Förbättrad skörd av mikroalger med ultraljudsbehandling

Mikroalger är rika på lipider, protein och mikronäringsämnen, vilket gör dem till en värdefull näringskälla. Med tanke på algcellväggarnas strukturella motståndskraft och behovet av efterföljande extraktion av intracellulära föreningar – särskilt lipider och mikronäringsämnen – krävs en icke-termisk, högeffektiv teknik. Med sina sonikatorer erbjuder Hielscher en överlägsen bearbetningslösning som underlättar och förbättrar två viktiga processteg – koncentrering av biomassa och cell sönderdelning.

En sonikator – två steg i algbearbetningen

1. Icke-destruktiv algskörd
   Varken livsdugligheten eller integriteten hos den typiska flercelliga spiralstrukturen hos Arthrospira platensis påverkas negativt. Milda ultraljudsvibrationer och kavitation får gasvesiklarna inuti cellerna hos Arthrospira platensis att kollapsa, vilket gör att de annars flytande cellerna kan sedimentera. Detta underlättar koncentreringen av algbiomassa.
2. Cellsönderdelning för extraktion (lipider, proteiner, bioaktiva föreningar)
   I det andra processteget, extraktionen, används intensiv ultraljudsbehandling för att sönderdela cellstrukturen hos Arthrospira platensis och därigenom frigöra intracellulära föreningar såsom lipider, proteiner och bioaktiva föreningar.
   Läs mer om ultraljudsextraktion av alger!

Ultraljudsförbättrad algskörd

I studien av Lecina et al. (2015) utsattes kulturer av cyanobakterien Arthrospira fusiformis (även Arthrospira platensis) för ultraljudsbehandling utan cellsönderdelning, vilket visade att sedimenteringen och återvinningen av biomassa underlättades avsevärt. Genom att applicera lågintensiva ultraljudsfält (≤0,5 W/mL) framkallade forskarna reversibel flockning utan att försämra cellernas livsduglighet eller morfologi – ett krav för tillämpningar som kräver intakta biomolekyler eller livsdugliga celler för fortsatt odling.
Med den ”ultraljudsbehandling som inte sönderdelar cellerna kan dessa mikroalger lätt fås att sedimentera, vilket koncentrerar biomassan cirka 30 gånger samtidigt som ett återvinningsutbyte på omkring 80–85% uppnås.” (Lecina et al., 2015)

Högpresterande sonikatorer för algskörd och extraktion

Hielschers sonikatorer är avancerade, högpresterande ultraljudsprocessorer konstruerade för tillämpningar i både laboratorie- och industriskala, vilket gör dem idealiska för arbetsflöden för algskörd och extraktion. Under skördefasen möjliggör Hielschers system exakt, lågintensiv ultraljudsbehandling för att främja cellaggregation och sedimentering utan att skada cellernas integritet. Därefter möjliggör deras kapacitet för högintensiv behandling kontrollerad cellsönderdelning, vilket underlättar effektiv frigörelse av intracellulära lipider, pigment och mikronäringsämnen. Med justerbara amplituder och cykelläge, kontinuerliga driftlägen och robust konstruktion stöder Hielschers sonikatorer skalbar, energieffektiv biobearbetning – vilket gör dem till ett viktigt verktyg i moderna algbioraffinaderier.

Konstruktion, tillverkning och rådgivning – kvalitet tillverkad i Tyskland

Hielschers ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och konstruktionsstandarder. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integrering av våra ultraljudsapparater i industrianläggningar. Hielschers ultraljudsapparater klarar enkelt tuffa förhållanden och krävande miljöer.

Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med toppmodern teknik och användarvänlighet. Självklart är Hielschers ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

Tabellen nedan ger en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: