Nxjerrja e algave tejzanor për suplemente ushqyese

Nxjerrja me ultratinguj është metoda më e mirë për të prishur qelizat e algave në mënyrë efektive dhe të shpejtë. Sonication mund të lëshojë sasinë e plotë të përbërjeve bioaktive, gjë që e bën teknikën tejzanor shumë efikase.

Si të nxjerrim proteina, lipide dhe fenolikë nga algat me ultratinguj

Llojet e algave dhe mikroalgave janë të pasura me komponime biologjikisht aktive si proteinat, lipidet, karotenoidet, pigmentet (p.sh., fikocianinet, astaksantina etj.), fenolet dhe polisaharidet (p.sh. karagjenanët). Kjo i bën ata një material natyral të përdorur gjerësisht për të prodhuar ekstrakte për ushqime dhe suplemente dietike. Llojet e algave të përdorura zakonisht për suplemente ushqimore janë Arthrospira maxima dhe (e njohur edhe si spirulina), Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis dhe Ulva spp. Dihet se algat janë një burim i mirë i proteinave të cilësisë së lartë, lipideve, PUFA-ve me zinxhir të gjatë (dmth. omega-3), polisakarideve (p.sh. alginate, karragjenan, β-glukane), vitaminave dhe antioksidantëve.
Spirulina është një lloj algash i përdorur zakonisht, që është i pasur me komponime bioaktive me vlerë të lartë si proteinat (me 50-70% peshë të thatë). Meqenëse Spirulina është aprovuar nga FDA (Food Drug Administration e Shteteve të Bashkuara) si GRAS (Përgjithësisht e njohur si e sigurt), ekstraktet e spirulinës dhe spirulinës mund të përdoren në ushqime të komercializuara ose si suplemente ushqimore.

Avantazhet e nxjerrjes së algave tejzanor

Nxjerrja me ultratinguj i kalon metodat alternative të nxjerrjes në pika të shumëfishta, të tilla si rendimenti i lartë, besueshmëria, siguria, thjeshtësia dhe mirëdashja ndaj mjedisit.

Rendimenti i plotë i nxjerrjes

Ultrasonikët me performancë të lartë thyejnë qelizat e algave dhe i prishin ato në mënyrë që materiali ndërqelizor të çlirohet. Ekstraktimi me ultratinguj çliron në këtë mënyrë spektrin e plotë të përbërjeve bioaktive, të tilla si fikobiliproteinat, karotenoidet dhe lipidet dhe fenolet.
Fikobiliproteinat mund të diferencohen në tre grupe kryesore, përkatësisht kloro-fikocianinet, alofikocianinat dhe fikoeritrinat. C-Phycocyanin është një pigment natyral blu, i cili përdoret gjerësisht në produkte ushqimore dhe farmaceutike. Ekstraktimi me ultratinguj çliron spektrin e plotë të proteinave.

Efikasitet i lartë i nxjerrjes

Duangsee et al. (2009) testoi dy metoda të ndryshme të nxjerrjes (ekstraktimi dhe nxjerrja me tretës me ndihmën tejzanor me ngrirje dhe shkrirje të përsëritur) të përbërjeve bioaktive nga biomasa Arthospira dhe zbuloi se nxjerrja me tretës tejzanor rezultoi në një efikasitet më të lartë ekstraktimi (22.1%) sesa ngrirja dhe shkrirja (2009). 15.6%). Krahasimi i këputjes së qelizave midis sonikimit dhe ngrirjes dhe shkrirjes së përsëritur tregon se sonikimi është më efektiv. Kavitacioni tejzanor prish qelizat e algave me shpejtësi dhe në mënyrë efektive, gjë që rezulton në një përçarje më të madhe të qelizave kur krahasohet me qelizat e spirulinës të trajtuara nga ngrirja dhe shkrirja e përsëritur.
Sonicizimi ishte më efektiv në thyerjen e mbështjellësit të qelizës në krahasim me ngrirjen dhe shkrirjen e përsëritur. Rendimenti i nxjerrjes së fikocianinës tregoi se temperatura e përpunimit ndikoi në efikasitetin e nxjerrjes.

Procesi i shpejtë i nxjerrjes

Sistemet tejzanor me performancë të lartë mund të aplikojnë fuqi të lartë ultratinguj nëpërmjet amplitudave të larta në pezullimin e algave. Kjo e bën nxjerrjen me ultratinguj një metodë shumë të shpejtë përpunimi.

kontrollin e temperaturës

Ekstraktimi me ultratinguj është një teknikë ekstraktimi jo termike, thjesht mekanike. Temperatura e nxjerrjes mund të kontrollohet saktësisht duke përdorur një sensor të temperaturës që lidhet, i cili lidhet me tejzanorin dixhital Hielscher. Softueri i ultrazërit dixhital të Hielscher lejon të vendosë kufijtë e temperaturës, në mënyrë që homogjenizuesi tejzanor të ndalojë kur arrihet kufiri i temperaturës. Kontrolli i saktë i temperaturës lejon parandalimin e degradimit termik të materialeve të ndjeshme ndaj nxehtësisë si fikobiliproteinat, vitaminat, polifenolet, polisaharidet, lipidet dhe komponimet e tjera bioaktive.

E përputhshme me tretës të ndryshëm

Ultratingulli është i pajtueshëm me pothuajse çdo tretës. Nxjerrja me ultratinguj në kombinim me tretës të gjelbër si uji ose etanoli prodhojnë ekstrakte të pastra. Këto ekstrakte tejzanor mund të përfshihen në mënyrë të sigurtë në ushqime pasi tretësit ekstraktues, etanoli dhe uji kanë statusin GRAS (Përgjithësisht të Njohur si të Sigurt).

Riprodhueshmëria dhe standardizimi i procesit

Ultrasonikët dixhitalë të Hielscher vijnë me një softuer inteligjent dhe një shumëllojshmëri të përpunuar cilësimesh për parametrat idealë të nxjerrjes. Softueri protokollet të gjithë parametrat e procesit tejzanor (p.sh., amplituda, fuqia neto, fuqia totale, temperatura, presioni, ora, data) dhe shkruan të dhënat e tingullit në një skedar CSV në kartën SD të integruar. Kjo ju lejon të standardizoni procesin tuaj të nxjerrjes dhe të monitoroni nga afër tingullin dhe prodhimin cilësor. Këto veçori ju ndihmojnë të përmbushni kërkesat e stadanizimit të procesit, si dhe Praktikat e Mira të Prodhimit (GMP), të cilat janë të dyja shumë të rëndësishme kur ekstraktet prodhohen për suplemente, ushqime ose produkte farmaceutike.

Protokolli i Ekstraktimit të Phycocyaninës me ultratinguj

Mazumder etj. (2017) hetoi parametrat optimalë të përpunimit për nxjerrjen me ultratinguj të fikocianinës dhe fenolikëve nga Arthospira platensis. Rendimenti maksimal i fikocianinës (29,9 mg/g) dhe fenoleve totale (2,4 mg/g) u mor në përqendrim 40% etanol, temperaturë ekstraktimi 34,9°C duke përdorur ultrasonikatorin UP50H (50 watts, 30 kHz) në një amplitudë prej 95% për një kohë ekstraktimi prej 104.7 sek.

Vernès et al. (2019) përdori një ultrasonikator UIP1000hdT (1000W, 20kHz) për të nxjerrë proteina nga spirulina. Makina me ultratinguj ishte e pajisur me një sonotrode BS2d34 dhe një reaktor të rrjedhës tejzanor (shih foton më poshtë për konfigurimin e saktë të nxjerrjes tejzanor me qelizën e rrjedhës dhe pompën Seepex).

UIP1000hdT – Konfigurimi i manotermosonikimit (MTS) dhe nxjerrja jonë e proteinave nga spirulina në shkallë laboratorike
burimi: Vernes et al. 2019

Rezultatet e hulumtimit tregojnë se kushtet e ekstraktimit me ultratinguj të optimizuara për prodhimin e proteinave përfshijnë temperaturë dhe presion pak të ngritur (të ashtuquajturat MTS manotermonizim). MTS promovon transferimin e masës dhe mundëson marrjen e 229% më shumë proteina (28,42 ± 1,15 g/100 g peshë të thatë) sesa procesi konvencional pa ultratinguj (8,63 ± 1,15 g/100 g peshë të thatë).
Me 28,42 g proteina të marra për 100 g biomasë të thatë të spirulinës në ekstrakt, një shkallë e rikuperimit të proteinave prej 50% u arrit në vetëm 6 minuta në një proces të vazhdueshëm sonikimi. Imazhet mikroskopike zbulojnë se kavitacioni akustik ndikon në fijet e spirulinës me mekanizma të ndryshëm si fragmentimi, sonoporimi, deteksturimi. Këto efekte të ndryshme e bëjnë nxjerrjen, çlirimin dhe tretjen e përbërësve bioaktive të spirulinës më të lehtë dhe më efektiv, gjë që rezulton në një rendiment të lartë të proteinave me cilësi të lartë.
Për sa i përket cilësisë së proteinave të nxjerra me ultratinguj, aminoacidet nuk u degraduan nga trajtimi me ultratinguj, por ato janë të pranishme në një sasi më të madhe në rastin e sonikimit në krahasim me ekstraktimin konvencional.
Kur krahasohen manotermosonikimi dhe nxjerrja me ultratinguj pa presion dhe temperaturë të ngritur, ndryshimi në rendimentin dhe efikasitetin e nxjerrjes është vetëm minimal. Prandaj, vetëm ekografia konsiderohet si teknika më ekonomike dhe më e lehtë për të prodhuar një ekstrakt me cilësi të lartë të pasur me proteina spirulina. Nxjerrja me ultratinguj është një teknikë e gjelbër, miqësore me mjedisin, e përshtatshme për nxjerrjen e proteinave nga spirulina në shkallë laboratorike, e cila mund të shkallëzohet lehtësisht në shkallë pilot dhe industriale. (krh. Vernès et al. 2019)

Ekstraktorë tejzanor me performancë të lartë

Të gjitha rezultatet e nxjerrjes të arritura në shkallë të vogël, mund të shkallëzohen në mënyrë lineare në kapacitete më të mëdha prodhuese. Portofoli i madh i produkteve Hielscher Ultrasonics nga laboratori në sistemet industriale të nxjerrjes ka ultrasonikatorin më të përshtatshëm për kapacitetin tuaj të parashikuar të procesit. Stafi ynë me përvojë të gjatë do t'ju ndihmojë nga testet e fizibilitetit dhe optimizimi i procesit deri në instalimin e sistemit tuaj ultrasonik në nivelin përfundimtar të prodhimit.

Hielscher Ultrasonics – Pajisjet e sofistikuara të nxjerrjes

Portofoli i produkteve Hielscher Ultrasonics mbulon gamën e plotë të ekstraktuesve tejzanor me performancë të lartë nga një shkallë e vogël në shkallë të madhe. Aksesorët shtesë lejojnë montimin e lehtë të konfigurimit më të përshtatshëm të pajisjes tejzanor për procesin tuaj. Konfigurimi optimal tejzanor varet nga kapaciteti i parashikuar, vëllimi, lënda e parë, procesi i grupit ose inline dhe afati kohor. Fuqia e pajisjeve tejzanor të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në punë të rënda dhe në mjedise kërkuese. Shkallueshmëria lineare e proceseve të nxjerrjes tejzanor lejon rritjen e thjeshtë dhe të besueshme të prodhimit. Lexoni më shumë rreth shkallës lineare të proceseve të nxjerrjes tejzanor!

Zgjidhni nga aksesorët e ndryshëm si:

• sonotrode me madhësi, diametër dhe forma të ndryshme
• sonotrodes për amplitudë të lartë prej 200µm dhe më të lartë
• reaktorë me qeliza rrjedhëse me vëllime dhe gjeometri të ndryshme
• brirë të shumtë përforcues për të rritur ose ulur fitimet
• konfigurime të plota të sonikacionit si SonoStation, të cilat përfshijnë nxjerrës tejzanor, rezervuar, agjitator dhe pompë
• sensorë të temperaturës me mbyllje
• sensorë presioni të mbyllshëm

Stafi ynë i trajnuar mirë dhe me përvojë të gjatë do t'ju këshillojë dhe do t'ju rekomandojë sistemin më të përshtatshëm tejzanor për kërkesat tuaja të procesit të nxjerrjes!

Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë: