การผลิตไคตินและไคโตซานจากเห็ด

Ultrasonication เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการปล่อยไคตินและไคโตซานจากแหล่งเชื้อราเช่นเห็ด ไคตินและไคโตซานต้องได้รับการดีพอลิเมอร์และดีอะซิทิเลตในกระบวนการปลายน้ําเพื่อให้ได้ไบโอพอลิเมอร์คุณภาพสูง การดีพอลิเมอไรเซชันและดีอะซิทิเลชันด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูง เรียบง่าย และรวดเร็ว ซึ่งส่งผลให้ไคโตซานคุณภาพสูงมีน้ําหนักโมเลกุลสูงและการดูดซึมที่เหนือกว่า

ไคตินและไคโตซานที่ได้จากเห็ดผ่านอัลตราโซนิก

เห็ดที่กินได้และเห็ดสมุนไพร เช่น เห็ดหอม Lentinus edodes (เห็ดหอม), เห็ดหลินจือ (เห็ดหลินจือหรือเห็ดหลินจือ), Inonotus obliquus (chaga), Agaricus bisporus (เห็ดกระดุม), Hericium erinaceus (แผงคอสิงโต), Cordyceps sinensis (เชื้อราหนอนผีเสื้อ), Grifola frondosa (แม่ไก่ไม้), Trametes versicolor (Coriolus versicolor, Polyporus versicolor, หางไก่งวง) และเชื้อราอื่น ๆ อีกมากมายถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นอาหารและสําหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เห็ดเหล่านี้รวมถึงการแปรรูปเศษเห็ด (ของเสียจากเห็ด) สามารถใช้ในการผลิตไคโตซานได้ อัลตราโซนิกไม่เพียง แต่ส่งเสริมการปลดปล่อยไคตินจากโครงสร้างผนังเซลล์ของเชื้อรา แต่ยังขับเคลื่อนการแปลงไคตินเป็นไคโตซานที่มีคุณค่าผ่านการดีพอลิเมอไรเซชันและการกําจัดอะซิทิลเลชันด้วยอัลตราโซนิก

Depolymerization และ deacetylation ของไคตินเป็นไคโตซานได้รับการส่งเสริมโดยการ sonication

อัลตราโซนิกที่เข้มข้นโดยใช้ระบบอัลตราโซนิกชนิดโพรบเป็นเทคนิคที่ใช้ในการส่งเสริมการ depolymerization และ deacetylation ของไคตินซึ่งนําไปสู่การก่อตัวของไคโตซาน ไคตินเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่พบในโครงกระดูกภายนอกของกุ้ง แมลง และผนังเซลล์ของเชื้อราบางชนิด ไคโตซานได้มาจากไคตินโดยการเอาหมู่อะซิทิลออกจากโมเลกุลไคติน

ขั้นตอนอัลตราโซนิกสําหรับการแปลงไคตินจากเชื้อราเป็นไคโตซาน

เมื่อใช้อัลตราโซนิกที่เข้มข้นสําหรับการผลิตไคโตซานจากไคตินสารแขวนลอยของไคตินจะถูกสะท้อนด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําที่มีความเข้มสูงโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 20 kHz ถึง 30 kHz กระบวนการนี้สร้างโพรงอากาศอะคูสติกที่รุนแรง ซึ่งหมายถึงการก่อตัว การเจริญเติบโต และการยุบตัวของฟองอากาศสุญญากาศด้วยกล้องจุลทรรศน์ในของเหลว โพรงอากาศสร้างแรงเฉือนสูงเฉพาะที่ อุณหภูมิสูง (สูงถึงหลายพันองศาเซลเซียส) และความดัน (สูงถึงหลายร้อยบรรยากาศ) ในของเหลวรอบ ๆ ฟองอากาศ สภาวะที่รุนแรงเหล่านี้มีส่วนทําให้เกิดการสลายตัวของไคตินพอลิเมอร์และ deacetylation ที่ตามมา
 

ภาพ SEM ของไคตินและไคโตซานจากเห็ดสองสายพันธุ์: ก) ไคตินจาก L. vellereus; b) ไคตินจาก P. ribis; c) Chitosan จาก L.vellereus; d) ไคโตซานจาก P. ribis
ภาพและการศึกษา: © Erdoğan et al., 2017

อัลตราโซนิก Depolymerization ของไคติน

การดีพอลิเมอไรเซชันของไคตินเกิดขึ้นจากผลกระทบรวมของแรงเชิงกล เช่น ไมโครสตรีมมิ่งและการพ่นของเหลว ตลอดจนปฏิกิริยาเคมีที่เริ่มต้นด้วยอัลตราโซนิกที่เกิดจากอนุมูลอิสระและสายพันธุ์ปฏิกิริยาอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการเกิดโพรงอากาศ คลื่นแรงดันสูงที่เกิดขึ้นระหว่างการเกิดโพรงอากาศทําให้สายไคตินได้รับความเค้นเฉือนส่งผลให้โพลีเมอร์ถูกกรรไกเป็นชิ้นเล็ก ๆ

อัลตราโซนิก Deacetylation ของไคติน

นอกเหนือจากการ depolymerization แล้ว ultrasonication ที่เข้มข้นยังส่งเสริมการ deacetylation ของไคติน Deacetylation เกี่ยวข้องกับการกําจัดหมู่อะซิทิลออกจากโมเลกุลไคติน ซึ่งนําไปสู่การก่อตัวของไคโตซาน พลังงานอัลตราโซนิกที่เข้มข้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิสูงและความดันที่เกิดขึ้นระหว่างการเกิดโพรงอากาศเร่งปฏิกิริยา deacetylation สภาวะปฏิกิริยาที่เกิดจากโพรงอากาศช่วยทําลายการเชื่อมโยงของอะซิทิลในไคตินส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยกรดอะซิติกและการเปลี่ยนไคตินเป็นไคโตซาน
โดยรวมแล้วอัลตราโซนิกที่เข้มข้นช่วยเพิ่มทั้งกระบวนการ depolymerization และ deacetylation โดยให้พลังงานกลและเคมีที่จําเป็นในการสลายไคตินพอลิเมอร์และอํานวยความสะดวกในการแปลงเป็นไคโตซาน เทคนิคนี้นําเสนอวิธีการที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสําหรับการผลิตไคโตซานจากไคตินโดยมีการใช้งานมากมายในอุตสาหกรรมต่างๆรวมถึงเภสัชภัณฑ์การเกษตรและวิศวกรรมชีวการแพทย์

การผลิตไคโตซานอุตสาหกรรมจากเห็ดด้วยอัลตราซาวนด์พลังงาน

การผลิตไคตินและไคโตซานเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับของเสียของอุตสาหกรรมทางทะเล (เช่น การประมง การเก็บเกี่ยวหอย ฯลฯ) แหล่งวัตถุดิบที่แตกต่างกันส่งผลให้มีคุณภาพไคตินและไคโตซานที่แตกต่างกันซึ่งเป็นผลมาจากความผันผวนของการผลิตและคุณภาพเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของการประมงตามฤดูกาล นอกจากนี้ ไคโตซานที่ได้จากแหล่งเชื้อรายังมีคุณสมบัติที่เหนือกว่า เช่น ความยาวของพอลิเมอร์ที่เป็นเนื้อเดียวกันและความสามารถในการละลายที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับไคโตซานจากแหล่งทางทะเล (อ้างอิง Ghormade et al., 2017) เพื่อจัดหาไคโตซานที่สม่ําเสมอการสกัดไคตินจากเชื้อราได้กลายเป็นการผลิตทางเลือกที่มั่นคง การผลิตไคตินและซิติโอซานจากเชื้อราสามารถทําได้ง่ายและเชื่อถือได้โดยใช้เทคโนโลยีการสกัดอัลตราโซนิกและ deacetylation การ sonication ที่เข้มข้นจะขัดขวางโครงสร้างของเซลล์เพื่อปล่อยไคตินและส่งเสริมการถ่ายเทมวลในตัวทําละลายที่เป็นน้ําเพื่อผลผลิตไคตินที่เหนือกว่าและประสิทธิภาพการสกัด การ deacetylation อัลตราโซนิกที่ตามมาจะแปลงไคตินเป็นไคโตซานที่มีคุณค่า ทั้งการสกัดไคตินอัลตราโซนิกและ deacetylation เป็นไคโตซานสามารถปรับขนาดเป็นเส้นตรงในระดับการผลิตเชิงพาณิชย์

Sonication เพิ่มการผลิตไคโตซานของเชื้อราและทําให้การผลิตมีประสิทธิภาพและประหยัดมากขึ้น
(ภาพและการศึกษา: © Zhu et al., 2019)

ผลการวิจัยสําหรับ Ultrasonic Chitin และ Chitosan Deacetylation

Zhu et al. (2018) สรุปในการศึกษาของพวกเขาว่า deacetylation อัลตราโซนิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นความก้าวหน้าที่สําคัญ โดยเปลี่ยน β-chitin เป็นไคโตซานด้วย deacetylation 83–94% ที่อุณหภูมิปฏิกิริยาที่ลดลง ภาพด้านซ้ายแสดงภาพ SEM ของไคโตซานแบบอัลตราโซนิก deacetylated (90 W, 15 นาที, 20 w/v% NaOH, 1:15 (g: mL) (ภาพและการศึกษา: © Zhu et al., 2018)
ในโปรโตคอลของพวกเขา สารละลาย NaOH (20 w/v %) ถูกเตรียมโดยการละลายเกล็ด NaOH ในน้ํา DI จากนั้นเติมสารละลายด่างลงในตะกอน GLSP (0.5 g) ในอัตราส่วนของแข็งต่อของเหลว 1:20 (g: mL) ลงในท่อหมุนเหวี่ยง เพิ่มไคโตซานลงใน NaCl (40 mL, 0.2 M) และกรดอะซิติก (0.1 M) ที่อัตราส่วนปริมาตรสารละลาย 1:1 จากนั้นระบบแขวนลอยจะถูกส่งผ่านอัลตราซาวนด์ที่อุณหภูมิอ่อน 25 °C เป็นเวลา 60 นาทีโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ (250W, 20kHz) (cf Zhu et al., 2018)
 
Pandit et al. (2021) พบว่าอัตราการย่อยสลายของสารละลายไคโตซานไม่ค่อยได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของกรดที่ใช้ในการละลายพอลิเมอร์ และส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความเข้มของคลื่นอัลตราซาวนด์ และความแข็งแรงของไอออนิกของตัวกลางที่ใช้ในการละลายโพลีเมอร์ (อ้างอิง Pandit et al., 2021)
 
ในการศึกษาอื่น Zhu et al. (2019) ใช้ผงสปอร์ Ganoderma lucidum เป็นวัตถุดิบของเชื้อรา และตรวจสอบ deacetylation ด้วยอัลตราโซนิกและผลกระทบของพารามิเตอร์การประมวลผล เช่น เวลาในการ sonication อัตราส่วนของแข็งต่อของเหลว ความเข้มข้นของ NaOH และกําลังการฉายรังสีต่อระดับของ deacetylation (DD) ของไคโตซาน ค่า DD สูงสุดได้รับที่พารามิเตอร์อัลตราโซนิกต่อไปนี้: การ sonication 20 นาทีที่ 80W, 10% (g: ml) NaOH, 1: 25 (g: ml) สัณฐานวิทยาพื้นผิว กลุ่มเคมี ความเสถียรทางความร้อน และความเป็นผลึกของไคโตซานที่ได้ด้วยอัลตราโซนิกได้รับการตรวจสอบโดยใช้ SEM, FTIR, TG และ XRD ทีมวิจัยรายงานการปรับปรุงอย่างมีนัยสําคัญของระดับ deacetylation (DD) ความหนืดแบบไดนามิก ([η]) และน้ําหนักโมเลกุล (Mv ̄) ของไคโตซานที่ผลิตด้วยอัลตราโซนิก ผลลัพธ์ที่ได้เน้นย้ําเทคนิค deacetylation อัลตราโซนิกของเชื้อราซึ่งเป็นวิธีการผลิตไคโตซานที่มีศักยภาพสูงซึ่งเหมาะสําหรับการใช้งานทางชีวการแพทย์ (อ้างอิง Zhu et al., 2019)

คุณภาพไคโตซานที่เหนือกว่าด้วย Ultrasonic Depolymerization และ Deacetylation

กระบวนการสกัดไคติน / ไคโตซานและดีพอลิเมอไรเซชันที่ขับเคลื่อนด้วยอัลตราโซนิกสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําและพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกสามารถปรับให้เข้ากับวัตถุดิบและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป้าหมายได้ (เช่นน้ําหนักโมเลกุลระดับของการกําจัด acetylation) สิ่งนี้ช่วยให้สามารถปรับกระบวนการอัลตราซาวนด์ให้เข้ากับปัจจัยภายนอกและตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดเพื่อผลลัพธ์และประสิทธิภาพที่เหนือกว่า
ไคโตซานแบบอัลตราโซนิก deacetylated แสดงให้เห็นถึงการดูดซึมและความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม เมื่อเปรียบเทียบไบโอพอลิเมอร์ไคโตซานที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิกกับไคโตซานที่ได้จากความร้อนเกี่ยวกับคุณสมบัติทางชีวการแพทย์ไคโตซานที่ผลิตด้วยอัลตราโซนิกแสดงให้เห็นถึงความมีชีวิตของไฟโบรบลาสต์ (เซลล์ L929) ที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญและเพิ่มฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียสําหรับทั้ง Escherichia coli. coli) และ Staphylococcus aureus (S. aureus)
(อ้างอิง Zhu et al., 2018)
 

ภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ในการขยาย 100× ของ a) gladius, b) gladius ที่ผ่านการอัลตราซาวนด์, c) β-chitin, d) β-chitin ที่ผ่านการอัลตราซาวนด์ และ ไคโตซาน (ที่มา: Preto et al. 2017)

อุปกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการแปรรูปไคตินและไคโตซาน

การกระจายตัวของไคตินและ decetylation ของไคตินเป็นไคโตซานต้องการอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ซึ่งสามารถให้แอมพลิจูดสูงให้การควบคุมที่แม่นยําเหนือพารามิเตอร์กระบวนการและสามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้ภาระหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ กลุ่มผลิตภัณฑ์ Hielscher Ultrasonics ตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ นอกจากประสิทธิภาพอัลตราซาวนด์ที่โดดเด่นแล้วเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher ยังมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงซึ่งเป็นข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่สําคัญ – โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ในการผลิตเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นระบบประสิทธิภาพสูงที่สามารถติดตั้งอุปกรณ์เสริมเช่น sonotrodes, boosters, reactors หรือ flow cells เพื่อให้ตรงกับความต้องการของกระบวนการของคุณในลักษณะที่เหมาะสมที่สุด ด้วยจอแสดงผลสีดิจิตอลตัวเลือกในการทํางาน sonication ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติบนการ์ด SD ในตัวการควบคุมเบราว์เซอร์ระยะไกลและคุณสมบัติอื่น ๆ อีกมากมายเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการควบคุมกระบวนการสูงสุดและความเป็นมิตรกับผู้ใช้ จับคู่กับความทนทานและความสามารถในการรับน้ําหนักหนักระบบอัลตราโซนิก Hielscher เป็นม้าทํางานที่เชื่อถือได้ในการผลิต 
การกระจายตัวของไคตินและ deacetylation ต้องใช้อัลตราซาวนด์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้การแปลงเป้าหมายและผลิตภัณฑ์ไคโตซานขั้นสุดท้ายที่มีคุณภาพสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการกระจายตัวของเกล็ดไคตินและขั้นตอนการดีพอลิเมอไรเซชัน / ดีอะซิทิเลชันแอมพลิจูดสูงและความดันที่สูงขึ้นเป็นสิ่งสําคัญ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรม Hielscher Ultrasonics ให้แอมพลิจูดสูงมากได้อย่างง่ายดาย แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานได้อย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง ความจุพลังงานของระบบอัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้สามารถ depolymerization และ deacetylation ที่มีประสิทธิภาพและรวดเร็วในกระบวนการที่ปลอดภัยและเป็นมิตรกับผู้ใช้
 

การรักษาไคตินเสริมฤทธิ์กันดีขึ้นโดยอัลตราโซนิก

เพื่อเอาชนะข้อเสีย (เช่นประสิทธิภาพต่ําต้นทุนพลังงานสูงเวลาในการประมวลผลนานตัวทําละลายที่เป็นพิษ) ของสารเคมีแบบดั้งเดิมและเอนไซม์ไคติน deacetlytion อัลตราซาวนด์ความเข้มสูงได้ถูกรวมเข้ากับการประมวลผลไคตินและไคโตซาน การ sonication ความเข้มสูงและผลที่เกิดขึ้นของโพรงอากาศอะคูสติกนําไปสู่การกรรไกรอย่างรวดเร็วของโซ่โพลีเมอร์และลดการกระจายตัวของโพลีจึงส่งเสริมการสังเคราะห์ไคโตซาน นอกจากนี้แรงเฉือนอัลตราโซนิกยังเพิ่มการถ่ายโอนมวลในสารละลายเพื่อให้ปฏิกิริยาทางเคมีไฮโดรไลติกหรือเอนไซม์เพิ่มขึ้น การบําบัดด้วยไคตินอัลตราโซนิกสามารถใช้ร่วมกับเทคนิคการแปรรูปไคตินที่มีอยู่แล้วเช่นวิธีการทางเคมีการไฮโดรไลซิสหรือขั้นตอนของเอนไซม์

อัลตราโซนิกช่วยเคมี Deacetylation และ Depolymerization

เนื่องจากไคตินเป็นไบโอพอลิเมอร์ที่ไม่ทําปฏิกิริยาและไม่ละลายน้ํา จึงต้องผ่านขั้นตอนกระบวนการของ demineralization, deproteinization และ depolymerization / deacetylation เพื่อให้ได้ไคโตซานที่ละลายน้ําได้และดูดซึมได้ ขั้นตอนกระบวนการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการรักษาด้วยกรดแก่ เช่น HCl และเบสที่แข็งแกร่ง เช่น NaOH และ KOH เนื่องจากขั้นตอนกระบวนการทั่วไปเหล่านี้ไม่มีประสิทธิภาพช้าและต้องการพลังงานสูงการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการโดย sonication จะช่วยปรับปรุงการผลิตไคโตซานได้อย่างมีนัยสําคัญ การใช้อัลตราซาวนด์พลังงานช่วยเพิ่มผลผลิตและคุณภาพไคโตซานลดกระบวนการจากวันเหลือสองสามชั่วโมงช่วยให้มีตัวทําละลายที่อ่อนโยนขึ้นและทําให้กระบวนการทั้งหมดประหยัดพลังงานมากขึ้น

อัลตราโซนิกปรับปรุง Deproteinization ของไคติน

Vallejo-Dominguez et al. (2021) พบในการตรวจสอบการทําไคติน deproteinization ว่า “การใช้อัลตราซาวนด์ในการผลิตไบโอพอลิเมอร์ช่วยลดปริมาณโปรตีนและขนาดอนุภาคของไคติน ไคโตซานที่มีระดับ deacetylation สูงและน้ําหนักโมเลกุลปานกลางผลิตขึ้นผ่านความช่วยเหลืออัลตราซาวนด์”

อัลตราโซนิกไฮโดรไลซิสสําหรับ Chitin Depolymerization

สําหรับการไฮโดรไลซิสทางเคมี กรดหรือด่างจะใช้ในการขจัดอะซิทิเลตไคติน แต่การลดกรด่าง (เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH) ถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลาย การไฮโดรไลซิสของกรดเป็นวิธีการทางเลือกกับการแยกสารเคมีแบบดั้งเดิม ซึ่งใช้สารละลายกรดอินทรีย์เพื่อดีพอลิเมอไรซ์ไคตินและไคโตซาน วิธีการไฮโดรไลซิสของกรดส่วนใหญ่จะใช้เมื่อน้ําหนักโมเลกุลของไคตินและไคโตซานต้องเป็นเนื้อเดียวกัน กระบวนการไฮโดรไลซิสแบบธรรมดานี้เรียกว่าช้าและใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายมาก ความต้องการกรดแก่อุณหภูมิสูงและความดันเป็นปัจจัยที่ทําให้กระบวนการไคโตซานไฮโดรไลติกกลายเป็นขั้นตอนที่มีราคาแพงและใช้เวลานานมาก กรดที่ใช้ต้องมีกระบวนการปลายน้ํา เช่น การทําให้เป็นกลางและการขจัดเกลือ
ด้วยการรวมอัลตราซาวนด์กําลังสูงเข้ากับกระบวนการไฮโดรไลซิสความต้องการอุณหภูมิและความดันสําหรับการแยกตัวแบบไฮโดรไลติกของไคตินและไคโตซานสามารถลดลงได้อย่างมาก นอกจากนี้การ sonication ยังช่วยให้ความเข้มข้นของกรดลดลงหรือใช้กรดที่อ่อนกว่า ทําให้กระบวนการมีความยั่งยืนมีประสิทธิภาพคุ้มค่าและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

การ Deacetylation เคมีช่วยอัลตราโซนิก

การสลายตัวทางเคมีและการแยกตัวของไคตินและไคโตซานส่วนใหญ่ทําได้โดยการบําบัดไคตินหรือไคโตซานด้วยกรดแร่ (เช่นกรดไฮโดรคลอริกไฮโดรคลอริก HCl) โซเดียมไนไตรต์ (NaNO₂) หรือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂O₂). อัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มอัตราการ deacetylation ซึ่งจะช่วยลดเวลาปฏิกิริยาที่จําเป็นเพื่อให้ได้ระดับเป้าหมายของ deacetylation ซึ่งหมายความว่า sonication ช่วยลดเวลาในการประมวลผลที่ต้องการ 12-24 ชั่วโมงเหลือไม่กี่ชั่วโมง นอกจากนี้การ sonication ยังช่วยให้มีความเข้มข้นของสารเคมีลดลงอย่างมีนัยสําคัญเช่น 40% (w / w) โซเดียมไฮดรอกไซด์โดยใช้ sonication ในขณะที่ 65% (w / w) เป็นสิ่งจําเป็นโดยไม่ต้องใช้อัลตราซาวนด์

อัลตราโซนิก - เอนไซม์ Deacetylation

แม้ว่า deacetylation ของเอนไซม์จะเป็นรูปแบบการประมวลผลที่ไม่รุนแรงและไม่เป็นพิษเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ประสิทธิภาพและค่าใช้จ่ายนั้นไม่ประหยัด เนื่องจากการแยกปลายน้ําที่ซับซ้อนต้องใช้แรงงานมากและมีราคาแพงและการทําให้บริสุทธิ์ของเอนไซม์จากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายไคติน deacetylation ของเอนไซม์จึงไม่ได้นํามาใช้ในการผลิตเชิงพาณิชย์ แต่ใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น
การปรับสภาพอัลตราโซนิกก่อนการแยกเอนไซม์ deacetlytation ชิ้นส่วนโมเลกุลไคตินจึงขยายพื้นที่ผิวและทําให้พื้นผิวมีมากขึ้นสําหรับเอนไซม์ การ sonication ประสิทธิภาพสูงช่วยปรับปรุง deacetylation ของเอนไซม์และทําให้กระบวนการประหยัดมากขึ้น