Prodhimi i kitinës dhe kitosanit nga kërpudhat

Ultratingulli është një metodë shumë efikase për lirimin e kitinës dhe kitosanit nga burime kërpudhore si kërpudhat. Kitina dhe kitozani duhet të depolimerizohen dhe deacetilohen në përpunimin në rrjedhën e poshtme, në mënyrë që të përftohet një biopolimer me cilësi të lartë. Depolimerizimi dhe deacetilimi i asistuar me ultratinguj është një teknikë shumë efikase, e thjeshtë dhe e shpejtë, e cila rezulton në kitozanë të cilësisë së lartë me peshë të lartë molekulare dhe biodisponibilitet superior.

Chitin dhe Chitosan që rrjedhin nga kërpudhat nëpërmjet ultrazërit

Kërpudhat e ngrënshme dhe mjekësore si Lentinus edodes (shiitake), Ganoderma lucidum (Lingzhi ose reishi), Inonotus obliquus (chaga), Agaricus bisporus (kërpudha me butona), Hericium erinaceus (mane luani), Cordyceps sinensis (kërpudha vemje), pula e drurit), Trametes versicolor (Coriolus versicolor, Polyporus versicolor, bishti i gjelit) dhe shumë lloje të tjera të kërpudhave përdoren gjerësisht si ushqim dhe për nxjerrjen e përbërjeve bioaktive. Këto kërpudha si dhe mbetjet e përpunimit (mbeturinat e kërpudhave) mund të përdoren për të prodhuar kitozan. Ultrasonikimi jo vetëm që promovon lirimin e kitinës nga struktura e murit qelizor të kërpudhave, por gjithashtu nxit shndërrimin e kitinës në kitozan të vlefshëm nëpërmjet depolimerizimit dhe deacetilimit të ndihmuar me ultratinguj.

Deacetilimi ultrasonik i kitinës deri në chitosan

Depolimerizimi dhe deacetilimi i kitinës në kitozan nxitet nga sonikimi

Kërkesë informacioni





Ekstraktues tejzanor UIP4000hdT për nxjerrjen dhe deacetilimin e kitinës nga kërpudhat

Ultratingulli përdoret për nxjerrjen e kitinës nga kërpudhat. Për më tepër, ekografia promovon depolimerizimin dhe deacetilimin e kitinës për të marrë kitozan me cilësi të lartë.

This video demonstrates the highly efficient extraction of lion's mane mushrooms using the Hielscher UP200Ht ultrasonic homogenizer. Ultrasonic extraction is the perfect technique for producing high-quality, full-spectrum extracts containing polysaccharides such as beta glucans, as well as hericenones and erinacins.

Lion's Mane Mushroom Extraction Using the Ultrasonicator UP200Ht

Miniatura e videos

 

Ultrasonikimi intensiv duke përdorur një sistem tejzanor të tipit sondë është një teknikë e përdorur për të nxitur depolimerizimin dhe deacetilimin e kitinës, duke çuar në formimin e kitozanit. Kitina është një polisaharid natyral që gjendet në ekzoskeletet e krustaceve, insekteve dhe mureve qelizore të disa kërpudhave. Kitozani rrjedh nga kitina duke hequr grupet acetil nga molekula e kitinës.

Procedura tejzanor për konvertimin e kitinit fungal në kitosan

Kur aplikohet ultratingulli intensiv për prodhimin e kitozanit nga kitina, një pezullim kitin sonikohet me valë ultratinguj me intensitet të lartë dhe me frekuencë të ulët, zakonisht në rangun prej 20 kHz deri në 30 kHz. Procesi gjeneron kavitacion akustik intensiv, i cili i referohet formimit, rritjes dhe kolapsit të flluskave mikroskopike të vakumit në lëng. Kavitacioni gjeneron forca të lokalizuara me prerje jashtëzakonisht të lartë, temperatura të larta (deri në disa mijëra gradë Celsius) dhe presione (deri në disa qindra atmosfera) në lëngun që rrethon flluskat e kavitacionit. Këto kushte ekstreme kontribuojnë në zbërthimin e polimerit të kitinës dhe deacetilimin e mëvonshëm.
 

Kitinat dhe kitozanët nga kërpudhat mund të nxirren me efikasitet duke përdorur ultratinguj të tipit sonda.

Imazhet SEM të kitinave dhe kitosaneve nga dy lloje kërpudhash: a) Kitin nga L. vellereus; b) Kitin nga P. ribis; c) Chitosan nga L.vellereus; d) kitozan nga P. ribis.
foto dhe studim: © Erdoğan et al., 2017

 

Depolimerizimi tejzanor i Kitinës

Depolimerizimi i kitinës ndodh përmes efekteve të kombinuara të forcave mekanike, të tilla si rrjedhja e mikroorganizmave dhe derdhja e lëngjeve, si dhe nga reaksionet kimike të inicuara në mënyrë ultrasonike të shkaktuara nga radikalet e lira dhe specie të tjera reaktive të formuara gjatë kavitacionit. Valët me presion të lartë të krijuara gjatë kavitacionit bëjnë që zinxhirët e kitinës t'i nënshtrohen stresit prerës, duke rezultuar në prerjen e polimerit në fragmente më të vogla.

Deacetilimi tejzanor i kitinës

Përveç depolimerizimit, ultratingulli intensiv gjithashtu promovon deacetilimin e kitinës. Deacetilimi përfshin heqjen e grupeve acetil nga molekula e kitinës, duke çuar në formimin e kitozanit. Energjia e fortë ultrasonike, veçanërisht temperaturat dhe presionet e larta të krijuara gjatë kavitacionit, përshpejtojnë reagimin e deacetilimit. Kushtet reaktive të krijuara nga kavitacioni ndihmojnë në thyerjen e lidhjeve acetil në kitinë, duke rezultuar në lirimin e acidit acetik dhe shndërrimin e kitinës në kitozan.
Në përgjithësi, ultratingulli intensiv rrit si proceset e depolimerizimit ashtu edhe të deacetilimit duke siguruar energjinë e nevojshme mekanike dhe kimike për të zbërthyer polimerin e kitinës dhe për të lehtësuar shndërrimin në kitozan. Kjo teknikë ofron një metodë të shpejtë dhe efikase për prodhimin e kitosanit nga kitina, me aplikime të shumta në industri të ndryshme, duke përfshirë farmaceutikën, bujqësinë dhe inxhinierinë biomjekësore.

Prodhimi Industrial Chitosan nga Mushroom me Ultratinguj Fuqi

Prodhimi komercial i kitinës dhe kitozanit bazohet kryesisht në mbetjet e industrive detare (p.sh. peshkimi, vjelja e guaskës etj.). Burime të ndryshme të lëndës së parë rezultojnë në cilësi të ndryshme të kitinës dhe kitozanit, si rezultat i luhatjeve të prodhimit dhe cilësisë për shkak të variacioneve sezonale të peshkimit. Për më tepër, kitozani që rrjedh nga burimet kërpudhore ofron veti të raportuara superiore si gjatësia homogjene e polimerit dhe tretshmëri më e madhe kur krahasohet me kitozanin nga burimet detare. (krh. Ghormade et al., 2017) Për të furnizuar chitosan uniforme, nxjerrja e kitinës nga speciet mykotike është bërë një prodhim alternativ i qëndrueshëm. Prodhimi i kitinës dhe citiozanit nga kërpudhat mund të arrihet lehtësisht dhe i besueshëm duke përdorur teknologjinë e nxjerrjes dhe deacetilimit me ultratinguj. Sonicizimi intensiv prish strukturat qelizore për të çliruar kitinën dhe nxit transferimin e masës në tretës ujorë për rendimente superiore të kitinës dhe efikasitet të nxjerrjes. Deacetilimi i mëpasshëm me ultratinguj e konverton kitinën në kitozan të vlefshëm. Të dyja, nxjerrja tejzanor e kitinës dhe deacetilimi në kitosan mund të shkallëzohen në mënyrë lineare në çdo nivel prodhimi tregtar.

Nxjerrja me ultratinguj dhe deacetilimi i kitinës kërpudhore japin kitozan me cilësi të lartë.

Sonication intensifikon prodhimin e kitozanit mykotik dhe e bën prodhimin më efikas dhe ekonomik.
(foto dhe studim: © Zhu et al., 2019)

Nxjerrja tejzanor e kitinës nga kërpudhat me ultratingullin e tipit sondë UP400ST (400W, 24kHz)

ultrasonicator UP400St për nxjerrjen e kërpudhave: Sonicizimi jep rendiment të lartë të komponimeve bioaktive si polisaharidet kitin dhe kitozan

Rezultatet e Kërkimit për Kitin tejzanor dhe Deacetilimin Kitosan

Kitina e deacetiluar në mënyrë sonokimike rezulton në kitozan me cilësi të lartë.Zhu et al. (2018) konkludojnë në studimin e tyre se deacetilimi tejzanor ka rezultuar të jetë një zbulim thelbësor, duke shndërruar β-kitinën në kitozan me 83-94% deacetilim në temperatura të reduktuara të reagimit. Figura majtas tregon një imazh SEM të kitozanit të deacetiluar me ultratinguj (90 W, 15 min, 20 w/v% NaOH, 1:15 (g: mL) (foto dhe studim: © Zhu et al., 2018)
Në protokollin e tyre, tretësira NaOH (20 w/v %) përgatitej duke tretur thekon NaOH në ujë DI. Zgjidhja e alkalit u shtua më pas në sedimentin GLSP (0,5 g) në një raport të ngurtë-lëng prej 1:20 (g: mL) në një tub centrifuge. Kitozanit iu shtua NaCl (40 mL, 0.2 M) dhe acidit acetik (0.1 M) në një raport vëllimi tretësirë 1:1. Pezullimi më pas iu nënshtrua ultrazërit në një temperaturë të butë prej 25°C për 60 minuta duke përdorur një ultrasonikë të tipit sondë (250W, 20 kHz). (krh Zhu et al., 2018)
 
Pandit etj. (2021) zbuloi se shkalla e degradimit për solucionet e kitozanit ndikohet rrallë nga përqendrimet e acidit të përdorur për të tretur polimerin dhe varet kryesisht nga temperatura, intensiteti i valëve ultratinguj dhe forca jonike e medias së përdorur për të shpërndarë polimerin. (krh. Pandit et al., 2021)
 
Në një studim tjetër, Zhu et al. (2019) përdori pluhurat e sporeve të Ganoderma lucidum si lëndë të parë kërpudhore dhe hetoi deacetilimin e ndihmuar me ultratinguj dhe efektet e parametrave të përpunimit si koha e sonikimit, raporti i ngurtë ndaj lëngut, përqendrimi i NaOH dhe fuqia e rrezatimit në shkallën e deacetilimit (DD) e kitosanit. Vlera më e lartë e DD u mor në parametrat e mëposhtëm tejzanor: 20 min sonikacion në 80W, 10% (g:ml) NaOH, 1:25 (g:ml). Morfologjia e sipërfaqes, grupet kimike, stabiliteti termik dhe kristaliniteti i kitozanit të marrë në mënyrë ultrasonike u ekzaminuan duke përdorur SEM, FTIR, TG dhe XRD. Ekipi hulumtues raporton një rritje të konsiderueshme të shkallës së deacetilimit (DD), viskozitetit dinamik ([η]) dhe peshës molekulare (Mv¯) të kitozanit të prodhuar me ultratinguj. Rezultatet nënvizuan teknikën e deacetilimit me ultratinguj të kërpudhave, një metodë shumë e fuqishme e prodhimit të kitosanit, e cila është e përshtatshme për aplikime biomjekësore. (krh. Zhu et al., 2019)

Ky videoklip tregon nxjerrjen efikase të përbërjeve bioaktive nga kërpudhat mjekësore. Homogjenizuesi tejzanor Hielscher UP400St përdoret gjerësisht për të prodhuar ekstrakte kërpudhash me cilësi të lartë.

Nxjerrja me ultratinguj e komponimeve bioaktive nga kërpudhat medicinale

Miniatura e videos

Cilësi superiore e Chitosanit me Depolimerizim dhe Deacetilim tejzanor

Proceset e nxjerrjes dhe depolimerizimit të kitinës/kitozanit, të drejtuara nga ultratingulli, janë saktësisht të kontrollueshme dhe parametrat e procesit tejzanor mund të përshtaten me lëndët e para dhe cilësinë e synuar të produktit përfundimtar (p.sh. pesha molekulare, shkalla e deacetilimit). Kjo lejon përshtatjen e procesit të ultrazërit me faktorët e jashtëm dhe vendosjen e parametrave optimalë për rezultat dhe efikasitet më të lartë.
Kitozani i deacetiluar me ultratinguj tregon biodisponibilitet dhe biokompatibilitet të shkëlqyer. Kur biopolimerët e kitozanit të përgatitur në mënyrë ultrasonike krahasohen me kitozanin e përftuar termikisht për sa i përket vetive biomjekësore, kitozani i prodhuar në mënyrë ultrasonike shfaq qëndrueshmëri të përmirësuar ndjeshëm të fibroblastit (qeliza L929) dhe aktivitet antibakterial të përmirësuar si për Escherichia coli (E. coli) ashtu edhe për Staphylococcus aureus (S. aureus).
(krh. Zhu et al., 2018)
 

Deacetilimi ultrasonik i chition për chitosan

Imazhet e mikroskopisë së elektroneve (SEM) të skanimit në një zmadhim prej 100 × të a) gladius, b) gladius të trajtuar me ultratinguj, c) β-chitin, d) β-chitin të trajtuar me ultratinguj, dhe e) chitosan (burimi: Preto et al. . 2017)

Pajisje tejzanor me performancë të lartë për përpunimin e kitinës dhe kitozanit

Ultrasonikator 4 kW për përpunimin industrial të kitinës / kitozanit nga krustacet dhe kërpudhatFragmentimi i kitinës dhe decetilimi i kitinës në kitosan kërkon pajisje të fuqishme dhe të besueshme tejzanor që mund të japin amplituda të larta, ofrojnë kontrollueshmëri të saktë mbi parametrat e procesit dhe mund të operohen 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise kërkuese. Gama e produkteve Hielscher Ultrasonics i plotëson këto kërkesa në mënyrë të besueshme. Përveç performancës së jashtëzakonshme të ultrazërit, ultrasonikët Hielscher mburren me efikasitet të lartë të energjisë, që është një avantazh i rëndësishëm ekonomik – veçanërisht kur përdoret në prodhim komercial në shkallë të gjerë.
Ultrasonikët Hielscher janë sisteme me performancë të lartë që mund të pajisen me pajisje të tilla si sonotrode, përforcues, reaktorë ose qeliza rrjedhëse në mënyrë që të përputhen me nevojat tuaja të procesit në një mënyrë optimale. Me ekranin dixhital me ngjyra, opsionin për të paracaktuar ekzekutimet e tingullit, regjistrimin automatik të të dhënave në një kartë SD të integruar, kontrollin në distancë të shfletuesit dhe shumë veçori të tjera, ultrasonikët Hielscher sigurojnë kontrollin më të lartë të procesit dhe lehtësinë e përdorimit. Të kombinuara me qëndrueshmërinë dhe kapacitetin e rëndë të ngarkesës, sistemet tejzanor Hielscher janë kali juaj i besueshëm i punës në prodhim. Fragmentimi dhe deacetilimi i kitinës kërkon ultratinguj të fuqishëm për të marrë konvertimin e synuar dhe një produkt përfundimtar kitozan me cilësi të lartë. Veçanërisht për copëzimin e thekoneve të kitinës dhe hapat e depolimerizimit/deacetilimit, amplituda të larta dhe presione të ngritura janë vendimtare. Procesorët tejzanor industrial Hielscher Ultrasonics ofrojnë lehtësisht amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të funksionojë vazhdimisht në funksionim 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotrode tejzanor të personalizuara. Kapaciteti i fuqisë së sistemeve tejzanor Hielscher mundëson depolimerizimin dhe deacetilimin efikas dhe të shpejtë në një proces të sigurt dhe miqësor për përdoruesit.
 

Kërkesë informacioni





Reaktor industrial i tankeve tejzanor me sondë ultrasonike me performancë të lartë (sonotrode) për deacetilimin e kitinës

Reaktor tejzanor me Sonda e ultrazërit 2000W UIP2000hdT për nxjerrjen e kitinës nga kërpudhat dhe depolimerizimin/deacetilimin pasues

Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i Serisë Shkalla e rrjedhjes Devices rekomanduara
1 deri 500mL 10 deri 200mL / min UP100H
10 deri në 2000 ml 20 deri 400mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L / min UIP2000hdT
10 deri në 100L 2 deri në 10L / min UIP4000hdT
na 10 deri në 100L / min UIP16000
na më e madhe grup i UIP16000

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin më poshtë për të kërkuar informacione shtesë në lidhje me procesorët tejzanor, aplikacionet dhe çmimin. Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj me ju dhe t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja!









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.




Trajtimi sinergjik i kitinës i përmirësuar me ultratinguj

Për të kapërcyer të metat (d.m.th., efikasiteti i ulët, kostoja e lartë e energjisë, koha e gjatë e përpunimit, tretësit toksikë) të deacitimit tradicional kimik dhe enzimatik të kitinës, ultratingulli me intensitet të lartë është integruar në përpunimin e kitinës dhe kitozanit. Sonicizimi me intensitet të lartë dhe efektet rezultuese të kavitacionit akustik çojnë në një prerje të shpejtë të zinxhirëve të polimerit dhe reduktojnë polidispersitetin, duke nxitur kështu sintezën e kitozanit. Për më tepër, forcat e qethjes tejzanor intensifikojnë transferimin e masës në tretësirë në mënyrë që reagimi kimik, hidrolitik ose enzimatik të përmirësohet. Trajtimi tejzanor i kitinës mund të kombinohet me teknikat ekzistuese të përpunimit të kitinës si metodat kimike, hidroliza ose procedurat enzimatike.

Deacetilimi dhe depolimerizimi kimik me ndihmën e ultrazërit

Meqenëse kitina është një biopolimer jo reaktiv dhe i patretshëm, ajo duhet t'i nënshtrohet hapave të procesit të demineralizimit, deproteinizimit dhe depolimerizimit/deacetilimit në mënyrë që të përftohet kitozani i tretshëm dhe i bioaksesueshëm. Këto hapa të procesit përfshijnë trajtime me acide të forta si HCl dhe baza të forta si NaOH dhe KOH. Meqenëse këto hapa të zakonshëm të procesit janë joefikas, të ngadaltë dhe kërkojnë energji të larta, intensifikimi i procesit me anë të sonikacionit përmirëson ndjeshëm prodhimin e kitozanit. Aplikimi i ultrazërit të fuqisë rrit rendimentin dhe cilësinë e kitozanit, zvogëlon procesin nga ditë në disa orë, lejon tretës më të butë dhe e bën të gjithë procesin më efikas në energji.

Deproteinizimi i përmirësuar në mënyrë tejzanor i kitinës

Vallejo-Dominguez etj. (2021) gjetën në hetimin e tyre për deproteinizimin e kitinës se “aplikimi i ultrazërit për prodhimin e biopolimerëve reduktoi përmbajtjen e proteinave si dhe madhësinë e grimcave të kitinës. Kitozani i shkallës së lartë të deacetilimit dhe peshës molekulare të mesme u prodhua përmes asistencës me ultratinguj.”

Hidroliza tejzanor për depolimerizimin e kitinës

Për hidrolizën kimike, ose acidet ose alkalet përdoren për të deacetiluar kitinën, megjithatë deacetilimi alkal (p.sh., hidroksidi i natriumit NaOH) përdoret më gjerësisht. Hidroliza e acidit është një metodë alternative ndaj deacetilimit kimik tradicional, ku solucionet e acidit organik përdoren për të depolimerizuar kitinën dhe kitozanin. Metoda e hidrolizës së acidit përdoret kryesisht kur pesha molekulare e kitinës dhe kitozanit duhet të jetë homogjene. Ky proces konvencional i hidrolizës njihet si i ngadalshëm dhe me energji dhe kosto intensive. Kërkesat për acide të forta, temperaturat dhe presionet e larta janë faktorë që e kthejnë procesin hidrolitik të kitozanit në një procedurë shumë të shtrenjtë dhe që kërkon shumë kohë. Acidet e përdorura kërkojnë procese në rrjedhën e poshtme si neutralizimi dhe shkripëzimi.
Me integrimin e ultrazërit me fuqi të lartë në procesin e hidrolizës, kërkesat për temperaturë dhe presion për ndarjen hidrolitike të kitinës dhe kitozanit mund të ulen ndjeshëm. Për më tepër, sonikimi lejon përqendrime më të ulëta të acidit ose përdorimin e acideve më të buta. Kjo e bën procesin më të qëndrueshëm, efikas, me kosto efektive dhe më miqësor ndaj mjedisit.

Deacetilimi kimik i asistuar me ultratinguj

Shpërbërja kimike dhe deakteilimi i kitinës dhe kitozanit arrihet kryesisht duke trajtuar kitinën ose kitozanin me acide minerale (p.sh. acid klorhidrik HCl), nitrit natriumi (NaNO2), ose peroksid hidrogjeni (H2O2). Ultratingulli përmirëson shkallën e deacetilimit duke shkurtuar kështu kohën e reagimit të kërkuar për të marrë shkallën e synuar të deacetilimit. Kjo do të thotë se sonication redukton kohën e nevojshme të përpunimit prej 12-24 orë në disa orë. Për më tepër, sonikimi lejon përqendrime kimike dukshëm më të ulëta, për shembull 40% (w/w) hidroksid natriumi duke përdorur sonication ndërsa 65% (w/w) kërkohen pa përdorimin e ultrazërit.

Deacetilimi tejzanor-enzimatik

Përderisa deacetilimi enzimatik është një formë përpunimi e butë, beninje për mjedisin, efikasiteti dhe kostot e tij janë joekonomike. Për shkak të izolimit kompleks, intensiv të punës dhe të shtrenjtë në rrjedhën e poshtme dhe pastrimit të enzimave nga produkti përfundimtar, deacetilimi enzimatik i kitinës nuk zbatohet në prodhimin komercial, por përdoret vetëm në laboratorin e kërkimit shkencor.
Trajtimi paraprak me ultratinguj përpara deacelitimit enzimatik copëton molekulat e kitinës duke zgjeruar kështu sipërfaqen dhe duke bërë më shumë sipërfaqe të disponueshme për enzimat. Sonicizimi me performancë të lartë ndihmon në përmirësimin e deacetilimit enzimatik dhe e bën procesin më ekonomik.

Homogjenizuesit tejzanor me prerje të lartë përdoren në përpunim laboratorik, në tavolinë, pilot dhe në përpunim industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë për përzierjen e aplikacioneve, shpërndarjen, emulsifikimin dhe nxjerrjen në shkallë laboratorike, pilot dhe industriale.

Literatura / Referencat

 
 
 

Fakte të vlefshme

Si funksionon nxjerrja tejzanor dhe deacetilimi i kitinës?

Kur valët e ultrazërit të energjisë bashkohen në një lëng ose llum (p.sh., një pezullim i përbërë nga kitin në një tretës), valët ultrasonike udhëtojnë nëpër lëng duke shkaktuar cikle të alternuara të presionit të lartë / presionit të ulët. Gjatë cikleve me presion të ulët krijohen flluska të vogla vakumi (të ashtuquajturat flluska të kavitacionit), të cilat rriten gjatë disa cikleve të presionit. Në një madhësi të caktuar, kur flluskat nuk mund të thithin më shumë energji, ato shpërthejnë dhunshëm gjatë një cikli me presion të lartë. Shpërthimi i flluskës karakterizohet nga forca intensive kavitacionale (të ashtuquajturat sonomekanike). Këto kushte sonomekanike ndodhin lokalisht në pikën e nxehtë kavitacionale dhe karakterizohen nga temperatura dhe presione shumë të larta deri në 4000K dhe 1000atm, respektivisht; si dhe diferencat përkatëse të temperaturës dhe presionit të lartë. Për më tepër, gjenerohen mikroturbulenca dhe rrjedha të lëngshme me shpejtësi deri në 100 m/s. Nxjerrja me ultratinguj e kitinës dhe kitozanit nga kërpudhat dhe krustacet, si dhe depolimerizimi dhe deacetilimi i kitinës shkaktohen kryesisht nga efektet sonomekanike: agjitacioni dhe turbulencat prishin qelizat dhe nxisin transferimin e masës dhe gjithashtu mund të shkurtojnë zinxhirët e polimerit në kombinim me tretës acidë ose alkaline.

Parimi i punës i nxjerrjes së kitinës nëpërmjet ultrazërit

Nxjerrja me ultratinguj thyen në mënyrë efikase strukturën qelizore të kërpudhave dhe liron përbërjet ndërqelizore nga muri qelizor dhe brendësia e qelizës (d.m.th., polisakaridet si kitina dhe kitozani dhe fitokemikale të tjera bioaktive) në tretës. Ekstraktimi me ultratinguj bazohet në parimin e punës së kavitacionit akustik. Efektet e kavitacionit tejzanor/akustik janë forcat me prerje të lartë, turbulencat dhe diferencat e presionit intensiv. Këto forca sonomekanike thyejnë strukturat qelizore të tilla si muret qelizore të kërpudhave kitinoze, nxisin transferimin e masës midis biomaterialit të kërpudhave dhe tretësit dhe rezultojnë në rendimente shumë të larta të ekstraktit brenda një procesi të shpejtë. Për më tepër, sonikacioni nxit sterilizimin e ekstrakteve duke vrarë bakteret dhe mikrobet. Inaktivizimi mikrobik nga sonikimi është rezultat i forcave kavitacionale shkatërruese në membranën qelizore, prodhimit të radikaleve të lira dhe ngrohjes së lokalizuar.

Parimi i punës i depolimerizimit dhe deacetilimit nëpërmjet ultrazërit

Zinxhirët e polimerit janë kapur në fushën e prerjes së krijuar në mënyrë tejzanor rreth një flluskë kavitacioni dhe segmentet e zinxhirit të spirales polimer pranë një zgavër në kolaps do të lëvizin me një shpejtësi më të lartë se ato më larg. Më pas, sforcimet prodhohen në zinxhirin e polimerit për shkak të lëvizjes relative të segmenteve të polimerit dhe tretësve dhe këto janë të mjaftueshme për të shkaktuar ndarje. Kështu, procesi është i ngjashëm me efektet e tjera prerëse në tretësirat e polimerit ~2° dhe jep rezultate shumë të ngjashme. (krh. Price et al., 1994)

chitin

Kitina është një polimer N-acetilglucosamine (poli-(β-(1-4)-N-acetil-D-glucosamine), është një polisaharid natyral që gjendet gjerësisht në ekzoskeletin e jovertebrorëve si krustacet dhe insektet, skeletin e brendshëm të kallamarët dhe sepjet si dhe muret qelizore të kërpudhave. E përfshirë në strukturën e mureve qelizore të kërpudhave, kitina është përgjegjëse për formën dhe ngurtësinë e murit qelizor të kërpudhave. Për shumë aplikime, kitina shndërrohet në derivatin e saj të deacetiluar, i njohur si chitosan nëpërmjet një procesi depolimerizimi.
chitosan është derivati më i zakonshëm dhe më i vlefshëm i kitinës. Është një polisaharid me peshë të lartë molekulare i lidhur nga b-1,4 glikozid, i përbërë nga N-acetil-glukozamina dhe glukozamina.
Kitozani mund të merret përmes kimikateve ose enzimave n-deacetilimi. Në procesin e deacetilimit të drejtuar kimikisht, grupi acetil (R-NHCOCH3) shkëputet nga alkali i fortë në temperatura të larta. Përndryshe, kitozani mund të sintetizohet nëpërmjet deacetilimit enzimatik. Megjithatë, në shkallën e prodhimit industrial deacetilimi kimik është teknika e preferuar, pasi deacetilimi enzimatik është dukshëm më pak efikas për shkak të kostos së lartë të enzimave të deacetilazës dhe rendimenteve të ulëta të kitozanit. Ultrasonikimi përdoret për të intensifikuar degradimin kimik të lidhjes (1→4)-/β (depolimerizimi) dhe efekti i deacetilimit të kitinës për të marrë kitozan me cilësi të lartë.
Kur sonikacioni aplikohet si para-trajtim për deacetilimin enzimatik, rendimenti dhe cilësia e kitozanit përmirësohen gjithashtu.


Ultrasonikë me performancë të lartë! Gama e produkteve të Hielscher mbulon spektrin e plotë nga ultrasonikatori kompakt laboratorik mbi njësitë e sipërme të stolit deri te sistemet tejzanor të plotë industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratormadhësia industriale.


Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.

Le të kontaktojmë.