýkonných ultrazvukových extraktory od malých až po rozsiahle. Doplnkové príslušenstvo umožňuje jednoduchú montáž najvhodnejšej konfigurácie ultrazvukového zariadenia pre váš proces. Optimálne ultrazvukové nastavenie závisí od plánovanej kapacity, objemu, suroviny, šarže alebo inline procesu a časovej osi. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24/7 v ťažkých a náročných prostrediach.

Vyberte si z rôznych doplnkov, ako sú:

  • sonotród s rôznymi veľkosťami, priemery a tvary
  • sonotród pre vysokú amplitúdu 200 μm a vyšší
  • prietokové bunky reaktory s rôznymi objemami a geometrie
  • početné posilňovacie rohy zvýšiť alebo znížiť zisky
  • Kompletné ultrazvukom nastavenia, ako je SonoStation, ktoré zahŕňajú Ultrazvukový extraktor, tank, miešač, a čerpadlo
  • snímače teploty pluggable
  • snímače tlaku na pluggable

Náš dobre vyškolený, dlhodobo skúsený personál vás bude konzultovať a odporučí vám najvhodnejší Ultrazvukový systém pre vaše požiadavky extrakcie!

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 02 až 4 l / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Prosím, použite formulár nižšie požiadať o ďalšie informácie o ultrazvukové procesory, aplikácie a ceny. Budeme radi diskutovať o vašom procese s vami a ponúknuť vám Ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Hielscher Ultrasonics vyrába vysoko výkonné ultrazvukové homogenizers pre disperziu, emulgáciu a extrakciu buniek.

Vysoko výkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na Pilot a Priemyselný Rozsahu.

Literatúra/referencie



Fakty stojí za to vedieť

Spirulina

Spirulina, ktorá je prokaryotické baktérie, je bohatá na pigmenty, ako sú karotenoidy, chlorofyl, a phycocyanin. Karotenoidy (napr. β-karotén, oranžovo žltý pigment), chlorofyl a phycocyanín sa nachádzajú na 0,4, 1,0 a 14% suchej WT. Phycocyanin je modrý-zelený proteín, takzvaný biliproteín, ktorý sa nachádza v fotosyntetických lamely v cytoplazmatickej membrány cyanobaktérií.
Používa sa ako prídavná látka a potravinárske farbivo, výživový doplnok a pre imunicko-diagnostické aplikácie.