Nxjerrja me ultratinguj e astaksantinës për rendimente më të larta
- Astaxanthin është një antioksidant shumë i fuqishëm që përdoret në farmaceutikë dhe suplemente ushqimore.
- Për të prodhuar astaksantinë me cilësi të lartë nga burime natyrore si algat, kërkohet një teknikë ekstraktimi me performancë të lartë.
- Ekstraktimi me ultratinguj është një trajtim mekanik, i cili jep rendimente të larta të astaksantinës në një kohë shumë të shkurtër ekstraktimi.
Sonicatorë me performancë të lartë për ekstrakte të astaksantinës me cilësi të lartë
Nxjerrja me ultratinguj është një teknikë ekstraktimi me performancë të lartë që përdor valë intensive ultratinguj për të nxjerrë astaksantinën nga burime natyrore, si mikroalgat, krillet ose krustacet. Astaxanthin është një pigment karotenoid natyral i njohur për vetitë e tij të fuqishme antioksiduese dhe përfitimet e ndryshme shëndetësore. Zakonisht përdoret si një shtesë diete dhe si agjent ngjyrues ushqimor. Mësoni se si sonication ndihmon në përmirësimin e procesit tuaj të nxjerrjes së astaxanthinës!
MultiSonoReactor për nxjerrjen e përmirësuar të astaksantinës duke përdorur ultratinguj me fuqi të lartë
Nxjerrja me ultratinguj e Astaxanthin nga mikroalgat
Astaxanthin për suplementet dietike, të cilat konsumohen nga njerëzit dhe kafshët për përfitimet e tyre shëndetësore, astaksantina merret nga ushqimet e detit ose nxirret nga algat H. pluvialis. Haematococcus pluvialis është një mikroalgë jeshile, e cila prodhon përmbajtje të lartë të astaksantinës kur aplikohen kushte stresi, p.sh. kripësi e lartë, mungesa e azotit, temperatura e lartë dhe drita. Me deri në 9,2 mg/g astaksantinë për qelizë alge (= deri në 3,8% në peshën e thatë të H. pluvialis), Haematococcus pluvialis grumbullon një përmbajtje shumë të lartë të astaksantinës natyrale dhe për këtë arsye është organizmi i preferuar për prodhimin e astaksantinës.
Në mënyrë që të çlirohet astaksantina nga mikroalgat e gjelbra, qelizat e algave duhet të prishen. Ultratingulli është krijuar mirë për qëllimin e përçarjes së qelizave, lizës dhe izolimit të komponimeve bioaktive si lipidet, antioksidantët, polifenolet dhe pigmentet natyrale. Ultrasonikët me performancë të lartë krijojnë forca thjesht mekanike të cilat prishin muret qelizore nga forcat e prerjes dhe shkaktojnë lirimin e substancave bioaktive siç është astaksantina.
Nxjerrja me ultratinguj e Astaxanthin nga majaja
Phaffia rodozyma është një maja e pasur me astaksantinë. Megjithatë, muri i trashë qelizor i P. rhodozyma, i cili përbëhet kryesisht nga glukan dhe përgjegjës për ngurtësinë e qelizave, e bën ndërprerjen e qelizave dhe izolimin e astaksantinës një detyrë të vështirë. Studiuesit (Gogate et al. 2015) zbuluan se nxjerrja me ultratinguj në kombinim me acidin laktik intensifikon përçarjen e qelizave dhe e bën nxjerrjen e astaksantinës nga P. rhodozyma një proces më të gjelbër dhe më miqësor ndaj mjedisit. Ata përdorën acidin laktik si mjet për përçarje dhe etanolin si tretës për nxjerrjen. Rendimenti maksimal i astaksantinës (90%) u mor për qasjen e ekstraktimit me ndihmën e ultrazërit bazuar në përdorimin e acidit laktik 3 M, koha e ndërprerjes prej 15 minutash. Ekstraktorë të fuqishëm tejzanor të tillë si UIP4000hd (4kW, shih foton majtas) në kombinim me një reaktor rrjedhës të nën presion, mundësojnë gjenerimin e kavitacionit shumë intensiv. Forcat prerëse kavitacionale prishin muret e qelizave të majave dhe nxisin transferimin e masës midis brendësisë së qelizës dhe tretësit.
- Rendimenti superior
- Nxjerrja me shpejtësi të lartë – brenda minutave
- Ekstrakte me cilësi të lartë – I butë, jo termik
- Tretës të gjelbër (p.sh. ujë/etanol)
- Me kosto efektive
- Funksionim i lehtë dhe i sigurt
- Kosto të ulëta investimi dhe operacionale
- Operacion 24/7 nën detyrën e rëndë
- Metoda e gjelbër, miqësore me mjedisin
Nxjerrja e Astaxanthinës me ultratinguj – në modalitetin e grumbullimit ose të rrjedhës së vazhdueshme
Astaxanthin është një përbërës lipofil dhe mund të shpërndahet në tretës (p.sh. 48.0% etanol në acetat etil) dhe vajra (p.sh. vaji i fasules së sojës).
Grup: Proceset e nxjerrjes tejzanor mund të operohen si procese të thjeshta grupore ose si trajtim inline, ku mediumi ushqehet vazhdimisht përmes një reaktori me rrjedhje tejzanor.
Përpunimi në grup është një procedurë e lehtë, ku nxjerrja kryhet shumë pas short. Hielscher Ultrasonics ofron procesorë tejzanor për tufa të vogla deri në të mëdha, dmth 1L deri në 120L.
Për përpunimin e tufave prej 5 deri në 10L, ne rekomandojmë UP400 St me sonotrode S24d22L2D (shih foton majtas).
Për përpunimin e tufave prej përafërsisht. 120L, ju rekomandojmë Sonicator UIP2000hdT me sonotrode RS4d40L4.
Rrjedha: Për vëllime më të mëdha dhe nxjerrje komerciale në shkallë të plotë, një rrymë e vazhdueshme e lëngshme ushqehet përmes një reaktori tejzanor, ku tretësi/slurri botanik sonikohet intensivisht.
Për një vëllim prej përafërsisht. 8L/min., ju rekomandojmë UIP4000hdT me sonotrode RS4d40L3 dhe qeliza rrjedhëse me presion FC130L4-3G0
UIP2000hdT (2 kW) për nxjerrjen e grupeve në shkallë të gjerë
Ultratinguj me Performancë të Lartë për Nxjerrje
Hielscher Ultrasonics është e specializuar në prodhimin e sonikatorëve me performancë të lartë për prodhimin e ekstrakteve me cilësi të lartë nga bimët, majat dhe qelizat. Portofoli i gjerë i produkteve të Hielscher Ultrasonics varion nga ultrasonikë të vegjël, të fuqishëm laboratorikë deri te sistemet e fuqishme me tavolinë dhe plotësisht industriale, të cilat ofrojnë ultratinguj me intensitet të lartë për nxjerrjen dhe izolimin efikas të komponentëve bioaktivë si astaksantina, kuercetina, kafeina, kurkumina, terpenet etj. Të gjithë aparatet sonikë dixhitalë nga 200 W deri në 16,000 W kanë një menu intuitive me cilësime të programueshme, një ekran me prekje me ngjyra për funksionim të rehatshëm, një kartë SD të integruar për regjistrimin automatik të të dhënave, telekomandë të shfletuesit dhe shumë veçori të tjera miqësore. Sonotrodet dhe qelizat rrjedhëse (pjesët që janë në kontakt me mediumin) mund të autoklavohen dhe pastrohen lehtë. Të gjithë ultrasonikët tanë janë ndërtuar për funksionim 24/7, kërkojnë mirëmbajtje të ulët dhe janë të lehtë dhe të sigurt për t'u përdorur.
Një ekran dixhital me ngjyra lejon një kontroll të lehtë për përdoruesit të pajisjeve tejzanor. Sistemet tona janë në gjendje të japin nga amplituda të ulëta deri në shumë të larta. Për nxjerrjen e komponimeve kimike si astaksantina, ne ofrojmë sonotrode speciale tejzanor (të njohura edhe si sonda ose brirë tejzanor) që janë të optimizuara për izolimin e ndjeshëm të substancave aktive me cilësi të lartë. Hielscher ofron sonotrode speciale për amplituda të larta në kombinim me qelizat e rrjedhës së presionit që janë në gjendje të gjenerojnë forca ekstreme prerëse kavitacionale, të cilat prishin edhe qelizat e majave shumë të forta. Fortësia e pajisjeve tejzanor Hielscher lejon funksionimin 24/7 në punë të rënda dhe në mjedise kërkuese.
Kontrolli i saktë i parametrave të procesit tejzanor siguron riprodhueshmëri dhe standardizimin e procesit. Sistemet e automatizuara të nxjerrjes tejzanor në shkallë industriale Hielscher janë të dizajnuara për kapacitete të larta prodhimi të ekstrakteve me cilësi të lartë, ndërsa në të njëjtën kohë reduktojnë punën, koston dhe energjinë.
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Literatura/Referencat
- B. Brands and M. Kleinke (2022): Astaxanthin production in Xanthophyllomyces dendrorhous grown in medium containing watery extracts from vegetable residue streams. IOP Conference Series: Earth Environ. Sci. 1034, 2022.
- Chougle, J.A.; Singha, R.S.; Baik, O.-D.(2014): Recovery of Astaxanthin from Paracoccus NBRC 101723 using Ultrasound-Assisted Three Phase Partitioning (UA-TPP). Separation Science and Technology, 49, 2014.
- Gogate et al. (2015): Ultrasound-assisted Intensification of Extraction of Astaxanthin from Phaffia rhodozyma. Indian Chemical Engineer 2015, 57:3-4, 240-255.
- Zou et al. (2013): Response Surface Methodology for Ultrasound-Assisted Extraction of Astaxanthin from Haematococcus pluvialis. Marine Drugs 2013, 11, 1644-1655.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
Fakte që ia vlen të dihen
sono-ekstraksion
Ekstraktimi tejzanor ose sono-ekstraksioni bazohet në parimin e kavitacionit akustik.
Kur valët intensive të ultrazërit aplikohen në sistemet e lëngëta, ndodh kavitacioni akustik, i cili është fenomeni i gjenerimit, rritjes dhe kolapsit eventual të flluskave të vakumit (shih foton më poshtë). Gjatë përhapjes së valëve të ultrazërit, flluskat e vakumit lëkunden dhe rriten derisa të arrijnë një pikë kur nuk mund të thithin më shumë energji. Në kulmin e rritjes së flluskave ato shemben me dhunë, gjë që shkakton efekte termike, mekanike dhe kimike në nivel lokal. Efektet mekanike përfshijnë presione të larta deri në 1000 atm, turbulenca dhe forca të forta prerëse. Këto forca prishin muret qelizore dhe nxisin transferimin e masës ndërmjet brendësisë së qelizës dhe tretësit duke çliruar komponime bioaktive në lëngun përreth (dmth. tretës).
Kavitacioni akustik, i krijuar nga ultrazërit me intensitet të lartë dhe me frekuencë të ulët, krijon forca të forta prerëse dhe diferenca të presionit të lartë dhe temperaturës që ndodhin në nivel lokal, të cilat ofrojnë ndikimin e nevojshëm për prishjen e qelizave, përzierjen intensive dhe transferimin e masës. Këto forca prerëse tejzanor zbatohen me sukses për nxjerrjen e kanabisit.
Nxjerrja tejzanor e komponimeve nga botanikët dhe indet qelizore është hulumtuar mirë. Aplikimi i valëve ultrasonike shumë intensive promovon ndjeshëm proceset e nxjerrjes. Përveç intensifikimit të procesit – gjë që rezulton në rendimente më të larta dhe kohë më të shkurtër të nxjerrjes – Degradimi termik dhe humbja e përbërësve të ndjeshëm ndaj temperaturës parandalohet pasi sonikimi është trajtim jo termik. Për më tepër, nxjerrja me ultratinguj ka kosto të ulëta investimi dhe operacionale, zvogëlon përdorimin e tretësve dhe/ose lejon përdorimin e tretësve më të gjelbër, gjë që e bën atë një teknikë ekstraktimi ekonomike dhe miqësore me mjedisin. Duke tejkaluar metodat konvencionale të nxjerrjes, nxjerrja me ndihmën e ultrazërit (UAE) është miratuar nga industria ushqimore për të prodhuar komponime bioaktive me përfitime ekonomike.
Valët e fuqishme të ultrazërit prishin matricën qelizore të strukturave biologjike dhe çlirojnë përbërjet bioaktive. Transferimi i masës ndërmjet materialit bimor dhe tretësit është intensifikuar. Për shkak të këtyre mekanizmave, nxjerrja me ultratinguj është shumë efikase për nxjerrjen e kanabisit.
astaksantinë
Astaxanthin dallohet nga një ngjyrë e kuqe e thellë. Është një pigment i tretshëm në yndyrë që gjendet në algat (p.sh. Haematococcus pluvialis, Chlorella zofingiensis, Chlorococcum), maja (p.sh. Phaffia rhodozyma), salmon, troftë, krill, karkaleca dhe karkaleca. Astaxanthin konsiderohet një super-antioksidant pasi fuqia e saj antioksiduese është dhjetë deri në njëzet herë më e fuqishme se e shumë karotenoideve të tjera, si beta-karotina, luteina dhe zeaxanthin, dhe njëqind herë më e fuqishme se alfa-tokoferoli (vitamina E). .
Astaxanthin (3,3'-dihidroksi-β, β'-karoten-4,4'-dion) është një keto-karotenoid dhe i përket një klase më të madhe të përbërjeve kimike të njohura si terpene (si tetraterpenoid), të cilat përbëhen nga pesë prekursorë karboni, difosfat izopentenil dhe dimetilalil difosfat. Astaxanthin klasifikohet si një lloj komponimi karotenoid me përbërës që përmbajnë oksigjen, përkatësisht hidroksil (-OH) ose keton (C=O), të tilla si zeaxanthin dhe canthaxanthin. Astaxanthin është një metabolit i zeaxanthin dhe/ose canthaxanthin, që përmban të dy grupet funksionale hidroksil dhe keton. Ashtu si shumë karotenoidë, astaksantina është një pigment i tretshëm në lipide dhe dallohet nga ngjyra e saj e kuqe. Karotenoidet duke përfshirë astaksantinën janë të njohur për kapacitetin e tyre antioksidues.
Astaxanthin është një pigment i kuq dhe e ka origjinën natyrale nga mikroalgat e ujit të shiut (Haematococcus pluvialis) dhe majaja e quajtur Xanthophyllomyces dendrorhous (e njohur edhe si Phaffia rhodozyma). Algat i nënshtrohen një stresi nëpërmjet një ose një kombinimi kushtesh që variojnë nga mungesa e lëndëve ushqyese, kripësia e shtuar dhe rrezet e tepërta të diellit për të krijuar Astaxanthin. Speciet që konsumojnë ato mikroalga të stresuara të ujërave të ëmbla, si salmoni, trofta e kuqe, krapi i kuq i detit, flamingo, krustacet (p.sh. karkaleca, krill, gaforre, karavidhe, karavidhe), pasqyrojnë pigmentimin e nuancave të kuqe-portokalli në pamjen e tyre.
Si një suplement, astaksantina administrohet për efektet e saj në promovimin e shëndetit dhe trajtimin e sëmundjeve. Astaxanthin është një nutraceutik i mirëpërcaktuar që administrohet për të përmirësuar shëndetin e lëkurës (p.sh. redukton rrudhat, dëmtimet nga djegia nga dielli etj.).
Për më tepër, astaksantina merr vëmendje në rritje për përdorimin e saj për të trajtuar sëmundjen e Alzheimerit, sëmundjen e Parkinsonit, sëmundjet kardiovaskulare, kolesterolin e lartë, sëmundjet e mëlçisë, degjenerimin makular të lidhur me moshën dhe parandalimin e kancerit.
Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratori te madhësia industriale.