Hielscher ultraljud teknik

Ultraljud Astaxantin extraktion för högre avkastning

  • Astaxantin är en mycket potent antioxidant som används i läkemedel och näringstillskott.
  • För att producera högkvalitativa Astaxantin från naturliga källor såsom alger, krävs en högpresterande extraktionsteknik.
  • Ultraljud extraktion är en mekanisk behandling, vilket ger hög avkastning av Astaxantin i en mycket kort utvinning tid.

Högpresterande Ultrasonics för hög kvalitet Astaxantin

Ultraljud utvinning av Astaxantin från mikroalger

Astaxantin för kost tillskott, som konsumeras av människor och djur för deras hälso för delar, Astaxantin erhålls från skaldjur eller utvinns ur alger H. Pluvialis. Haematococcus Pluvialis är en grön microalga, som producerar hög Astaxantin innehåll när stress villkor appliceras, e.g. hög salthalt, kväve brist, hög temperatur och ljus. Med upp till 9,2 mg/g Astaxantin per alger cell (= upp till 3,8% på torrvikt H. Pluvialis), den Haematococcus Pluvialis ackumulerar en mycket hög halt av naturligt Astaxantin och är därför den föredragna organismen för produktion av Astaxantin.
Att frigöra Astaxantin från gröna mikroalger, alger cellerna måste störas. Ultraljud är väl etablerad i syfte att cell störningar, lys och isolering av bioaktiva föreningar Auch som lipider, antioxidanter, polyfenoler och naturliga pigment. Högpresterande Ultrasonics skapar rent mekaniska krafter som stör cell väggarna genom skjuvning styrkor och orsaka utsläpp av bioaktiva substanser såsom Astaxantin.

Ultraljud utvinning av Astaxantin från jäst

UIP4000hdT 4kW kraftfull ultraljud processor för utvinningPhaffia rhodozyma är en jäst rik på Astaxantin. Men den tjocka cell väggen av P. rhodozyma, som huvudsakligen består av glukan och ansvarar för cellernas styvhet, gör cell störningar och Astaxantin isolering en krävande uppgift. Forskare (Gogate et al. 2015) fann att ultraljud utvinning i kombination med mjölk syra intensifierar cell störningar och gör utvinning av Astaxantin från P. rhodozyma en grönare, environmetal-vänligare process. De använde mjölk syra som medium för störningar och etanol som lösnings medel för extraktion. Den maximala avkastningen av Astaxantin (90%) erhölls för ultraljud-assisterad utvinning metod baserat på användning av 3 M mjölk syra, störning tid på 15 min. kraftfulla ultraljud processorer sådan UIP4000hdT (4kW, se pic. Left) i kombination med en tryckbar genomflödesreaktor möjliggör generering av mycket intensiv kavitation. Cavitational skjuvning styrkor störa jäst cell väggarna och främja Mass överföring mellan cell interiör och lösnings medel.

Fördelar med ultraljud Astaxantin extraktion

  • Överlägsen avkastning
  • Snabb utvinning – inom några minuter
  • Högkvalitativa extrakt – Milda, icke-termisk
  • Gröna lösnings medel (t. ex. vatten/etanol)
  • Kostnadseffektiva
  • Enkel och säker drift
  • Låga investerings-och drifts kostnader
  • 24/7 drift under tunga last-
  • Grön, miljö vänlig metod

Ultraljud Astaxantin extraktion – i batch-eller kontinuerligt flödes läge

UP400St upprörd 8L utvinning setupAstaxantin är en lipofil förening och kan lösas i lösnings medel (t. ex. 48,0% etanol i etylacetat) och oljor (t. ex. soja bönor olja).
Batch: Ultraljud utvinning processer kan drivas som enkla satsvis processer eller som inline behandling, där mediet kontinuerligt matas genom ett ultraljud genomflöde reaktor.
Batchbearbetning är en enkel procedur, där extraktionen utförs parti för lott. Hielscher Ultrasonics erbjuder ultraljud processorer för små till stora partier, dvs 1L till 120L.
För bearbetning av partier på 5 till 10L rekommenderar vi UP400St med sonotrode S24d22L2D (se pic. Left).
För bearbetning av partier på ca 120L rekommenderar vi UIP2000hdT med sonotrode RS4d40L4 (se pic. längst upp till höger).

Genomflöde: För större volymer och fullskalig kommersiell utvinning, en kontinuerlig flytande ström matas genom ett ultraljud reaktor, där lösnings medlet/botaniska flyt gödsel är intensivt sonicated.
För en volym på ca 8L/min., rekommenderar vi att UIP4000hdT med sonotrode RS4d40L3 och tryckbart flöde-cell FC130L4-3G0

Ultraljud extraktion med 2kW system UIP2000hdT

UIP2000hdT (2kW) för storskalig batchextraktion

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Högpresterande Ultrasonicators för utvinning

Hielscher Ultrasonics är specialiserat på tillverkning högpresterande ultraljud processorer för produktion av högkvalitativa extrakt från växter.
Hielschers breda produkt portfölj sträcker sig från små, kraftfulla labb ultrasonicators till robust bänk och helt industriella system, som levererar hög intensitet ultraljud för effektiv utvinning och isolering av bioaktiva komponenter (t. ex. Quercetin, Koffein, curcumin, Terpener etc.). Alla Ultrasonic enheter från 200W till 16, 000W har en färgad display för digital kontroll, ett integrerat SD-kort för automatisk data registrering, fjärrstyrd webbläsare och många fler användarvänliga funktioner. Den sonotrodes och flöde celler (de delar, som är i kontakt med mediet) kan autoklaveras och är lätta att rengöra. Alla våra ultrasonicators är byggda för 24/7 drift, kräver lågt underhåll och är enkla och säkra att använda.
Colored touch display of the new hdT series of Hielscher's industrial ultrasonicatorsEn digital färg skärm möjliggör en användarvänlig kontroll av ultraljudsutrustning. Våra system klarar av att leverera från låga upp till mycket höga amplituder. För utvinning av kemiska föreningar såsom Astaxantin, vi erbjuder speciella ultraljud sonotrodes (även känd som ultraljud sonder eller horn) som är optimerade för känslig isolering av högkvalitativa aktiva substanser. Hielschers speciella sonotrodes för höga amplituder i kombination med tryckbar flöde celler generera extrema cavitational skjuvning styrkor, som stör även mycket robusta jästceller. Robustheten av Hielschers ultraljud utrustning möjliggör 24/7 drift vid tunga och i krävande miljöer.
Den exakta kontrollen av ultraljud process parametrar säkerställer reproducerbarhet och process standardisering. Hielschers industriell skala automatiserade ultraljud utvinning system är konstruerade för hög produktions kapacitet av överlägsen kvalitet utdrag, samtidigt som minskar arbets kraft, kostnad och energi.

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan om du vill begära ytterligare information om ultraljud homogenisering. Vi ska vara glada att kunna erbjuda dig ett ultraljud system som uppfyller dina krav.









Observera att våra Integritetspolicy.


Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultrasonicators för sonochemical applikationer.

Hög effekt ultraljud processorer från Lab till pilot och industriell skala.

Litteratur / Referenser

  • Gogate et al. (2015): ultraljud-Assisted intensifiering av utvinning av Astaxantin från Phaffia rhodozyma. Indiska kemi ingenjör 2015, 57:3-4, 240-255.
  • Zou et al. (2013): Response Surface metodik för ultraljud-Assisted utvinning av Astaxantin från Haematococcus Pluvialis. Marina droger 2013, 11, 1644-1655.


Fakta Värt att veta

Sono-extraktion

Ultraljud extraktion eller Sono-extraktion är baserad på principen om akustisk kavitation.
När intensiva ultraljud vågor tillämpas på flytande system, akustisk kavitation sker, vilket är fenomenet generering, tillväxt och eventuell kollaps av vakuum bubblor (se pic. nedan). Under spridningen av ultraljud vågor, vakuum bubblorna oscillerar och växa tills de når en punkt när de inte kan absorbera mer energi. På toppen av bubbla tillväxt de kollapsar våldsamt, som orsakar lokalt termiska, mekaniska, och kemiska effekter. De mekaniska effekterna är höga tryck på upp till 1000atm, turbulenser och intensiva skjuvkrafter. Dessa krafter störa cell väggarna och främja Mass överföring mellan cell interiör och lösnings medel släppa bioaktiva föreningar i den omgivande vätskan (dvs. lösnings medel).

Ultraljud/akustisk kavitation skapar mycket intensiva krafter som öppnar cell väggarna kallas lysis (Klicka för att förstora!)

Ultraljud extraktion är baserad på akustisk kavitation och dess hydrodynamiska skjuvning krafter

Ultraljud utvinning av föreningar från växter och cell vävnad har varit väl utforskade. Tillämpningen av mycket intensiva ultraljudsvågor främjar utvinning processer avsevärt. Förutom processintensifiering – resulterar i högre avkastning och kortare extraktionstid – termisk nedbrytning och förlust av temperatur känsliga bestånds delar förhindras eftersom ultraljudsbehandling är icke-termisk rening. Dessutom har ultraljud utvinning låga investeringar och drifts kostnader, minskar användningen av lösnings medel och/eller möjliggör användning av grönare lösnings medel, vilket gör det till en ekonomisk och miljö vänlig utvinning teknik. Överträffar konventionella extraktionsmetoder, ultraljud-Assisted utvinning (UAE) har antagits från livsmedels industrin att producera bioaktiva föreningar med ekonomiska vinster.

Ultraljud som är störande används för extraktioner från Phyto källor (t. ex. växter, alger, svampar)

Ultraljud extraktion från växt celler: den mikroskopiska tvärgående avsnitt (TS) visar mekanismen för åtgärder under ultraljud extraktion från celler (förstoring 2000x) [resurs: Vilkhu et al. 2011]

astaxanthin

Astaxantin kännetecknas av en djuprött färg. Det är ett fett lösligt pigment som återfinns i Alger (t. ex. Haematococcus Pluvialis, Chlorella zofingiensis, Chlorococcum), jäst (t. ex. Phaffia rhodozyma), lax, öring, krill, räkor och kräftor. Astaxantin anses vara en super-antioxidant eftersom dess antioxidativa potens är tio till tjugo gånger mer kraftfull än av många andra karotenoider, såsom betakaroten, lutein, och zeaxantin, och hundra gånger mer kraftfull än alfa-tokoferol (vitamin E ).
Astaxantin (3, 3 ′-dihydroxi-β, β′-karoten-4, 4 ′-Dione) är en keto-karotenoid och tillhör en större klass av kemiska föreningar som kallas terpener (som en tetraterpenoid), som består av fem kolprekursorer, isopentenyl difosfat, och dimetylallyldifosfat. Astaxantin är klassificerat som en typ av karotenoid föreningar med syre-innehållande komponenter, nämligen hydroxylgrupp (-OH) eller keton (C = O), såsom zeaxantin och kanthaxantin. Astaxantin är en metabolit av zeaxantin och/eller kanthaxantin, som innehåller både hydroxylgrupp och keton funktionella grupper. Liksom många karotenoider, Astaxantin är en lipid-lösliga pigment och kännetecknas av sin röda färg. Karotenoider inklusive Astaxantin är kända för sin antioxidativa kapacitet.
Astaxantin är ett rött pigment och härstammar naturligt i regn vatten mikroalger (Haematococcus Pluvialis) och jäst som kallas Xanthophyllomyces dendrorhous (även känd som Phaffia rhodozyma). Algerna genomgår en påfrestande via en eller en kombination av villkor som sträcker sig från bristen på näringsämnen, ökad salthalt, och överdriven solsken för att skapa Astaxantin. De arter som konsumerar de stressade sötvatten mikroalger, såsom lax, röd öring, röda havsbraxen, Flamingo, kräftdjur (t. ex. räkor, krill, krabba, hummer, kräftor), återspeglar pigmentering av röd-orange nyanser i deras utseende.
Som ett komplement, Astaxantin administreras för dess hälso främjande och sjukdom-behandlande effekter. Astaxantin är en väletablerad nutraceutical administreras för att förbättra huden Heath (t. ex. minska rynkor, skador genom solbrändhet etc.).
Dessutom, Astaxantin blir allt större uppmärksamhet för dess användning för att behandla Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom, hjärt-vaskulära deaseses, högt kolesterol, lever sjukdomar, åldersrelaterad makuladegeneration, och förebygga cancer.