Ekstraktimi me ultratinguj i pigmenteve të spirulinës
Ekstraktimi me ultratinguj është provuar të jetë shumë efikas për izolimin e ekstrakteve me cilësi superiore nga mikroalgat. Pigmentet e spirulinës, si fikocianina, njihen si superushqim dhe sjellin përfitime shëndetësore falë përmbajtjes së tyre të lartë të antioksidantëve, vitaminave dhe proteinave. Për të prodhuar suplemente shumë të përqendruara, si pluhurat dhe tabletat, pigmentet blu duhet të ekstraktohen nga algat e spirulinës.
Spirulina
Arthrospira platensis (A. platensis) dhe Arthrospira maxima (A. maxima) njihen me termin spirulinë. Spirulinat janë alga blu të gjelbra, të pasura me aminoacide dhe antioksidantë. Me një përmbajtje të lartë lëndësh ushqyese, si proteina, enzima, minerale dhe vitamina A, K, B12, hekur dhe mangan, ato kategorizohen si superushqim. Gjinia e algave Arthrospira ka një përmbajtje veçanërisht të lartë proteinash. Përmbajtja e saj e proteinave varion nga 53 deri në 68% të peshës së thatë dhe ofron spektrin e plotë të të gjitha aminoacideve esenciale. Për më tepër, Arthrospira ka sasi të mëdha acidesh yndyrore të poli pangopura (PUFAs), të cilat përbëjnë afërsisht 1,5 deri në 2% të përmbajtjes totale të lipideve prej 5 deri në 6%. Këto PUFAs përmbajnë acidin γ-linolenik (GLA), një acid yndyror esencial Omega-6. Përbërës të tjerë bioaktivë të Arthrospira përfshijnë vitaminat, mineralet dhe pigmentet fotosintetike.
Shënim: Shkencërisht, Spirulina platensis (S. platensis) dhe Spirulina maxima (S. maxima) emërtohen saktë si Arthrospira platensis (A. platensis) dhe Arthrospira maxima (A. maxima). Të dyja speciet dikur klasifikoheshin në gjininë Spirulina dhe deri më sot njihen në gjuhën e përditshme me emrin spirulinë. Megjithëse ndarja në dy gjini të veçanta, Arthrospira dhe Spirulina, tashmë pranohet përgjithësisht, termi spirulinë përdoret shpesh si term përmbledhës.
Ekstraktimi i spirulinës me ultratinguj
Pajisjet për shpërbërjen e qelizave me ultratinguj (të quajtura edhe ekstraktues me ultratinguj) njihen mirë për aftësinë e tyre për të hapur qelizat me qëllim çlirimin e materialit brendaqelizor. Kur valët intensive të ultratingujve transmetohen në lëngje, shfaqet dukuria e kavitacionit akustik. Forcat e kavitacionit shpërbëjnë muret qelizore dhe përmirësojnë transferimin e masës, në mënyrë që përbërësit bioaktivë të synuar të transportohen nga qeliza në lëng.
Ekstraktimi nga qelizat me ultratinguj: prerja tërthore mikroskopike (TS) tregon mekanizmin e veprimit gjatë ekstraktimit nga qelizat me ultratinguj (zmadhim 2000x) [burimi: Vilkhu et al. 2011]
Përparësitë e ekstraktimit me ultratinguj
- Rendiment i lartë
- Cilësi superiore e ekstraktit
- Ekstraktim i shpejtë
- Proces i butë, jotermik
- Tretës të ndryshëm
- I sigurt
- I lehtë për t’u përdorur
- Zgjerim linear i shkallës së procesit
- Nevojë e ulët për mirëmbajtje
- Kthim i shpejtë i investimit
Protokolli i ekstraktimit
Prabuthas et al. (2011) kanë zhvilluar protokollin e mëposhtëm të ekstraktimit për të përftuar një ekstrakt fikocianine me cilësi të lartë: Ekstraktimi i fikocianinës u vlerësua për sa i përket përqendrimit të fikocianinës duke përdorur ujë të distiluar dhe tretësirë 1% CaCl2. Alga detare spirulinë përdoret në formë të tharë, pasi biomasa e lagësht shfrytëzohet menjëherë nga bakteret dhe fillon të degradohet për shkak të përbërjes së saj ushqyese. Prandaj, për të shmangur këto probleme, rekomandohet përdorimi i biomasës së tharë të algave. Ekstraktimi u krye duke përzier 0,1g biomasë të tharë me një sasi tretësi; sonikimi u krye me kohëzgjatje dhe amplitudë sipas planit eksperimental. Suspensionet e mostrave iu nënshtruan sonikimit duke përdorur pajisjen UP50H të Hielscher për shpërbërjen e qelizave me ultratinguj, e ndjekur nga centrifugimi për 15 min në 13 500rpm duke përdorur një centrifugë me ftohje. Përmbajtja e fikocianinës dhe e proteinave u hetua gjatë ekstraktimit me tretës të ndryshëm, përkatësisht klorur kalciumi dhe ujë të distiluar.
Sasia maksimale e fikocianinës, 0,3116mg/ml, u përftua në tretësirën e klorurit të kalciumit, e ndjekur nga 0,299mg/ml në ujë të distiluar. Sasia maksimale e proteinave, 63,63%, u përftua duke përdorur ujë të distiluar si tretës dhe 54,69% në tretësirën e klorurit të kalciumit. Kështu, tretësira CaCl2 rezultoi të ishte tretësi më i mirë për ekstraktimin e fikocianinës me ndihmën e ultratingujve.
Ekstraktues me ultratinguj me performancë të lartë për ekstraktimin e spirulinës
Hielscher është partneri juaj me përvojë shumëvjeçare për ekstraktimin e fuqishëm dhe të besueshëm me ultratinguj të përbërësve bioaktivë nga biomasa bimore dhe fitobiomasa. Të gjithë ekstraktuesit me ultratinguj mund të punojnë 24/7 dhe janë të përshtatshëm për prodhimin tregtar të ekstrakteve ushqimore. Gama jonë e produkteve mbulon të gjithë spektrin, nga pajisjet më të vogla portative për shpërbërjen e materialit biologjik deri te sonikatorët e shkallës pilot dhe sistemet industriale me ultratinguj. Aksesorë të ndryshëm, si sonotroda të ndryshme dhe reaktorë me qeliza rrjedhjeje, mundësojnë përshtatjen optimale me kërkesat e procesit tuaj. Të gjithë procesorët me ultratinguj të Hielscher janë të qëndrueshëm, të lehtë për t’u përdorur dhe të projektuar për lehtësinë e përdoruesit. Sonikatorët tanë me kontroll digjital janë të pajisur me një kartë SD të integruar për regjistrimin automatik të të dhënave të sonikimit.
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të sonikatorëve tanë:
| Vëllimi i serisë | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | më e madhe | grup pajisjesh UIP16000 |
- Përvojë shumëvjeçare në sonikim
- Cilësi e lartë
- Qëndrueshmëri
- Funksionim 24/7
- Mbrojtje ndaj funksionimit pa lëng
- Shkallëzim linear
- Shërbim i shkëlqyer ndaj klientit
- Nevojë e ulët për mirëmbajtje
- Shërbim trajnimi dhe instalimi
- Qendër teknike
- Zhvillim procesesh
- Pajisje me ultratinguj të përshtatura sipas kërkesave
Stafi ynë i trajnuar mirë siguron shërbim të nivelit të lartë ndaj klientit dhe konsulencë profesionale.
Na kontaktoni sot! Me kënaqësi ju rekomandojmë ekstraktuesin me ultratinguj më të përshtatshëm për aplikimin tuaj.
Ekstraktues me ultratinguj me fuqi të lartë, nga shkalla laboratorike te shkalla pilot dhe ajo industriale.
Literatura/Referencat
- Merlyn Sujatha Rajakumar and Karuppan Muthukumar (2018): Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology 2018.
- Smriti Kana Pyne, Paramita Bhattacharjee, Prem Prakash Srivastav (2020): Process optimization of ultrasonication-assisted extraction to obtain antioxidant-rich extract from Spirulina platensis. Sustainability, Agri, Food and Environmental Research 8(4), 2020.
- Zhou, Jianjun; Min Wang, Francisco J. Barba, Zhenzhou Zhu, Nabil Grimi (2023):
A combined ultrasound + membrane ultrafiltration (USN-UF) process for enhancing saccharides separation from Spirulina (Arthrospira platensis). Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 85, 2023. - Bachchhav M.B., Kulkarni M.V., Ingale A.G. (2017): An efficient extraction of phycocyanin by ultrasonication and separation using ‘sugaring out’. Phykos 47 (2): 19-24 (2017).
- Prabuthas P., Majumdar S., Srivastav P.P., Mishra H.N. (2011): Standardization of rapid and economical method for neutraceuticals extraction from algae. Journal of Stored Products and Postharvest Research Vol. 2(5) pp. 93 – 96, May 2011.
Fakte që ia vlen t’i dini
Spirulina
Spirulina është një lloj cianobakteresh (të njohura edhe si cianofite), të cilat përbëjnë një tip bakteresh që e marrin energjinë përmes fotosintezës. Ato janë të vetmet prokariote fotosintetike të afta për të prodhuar oksigjen. Emri cianobaktere vjen nga ngjyra e baktereve (greqisht: κυανός, transliterim: kyanós, fjalë për fjalë: blu). Për shkak të ngjyrës së tyre, quhen edhe alga blu të gjelbra, megjithëse në përdorimin modern termi alga kufizohet tek eukariotet. Spirulina platensis (S. platensis) është një cianobakter prokariotik shumëfilamentoz, i cili mund të kultivohet lehtësisht si monokulturë në pellgje të hapura ose në bioreaktorë të mbyllur. C-fikocianina (C-PC) është fikobiliproteina kryesore e spirulinës.
Ekstraktet e spirulinës
Spirulina është një suplement ushqimor i përhapur, që përftohet nga biomasa e cianobaktereve detare (algave blu të gjelbra). Dy speciet e spirulinës që përdoren për përgatitjen e suplementeve vegane të proteinave dhe pigmenteve janë Arthrospira platensis dhe Arthrospira maxima. Ekstrakti i çliruar nga këto mikroalga është i pasur me antioksidantë, aminoacide dhe vitamina. Prandaj, pluhuri blu i ekstraktit u shtohet lëngjeve, smoothie-ve, pijeve të tundura dhe pijeve të tjera, duke u dhënë atyre një ngjyrë të bukur blu intensive. Si alternativë, ekstrakti i spirulinës mund të konsumohet në formë tabletash.
Fikocianina, alofikocianina dhe fikoeritrina janë komplekse pigment-proteinë nga familja e fikobiliproteinave që mbledhin dritën, të cilat njihen për ngjyrën e tyre blu të çelët intensive. Fikocianina është një pigment ndihmës i klorofilit. Meqë të gjitha fikobiliproteinat janë të tretshme në ujë, ato nuk ndodhen brenda membranës; në vend të kësaj, fikobiliproteinat lidhen si agregate (të ashtuquajturat fikobilizome) me membranën qelizore.
Ekstraktimi me ultratinguj dhe shpërbërja e qelizave
Ekstraktimi i asistuar me ultratinguj (UAE) përdoret për të çliruar dhe izoluar përbërës bioaktivë nga materiali bimor dhe nga indet.
Në proceset e ekstraktimit me ultratinguj, valët intensive të ultratingujve transmetohen në një mjedis, ku krijojnë ngjeshje dhe zgjerim të alternuar. Gjatë cikleve të ngjeshjes / zgjerimit krijohen flluska vakumi, të cilat rriten përgjatë disa cikleve derisa nuk mund të thithin më energji dhe shemben vrullshëm drejt brendësisë. Shembja e flluskave prodhon një gjendje me energji shumë të lartë, me temperatura lokale deri në 5000K, diferenca presioni prej 1000atm, shpejtësi ngrohjeje dhe ftohjeje mbi 1010 K/s, si dhe rryma të përqendruara lëngu me shpejtësi prej 280m/s. Kjo dukuri njihet si kavitacion akustik.
Ekstraktimi me ultratinguj bazohet në kavitacionin akustik dhe në forcat e tij hidrodinamike të prerjes