Ultrazvočni alge ekstrakcija za prehranske dodatke

Ultrazvočna ekstrakcija je vrhunski način za učinkovito in hitro prekinjanje celic alg. Ultrazvoka lahko sprostite celotno količino bioaktivnih spojin, zaradi česar ultrazvočno tehniko zelo učinkovito.

Kako ekstrakt beljakovine, lipidi in phenolics iz alg z Ultrazvočna

Algalne in mikroalgalne vrste so bogate z biološko aktivnimi spojinami, kot so beljakovine, lipidi, karotenoidi, pigmenti (npr. Zaradi tega so zelo razširjen naravni material za proizvodnjo izvlekov za živila in prehranska dopolnila. Pogosto uporabljene vrste alg za prehranska dopolnila so Arthrospira maxima in (znana tudi kot spirulina), Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis, in Ulva spp. Znano je, da so alge dober vir visokokakovostnih beljakovin, lipidov, dolgo verižnih PUFA (npr. omega-3), polisaharidov (npr. alginata, karaginana, β-glukana), vitaminov in antioksidantov.
Spirulina je pogosto uporabljena vrsta alg, ki je bogata z visoko cenjenim bioaktivnim spojinam, kot so beljakovine (z 50–70% suhimi wt). Ker Spirulina odobri FDA (Food Drug Administration of The United States) kot GRAS (Splošno priznano kot varno), spirulina in spirulina ekstrakti se lahko uporabljajo v komercializiranih živilih ali kot prehranska dopolnila.

Prednosti ultrazvočne alge ekstrakcija

Ultrazvočna ekstrakcija odlikuje alternativne metode ekstrakcije v mnogovrstnih točkah, kot so visok donos, zanesljivost, varnost, preprostost in prijaznost do okolja.

Celotni donos ekstrakcije

Visoko zmogljivih ultrasonicators prekinil alge celice odprte in jih motijo, tako da se sprošča znotrajcelični material. Ultrazvočni ekstrakcija sprošča s tem celoten spekter bioaktivnih spojin, kot so phycobiliproteins, karotenoids in lipidov in fenolics.
Phycobiliproteins je mogoče razlikovati v tri glavne skupine, in sicer kloro-phycocyanins, allophycocyanins in phycoerythrins. C-Phycocyanin je naravni modri pigment, ki se pogosto uporablja v živilih in farmacevtskih izdelkov. Ultrazvočni ekstrakcija sprošča celoten spekter beljakovin.

Visoka učinkovitost ekstrakcije

Duangsee et al. (2009) testiral dve različni metodi ekstrakcije (ultrazvočno podprto ekstrakcija in ekstrakcija topil s ponavljajočim zamrzovanjem in odmrzovanje) bioaktivnih spojin iz biomase Arthospira in ugotovila, da ultrazvočni ekstrakcija topila povzročila višjo učinkovitost ekstrakcije (22,1%) kot zamrznitev in odmrzovanje (15,6%). Cell rupture primerjava med ultrazvočno razbijanje in ponavljajoče zamrznitev in odmrzovanje kaže, da ultrazvoka je bolj učinkovito. Ultrasonic kavitacija motijo alge celice hitro in učinkovito, ki povzroči večje motnje celic v primerjavi s Spirulina celic, zdravljenih s ponavljajočimi zamrzovanjem in odmrzovanje.
Ultrazvoka je bila učinkovitejša pri razbijanja celične ovojnice v primerjavi s ponavljajočimi zamrzovanjem in odmrzovanje. Ekstrakcijski donos phycocyanin je pokazal, da je obdelava temperature vplivala na učinkovitost ekstrakcije.

Hitri postopek ekstrakcije

Visoko zmogljivih ultrazvočnih sistemov lahko uporabljajo visoko ultrazvočno moč preko visoke amplitude v alge suspenzije. To naredi ultrazvočno ekstrakcijo zelo hitro metodo predelave.

nadzor temperature

Ultrasonication je netermična, povsem mehanska ekstrakcija tehnika. Ekstrakcija temperature je mogoče natančno nadzorovati z uporabo plug temperaturni senzor, ki je žično na digitalni Hielscher ultrasonicator. Programska oprema za digitalne ultrasonicators Hielscher je omogočiti, da določi temperaturne omejitve, tako da ultrazvočni homogenizator zaustavi, ko je dosežena temperaturna meja. Natančen nadzor temperature omogoča preprečevanje toplotne razgradnje toplotno občutljivih materialov, kot so fitoliliproteini, vitamini, polifenoli, polisaharidi, lipidi in druge bioaktivne spojine.

Združljiv z različnimi topili

Ultrasonication je združljiv s skoraj vsako topilo. Ultrazvočni ekstrakcija v kombinaciji z zelenimi topili, kot so voda ali etanol proizvajajo čiste ekstrakte. Ti ultrazvočni ekstrakti se lahko varno vključiti v živila, saj ekstrakcijskih topil etanol in voda so GRAS (splošno priznana kot varna) status.

Obnovljivost in postopek standardizacije

Hielscher je digitalni ultrasonicators prihajajo z inteligentno programsko opremo in izdelane različne nastavitve za idealne parametre ekstrakcije. Programski protokoli vse ultrazvočni proces parameter (npr. amplitude, neto moč, Skupna moč, temperatura, tlak, čas, datum) in piše ultrazvoka podatkov v datoteko CSV na vgrajeno SD-Card. To vam omogoča, da standardizirati vaš postopek ekstrakcije in spremljati ultrazvočno razbijanje in kakovost proizvodnje tesno. Te funkcije vam pomagajo izpolniti zahteve procesa stadandization kot tudi dobre proizvodne prakse (GMP), ki so zelo pomembni, ko so ekstrakti proizvedeni za dodatke, hrano ali farmacevtske izdelke.

Ultrazvočni Phycocyanin ekstrakcija protokol

Mazumder et al. (2017) raziskovali optimalne parametre predelave za ultrazvočno ekstrakcijo phycocyanin in fenolics iz Arthospira platensis. Največji donos phycocyanin (29,9 mg/g) in skupni fenolics (2,4 mg/g) je bil pridobljen pri 40% koncentraciji etanola, 34.9 ° c ekstrakcijske temperature z uporabo ultrasonicator UP50H (50 Watts, 30kHz) na amplitudo za 95% za ekstrakcijo čas od 104,7 sec.

Vernès et al. (2019) je uporabil ultrasonikator UIP1000hdT (1000W, 20kHz) za pridobivanje beljakovin iz spirulina. Ultrasonicator je bil opremljen z BS2d34 sonotrode in ultrazvočni tok reaktor (glej sliko spodaj za natančno ultrazvočno ekstrakcijo nastavitev s pretokom celice in Seepex črpalko).

UIP1000hdT – Manothermoultrazvoka (MTS) setup und naše beljakovine ekstrakcija iz Spirulina na laboratorijski lestvici
Vir: vernes et al. 2019

Rezultati raziskav kažejo, da ultrazvočni pogoji ekstrakcije optimizirana za protein donos vključujejo nekoliko povišane temperature in tlaka (tako imenovane manothermoultrazvoka MTS). MTS spodbuja množični prenos in omogoča, da bi dobili 229% več beljakovin (28,42 ± 1,15 g/100 g suho wt.) kot konvencionalni proces brez ultrazvoka (8,63 ± 1,15 g/100 g suho WT).
Z 28,42 g beljakovin, dobljenih na 100 g suhe Spirulina biomase v ekstraktu, je bila stopnja predelave beljakovin 50% dosežena v samo 6 minutah v neprekinjenem procesu ultrazvoka. Mikroskopsko slikanje razkriva, da akustična kavitacija vpliva na Spirulina filamentov z različnimi mehanizmi, kot so razdrobljenost, sonoporation, detexturation. Ti različni učinki, da ekstrakcija, sproščanje in topljenja Spirulina bioaktivnih spojin lažje in učinkovitejše, kar ima za posledico visoko vsebnostjo beljakovin visoke kakovosti.
Glede kakovosti ultrazvočno ekstrahiranih beljakovin, aminokisline niso bili degradirani z ultrazvočnim zdravljenjem, vendar so prisotni v večji količini v primeru ultrazvoka v primerjavi s konvencionalno ekstrakcijo.
Ko se primerjata manotermosonikacija in ultrazvočno ekstrakcijo brez povišanega tlaka in temperature, je razlika v donosu ekstrakcije in učinkovitosti le minimalna. Zato se samo ultrazvok šteje za najbolj ekonomične in najlažje tehnike za proizvodnjo visokokakovostnega ekstrakta, bogatega s spirulina beljakovinami. Ultrazvočno ekstrakcijo je zelena, okolju prijazna tehnika ekstrakcije, primerna za pridobivanje beljakovin iz spirulina na laboratorijski lestvici, ki lahko zlahka merila na pilotno in industrijsko lestvico. (prim. Vernès et al. 2019)

Visoko zmogljivi ultrazvočni ekstraktorji

Vsi rezultati ekstrakcije, doseženi v majhnem obsegu, se lahko linearno povečajo na večje proizvodne zmogljivosti. Hielscher Ultrazvočna velik portfelj izdelkov iz laboratorija v industrijskih ekstrakcijskih sistemov je najbolj primeren ultrasonicator za vaše predvidene zmogljivosti procesa. Naše dolgoletno izkušeno osebje vam bo pomagalo pri preskusih izvedljivosti in optimizaciji procesov za vgradnjo vašega ultrazvočnega sistema na končno raven proizvodnje.

Hielscher Ultrazvočna – Sofisticirana ekstrakcijska oprema

Hielscher Ultrasonics portfelj izdelkov zajema celotno paleto visoko zmogljivosti ultrazvočnih ekstraktorjev od majhnega do velikega obsega. Dodatni dodatki omogočajo enostavno montažo najbolj primerne ultrazvočne konfiguracije naprave za vaš proces. Optimalna ultrazvočna nastavitev je odvisna od predvidene zmogljivosti, volumna, surovine, serije ali inline procesa in časovnice. Robustnost Hielscherove ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje na težkih dolžnostih in v zahtevnih okoljih. Lineanska skalabilnost ultrazvočnih procesov ekstrakcije omogoča preprosto in zanesljivo povečanje proizvodnje. Preberite več o linearnem razsežnosti ultrazvočnih procesov ekstrakcije!

Izbirate med različnimi dodatki, kot so:

• sonotrodes z različnimi velikostmi, premerov in oblik
• sonotrodes za visoko amplitudo 200 μm in višje
• reaktorji pretoka celic z različnimi količinami in geometrijami
• številne ojačevalne rogove za povečanje ali zmanjšanje dobičkov
• popolne ultrazvočno razbijanje postavitve, kot SonoStation, ki vključujejo ultrazvočni ekstraktor, tank, mešalec, in črpalka
• plug temperaturni senzorji
• plug tlačni senzorji

Naše dobro usposobljeni, dolgo izkušeni osebje se bo posvetovala z vami in vam priporočamo najbolj primeren ultrazvočni sistem za vaše zahteve procesa ekstrakcije!

V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators: