Ultraljudsextraktion av astaxantin för högre utbyte

• Astaxantin är en mycket potent antioxidant som används i läkemedel och kosttillskott.
• För att producera astaxantin av hög kvalitet från naturliga källor som alger krävs en högpresterande extraktionsteknik.
• Ultraljudsextraktion är en mekanisk behandling som ger höga utbyten av astaxantin på mycket kort extraktionstid.

Högpresterande sonikatorer för astaxantinextrakt av hög kvalitet

Ultraljudsextraktion är en högpresterande extraktionsteknik som använder intensiva ultraljudsvågor för att extrahera astaxantin från naturliga källor som mikroalger, krill eller kräftdjur. Astaxantin är ett naturligt förekommande karotenoidpigment som är känt för sina kraftfulla antioxidativa egenskaper och olika hälsofördelar. Det används ofta som kosttillskott och livsmedelsfärgämne. Lär dig hur ultraljudsbehandling hjälper till att förbättra din process för extraktion av astaxantin!

Ultraljudsextraktion av astaxantin från mikroalger

Astaxantin för kosttillskott som människor och djur konsumerar för deras hälsofördelar utvinns ur fisk och skaldjur eller extraheras från algen H. pluvialis. Haematococcus pluvialis är en grön mikroalg som producerar höga halter av astaxantin när den utsätts för stressförhållanden, t.ex. hög salthalt, kvävebrist, hög temperatur och ljus. Med upp till 9,2mg/g astaxantin per algcell (= upp till 3,8% av torrvikten hos H. pluvialis) ackumulerar Haematococcus pluvialis en mycket hög halt av naturligt astaxantin och är därför den föredragna organismen för produktion av astaxantin.
För att frigöra astaxantin från gröna mikroalger måste algcellerna sönderdelas. Ultraljudsbehandling är väletablerad för cellsönderdelning, lys och isolering av bioaktiva föreningar som lipider, antioxidanter, polyfenoler och naturliga pigment. Högpresterande ultraljud skapar rent mekaniska krafter som bryter sönder cellväggar genom skjuvkrafter och frigör bioaktiva ämnen som astaxantin.

Ultraljudsextraktion av astaxantin från jäst

Phaffia rhodozyma är en jäst som är rik på astaxantin. Den tjocka cellväggen hos P. rhodozyma, som huvudsakligen består av glukan och ger cellen dess styvhet, gör dock cellsönderdelning och isolering av astaxantin till en krävande uppgift. Forskare (Gogate et al. 2015) fann att ultraljudsextraktion i kombination med mjölksyra intensifierar cellsönderdelningen och gör extraktionen av astaxantin från P. rhodozyma till en grönare, miljövänligare process. De använde mjölksyra som medium för sönderdelningen och etanol som lösningsmedel för extraktionen. Det maximala utbytet av astaxantin (90%) erhölls med den ultraljudsassisterade extraktionsmetoden vid användning av 3 M mjölksyra och en sönderdelningstid på 15 min. Kraftfulla ultraljudsextraktorer som UIP4000hd (4kW, se bilden till vänster) i kombination med en trycksättningsbar genomströmningsreaktor gör det möjligt att generera mycket intensiv kavitation. Kavitationens skjuvkrafter bryter sönder jästcellernas väggar och främjar massöverföringen mellan cellernas inre och lösningsmedlet.

Ultraljudsextraktion av astaxantin – satsvis eller med kontinuerligt flöde

Astaxantin är en lipofil förening och kan lösas i lösningsmedel (t.ex. 48,0% etanol i etylacetat) och oljor (t.ex. sojaolja).
Satsvis: Ultraljudsextraktionsprocesser kan utföras som enkla satsprocesser eller som inlinebehandling, där mediet kontinuerligt matas genom en ultraljudsreaktor för genomströmning.
Satsvis bearbetning är ett enkelt förfarande där extraktionen utförs sats för sats. Hielscher Ultrasonics erbjuder ultraljudsprocessorer för små till stora satser, dvs. 1L till 120L.
För bearbetning av satser på 5 till 10L rekommenderar vi UP400ST med sonotroden S24d22L2D (se bilden till vänster).
För bearbetning av satser på cirka 120L rekommenderar vi ultraljudsapparaten UIP2000hdT med sonotroden RS4d40L4.

Genomströmning: För större volymer och fullskalig kommersiell extraktion matas en kontinuerlig vätskeström genom en ultraljudsreaktor, där suspensionen av växtmaterial i lösningsmedel behandlas intensivt med ultraljud.
För en volym på cirka 8L/min. rekommenderar vi UIP4000hdT med sonotroden RS4d40L3 och den trycksättningsbara flödescellen FC130L4-3G0

Högpresterande ultraljudsapparater för extraktion

Hielscher Ultrasonics är specialiserat på tillverkning av högpresterande ultraljudsapparater för produktion av högkvalitativa extrakt från växter, jäst och celler. Det breda produktsortimentet från Hielscher Ultrasonics sträcker sig från små, kraftfulla ultraljudsapparater för laboratorier till robusta bänksystem och system helt avsedda för industriellt bruk, som levererar högintensivt ultraljud för effektiv extraktion och isolering av bioaktiva komponenter såsom astaxantin, quercetin, koffein, kurkumin, terpener etc. Alla digitala ultraljudsapparater från 200W till 16 000W har en intuitiv meny med programmerbara inställningar, en pekskärm i färg för bekväm användning, ett inbyggt SD-kort för automatisk dataregistrering, fjärrstyrning via webbläsare och många fler användarvänliga funktioner. Sonotroderna och flödescellerna (de delar som kommer i kontakt med mediet) kan autoklaveras och är lätta att rengöra. Alla våra ultraljudsapparater är byggda för drift dygnet runt, kräver lite underhåll och är enkla och säkra att använda.
En digital färgskärm möjliggör användarvänlig styrning av ultraljudsutrustningen. Våra system kan leverera allt från låga till mycket höga amplituder. För extraktion av kemiska föreningar såsom astaxantin erbjuder vi speciella ultraljudssonotroder (även kallade ultraljudssonder eller horn) som är optimerade för skonsam isolering av högkvalitativa aktiva substanser. Hielscher erbjuder speciella sonotroder för höga amplituder i kombination med trycksättningsbara flödesceller som kan generera extrema kavitationsbetingade skjuvkrafter, vilka bryter sönder även mycket motståndskraftiga jästceller. Hielschers robusta ultraljudsutrustning möjliggör drift dygnet runt vid hög belastning och i krävande miljöer.
Den precisa styrningen av ultraljudsprocessens parametrar säkerställer reproducerbarhet och processtandardisering. Hielschers automatiserade ultraljudsextraktionssystem i industriell skala är utformade för hög produktionskapacitet för extrakt av överlägsen kvalitet, samtidigt som de minskar arbetsinsatsen, kostnaderna och energiåtgången.