Hielscher faka'ata tekinolosia

To'o e 'uli ultrasonic mo e fakatolonga

'Oku faka'aonga'i 'a e hanga 'e he movetevete 'o e selo (lysis) 'i he ha ki he to'o hingoa 'o e kalasiume intra-to'oto'o pe ki he inactivation microbial.

'Ata mei mui

'I he microbiology, 'oku meimei fakatautautefito pe ia fekau'aki mo e ha to'oto'o faingata'a (lysis) pe Movete (Allinger 1975). 'I he taimi sonicating 'a e huhu'a 'i he malohi lahi, e ngaahi peau ongo fanafanau 'a ki he mitia huhu'a iku kakau high-pressure (lahi) mo e siakale 'o e low-pressure (rarefaction), mo e totongi 'o fakatatau mo e tu'o lahi.
Lolotonga 'a e siakale 'o e low-pressure, ngaahi peau ultrasonic ma'olunga-malohi fa'u bubbles vekiume si'isi'i pe e masiva 'i he vai. 'I he taimi 'oku ma'u ha tohi 'i he 'a ia 'oku nau lava 'o 'ikai ke toe mahino kiate kitautolu 'etau ivi 'a e leta kakau, nau movete fita'a lolotonga ha siakale 'o e high-pressure. 'Oku ui 'a e ngaahi fotunga ko 'eni ko cavitation. Lolotonga 'a e implosion ma'olunga 'aupito 'a e 'ea (5 approx., 000K) pea 'oku ala fakalotofonua pe 'a e ngaahi ha'aha'a (approx. 2, 000atm). Na'e ngaueue foki ko e ngaahi ola 'i ha vakapuna seti huhu'a 'o a'u ki he mita 'e 280/s matangi malohi e ola kosi e tumu'aki malohi malolo e sila to'oto'o fakamakenika 'a e implosion 'o e cavitation mo fakalelei'i 'a e fe'ave'aki koloa. Lava ke ma'u 'e he ha 'a e ngaahi nunu'a fakatupu 'auha pe langaki mo'ui ki he ngaahi selo 'o fakatatau mo e ngaahi fakangatangata 'o e sonication fakangaue'i.

to'oto'o movetevete

'I he malumalu 'o ha sonication lahi 'enisaimi (enzyme) pe e polotini 'e lava ke ke tukuange mei he ngaahi selo pe subcellular 'o e organelles ko ha ola ia 'o e to'oto'o movetevete. 'I he me'a ni, 'oku 'oatu heni 'a e komipauni 'o to'o ke ke tukuange ki ha totongi hono mo'ua 'i ha fa'unga insoluble. Kae lava ke ne to'o ia, he manifi to'oto'o kuo pau ke ke destructed. To'oto'o 'a e faingata'a ko ha founga ngaue pelepelengesi, koe'uhi he 'oku malava 'a e holisi to'oto'o ke matu'uaki 'a e teke malohi ma'olunga 'a e osmotic 'i he loto. 'Oku fie ma'u, ke faka'ehi'ehi mei hano tuku atu unhindered 'o e koloa intracellular kotoa 'oku kau ai 'a e to'oto'o 'a e veve mo e nucleic 'a e 'esiti, pe denaturation 'o e koloa 'a e pule'i lelei 'o e fakahoha'asi to'oto'o.
'Oku hoko 'a e ultrasonication ko ha 'uhinga lelei controllable ki he to'oto'o movetevete. 'Eni, na'e 'omi vave ange 'a e ngaahi nunu'a fakamisini 'o ha pea lahi ange fakakakato 'a e loto 'o totongi hono mo'ua ki ha ngaahi naunau 'oku to'oto'o mo fakalelei'i hono fakamafola lahi fau 'o e fe'ave'aki pa'anga. Ha lava'i ha loto lahi ange ki ha faito'o ki he kupu 'o ha fu'u 'akau pea mo fakalelei'i 'a e fe'ave'aki pa'anga lahi. Veteki 'a e ngaahi holisi 'o e to'oto'o 'a e ngaahi peau ultrasonic tanaki 'a e cavitation mo fakafaingofua'i 'a hono tukuange 'o e ngaahi konga 'o e matrix.

Hono fakamafola lahi fau 'o e fe'ave'aki pa'anga

Ko hono fakalukufua, 'e lava ke tataki ai 'a e ha ki ha permeabilization 'o e membranes to'oto'o ki he ions (Mummery 1978), pea mo ia 'e lava 'o fakasi'isi'i 'a e selectivity 'o e membranes to'oto'o 'aupito. 'Oku poupou'i 'e he he 'ekitiviti fakamisini 'o e ha 'a e e diffusion 'o e ngaahi ki e kili. Hange ko ha maumau'i 'a e holisi to'oto'o fakamakenika 'e he ngaahi malohi kosi e tumu'aki 'o e cavitation, 'oku ne faka'ata e fe'ave'aki pa'anga mei he to'oto'o ki he totongi hono mo'ua. 'Oku tupulaki 'a e kihi'i konga lahi ko hono fakasi'isi'i 'i 'aki e cavitation ultrasonic he fukahi Faka'elia 'i he fetu'utaki 'i he vaha'a 'o e malohi mo e huhu'a 'o e konga.

Polotini mo Enzyme to'o e 'uli

'I ai 'a e to'o hingoa 'o e 'enisaimi (enzyme) mo e polotini 'oku tauhi 'i he ngaahi selo mo e subcellular e ngaahi momo'i me'a ko ha kole makehe mo ola lelei 'o ha ma'olunga-malohi (Kimi 1989), hange ko ia 'e lava ke fakalakalaka 'aupito e to'o hingoa 'o e kalasiume ai na'e 'i ai 'i he loto 'o e sino 'o e 'akau mo e fanga ki'i tenga'i 'akau 'i ha totongi hono mo'ua. Ko ia ha ma'u ha lelei 'e ala hoko 'i he to'o e 'uli mo e li'ekina 'o ha ngaahi konga bioactive ngaahi tohi talanoa, e.g. mei he ngaahi vaitafe iiki 'o e 'ikai faka'aonga'i tupukoso 'oku fokotu'u 'i he lolotonga 'o e ngaahi founga. 'E lava ke tokoni foki 'a e ha fu'u e nunu'a 'o e enzyme faito'o, pea fakasi'isi'i 'a e lahi 'o e pa'anga 'o enzyme 'oku fie ma'u 'i he me'a ni pe fakatupulaki 'a e 'omi 'o e extractable 'o e kalasiume fekau'aki.

Lipids mo e polotini

'Oku fa'a faka'aonga'i 'a e ultrasonication ke fakalelei'i 'aki 'a e to'o hingoa 'o e lipids mo e polotini mei he ngaahi tenga'i 'akau 'o e fu'u 'akau, hange ko e soybeans (e.g. mahoa'a pe defatted soybeans) pe ko e tenga'i 'akau kehe 'o e lolo. 'I he me'a ni, ko hono faka'auha 'o e ngaahi holisi to'oto'o fakafaingofua'i e vivili (momoko pe vela) pea fakasi'isi'i ai 'a e residual 'a e lolo pe ko e ngako 'i he fo'i keke 'a e vivili.

Na'e fakahaa'i 'a e ivi takiekina 'o e hokohoko 'o e ma'u ultrasonic to'o e 'uli ki he 'omi 'o polotiini kuo fakamovetevete 'i he Moulton et al. Sonication e tupulaki 'a e fakaakeake 'o e polotiini kuo fakamovetevete faka'au ko e fika 'o e totongi hono mo'ua/flake liliu mei 1:10 ki he 1:30. Faka'ali'ali ha 'oku malava ke ke peptize 'a e soy polotiini 'i he meimei ko e ha e fa'ahinga throughput fakakomesiale pea e ivi sonication 'oku fie ma'u 'e ko e ma'ulalo taha, 'i he taimi na'e faka'aonga'i ai 'a e slurries matolu ange. (Moulton et 'Alama 1982)

'Oku kaunga ki ai ke: koane lolo moli mei ngaahi fua, e to'o hingoa 'a e lolo mei ha kelekele musita, Pinati, tohotoho, 'akau iiki lolo (echinacea), canola, soy,

Tau'ataina ki he tukuange 'o e kalasiume Phenolic mo e Anthocyanins

'Enisaimi (enzyme), hange ko e 'oku faka'aonga'i lahi 'a e pectinases, cellulases mo e hemicellulases 'i he huhu'a ngaue ki ai kae lava ke tukuhifo 'a e ngaahi holisi 'o e to'oto'o mo fakalelei'i 'a e extractability 'o e huhu'a. Na'e tukuange foki 'e e fakahoha'asi 'o e matrix he holisi to'oto'o konga, hange ko e kalasiume phenolic ki he huhu'a. 'Oku fakalelei'i 'a e founga to'o hingoa ha mo e ko ia 'oku lava 'o tataki ki ha tupulaki 'i he phenolic me'a, alkaloids mo e huhu'a 'oku 'omi, fa'a mavahe 'i he fo'i keke 'a e vilitaki.

E ngaahi ola 'aonga 'a e faito'o ultrasonic 'i he tau'ataina ki he tukuange 'o e kalasiume phenolic mo e anthocyanins mei he kalepi mo Peuli e matrix, tautautefito mei he bilberries (Myrtillus 'o e Vaccinium) mo currants lanu 'uli'uli (Nigrum 'o e Ribes) ki he huhu'a, 'a ia na'e fakatotolo'i 'e he VTT Biotechnology, Finilani (MAXFUN EU-ngaue) faka'aonga'i ha Ultrasonic Processor UIP2000hd Hili 'a e incubation thawing, mashing mo e enzyme. Na'e fakalelei'i 'a e fakahoha'asi 'o e ngaahi holisi to'oto'o 'aki ha faito'o enzymatic (Pectinex BE - 3L ki bilberries) mo CCM 'o e Biopectinase ki he currants lanu 'uli'uli 'i he taimi 'oku fakataha'i mo ha. “'Oku fakatupulaki 'e he faito'o 'o e U.S. 'a e e fakatahataha'i 'o e kalasiume phenolic 'o e bilberry 'a e huhu'a 'aki e 15% lahi ange 'i he. […] Na'e toe mahu'inga ange 'i he currants lanu 'uli'uli, 'a ia 'oku lahi ange 'a e ko e ivi takiekina 'o e US (ha) faingata'a 'a e fuamelie 'i he huhu'a 'o e ngaue ki he 'i he bilberries koe'uhi ko honau kakano ma'olunga 'o pectin mo e kehekehe to'oto'o holisi 'o e fale. […] na'e tupulaki 'a e tokanga 'a e kalasiume phenolic 'i he huhu'a 'e 15-25% 'aki hono faka'aonga'i kiate kitautolu 'a e faito'o (ha) hili enzyme incubation.” (Mokkila et 'Alama 2004)

Microbial mo e Enzyme Inactivation

Ko hono faka'aonga'i 'e taha 'o ha 'i he ngaue ki he me'akai 'a e Microbial mo e enzyme inactivation (fakatolonga), e.g. 'i (fua juices) mo sauces. He 'aho ni, ko hono fakatolonga 'e he mahiki hake 'a e mafana 'o e 'ea ki he ngaahi vaha'ataimi nounou 'o e taimi (Pasteurization) 'oku kei ko e lahi taha 'a e founga ngaue ki he ma'a e microbial pe inactivation enzyme 'oku fakatau ki he funga laupapa-mo'ui 'oku fuoloa ange (fakatolonga). 'Oku ma'u 'e he founga 'ea ko 'eni koe'uhi ko e ma'olunga 'a e 'ea, 'oku fa'a palopalema ha ngaahi koloa lahi 'o e me'akai.
'E lava ke fakasi'isi'i 'a e hono ngaohi 'o e ngaahi me'a fo'ou mei he to'onga 'oku catalyzed 'e he vela mo e liliu 'o e macromolecules pea pehe foki ki he deformation 'o e fu'u 'akau mo e monumanu ha ngaahi fale 'i ha mole 'a e tu'unga lelei. Ko ia, 'e lava ke fakatupu 'e he faito'o 'o e 'ea 'oku toki fakamamahi 'o e ngaahi 'ulungaanga sensory, i.e. matolu lekoti, ifo, lanu, nanamu, pea mo e ngaahi 'ulungaanga koniteina, i.e. 'i he vaitamini mo e polotini. Ko e ha ko ha founga ngaue (si'isi'i pe) ki he 'ikai-thermal lelei 'e taha.

Fakalotofonua pe fakatupu 'e he mafana 'a e cavitation mo e radicals fakatupu 'e lava ke tupu ha inactivation 'o e 'enisaimi (enzyme) 'aki sonication (El'piner 1964). 'E lava ke hoko 'a e fa'unga mo e metabolic 'a e ngaahi liliu 'i he tu'unga ma'ulalo fe'unga 'o e sonication 'i he ngaahi selo ta'e kau ai honau faka'auha. 'E lava ke holoki 'aupito 'a e 'ekitiviti 'a e Peroxidase, 'a ia 'oku ma'u 'i he fua'i'akau mo e vesitapolo uhu mo unblanched taha pea 'e lava ke ha matu'aki fekau'aki mo hono fakatupulaki 'o e 'a-flavors mo e Melo pigments 'aki hono faka'aonga'i 'o e ha. Thermoresistant 'enisaimi (enzyme), hange ko e lipase mo e protease 'oku ne matu'uaki 'a e faito'o ultra-high-mafana 'o e 'ea mo 'a ia 'e lava ke fakasi'isi'i 'a e tu'unga lelei pea mo e funga laupapa 'o e mo'ui 'o e heat-treated ha hu'akau mo e lava ke inactivated lelei ange 'a e ngaahi koloa kehe 'o e tohinoa 'i he download Ko e faka'aonga'i 'o ha, fu'u mafana mo vela (MTS).

Kuo fakahaa'i 'e ha 'a hono tu'unga totonu 'i he faka'auha 'o fuesia e me'akai pathogens, hange ko e E.coli, Salmonellae, Ascaris, Giardia, Cysts 'o e Cryptosporidium, mo Poliovirus.

'Oku kaunga ki ai ke: hono fakatolonga 'o ha siamu, siamu pe toppings, e.g. ki he icecream, fua juices mo sauces, ngaahi naunau 'o e kakano'i manu, faama hu'akau

Synergies 'o ha mo mafana 'o e 'ea mo e teke malohi

'Oku fa'a lahi ange ultrasonication ola lelei 'i he taimi 'oku fakataha'i mo e ngaahi founga 'Anitai-microbial kehe, hange ko e:

  • Fakapaaki-sonication, i.e. 'i he vela 'o e 'ea mo e ha
  • mano-sonication, i.e. teke malohi pea mo ha
  • mano-fakapaaki-sonication, i.e. teke, 'ea vela mo e ha

'Oku fokotu'u atu 'a e faka'aonga'i fakatahataha 'o ha mo e 'ea vela mo e/pe teke malohi ki he Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus cereus, Bacillus sterothermophilus, Saccharomyces cerevisiae, pea mo e hydrophila 'o e Aeromonas.

Founga 'o e fakalakalaka

'Ikai tatau ia mo e ngaahi founga 'ikai-thermal kehe, hange ko e ma'olunga e teke hydrostatic (HP), fakasi'isi'i kaponi taiokisaiti (cCO2) mo e supercritical kaponi taiokisaiti (ScCO2) pea mo e ma'olunga 'uhila mala'e pulses (tokoni), ha lava 'o faingofua ke sivi'i 'i he loki fakasaienisi pe me'afua taupotu ki 'olunga 'a e sea – tanaki 'a e ngaahi ola ki he me'afua-hake. 'A hono malohi pea mo e ngaahi 'ulungaanga 'o e cavitation 'e lava ke faingofua hono filio'i ke he pau 'o e 'uli ke fakataumu'a 'a e ngaahi kaveinga ngaue pau. Amplitude mo e teke malohi 'e lava ke kehekehe 'a e kehekehe, e.g. ke 'ilo'i 'a e ivi lahi taha e fokotu'utu'u 'o e to'o hingoa lelei. 'Oku totonu ke foua e ngaahi faingata'a 'o e pepa holoholo maceration, fakamamahi pe pulverization kimu'a 'i he ultrasonication.

E.coli

Ke ma'u ha pa'anga iiki 'o e polotini recombinant ki he ako mo e talafakatataa 'o 'enau ngaahi koloa 'i he ongomatu'a totonu, E.coli Ko e bacterium 'o e fili. Ngaahi faka'ilonga 'o e fakama'a, e.g. polyhistidine iku, 'ahi'ahi-galactosidase pe maltose-ha'isia
polotini, 'oku angamaheni 'aki hono kau ki recombinant 'o e polotini kae lava ke ne ngaohi kinautolu ke nau separable mei he to'oto'o mekehe ha ma'a fe'unga ki he lahi taha e ngaahi taumu'a 'oku analytical. Faka'ata ke fakaloloa e taimi tukuange polotiini, tautautefito 'i he taimi 'oku ma'ulalo e 'omi hono ngaohi mo fakatolonga e fa'unga mo e 'ekitiviti 'o e polotiini recombinant 'a e ultrasonication.

E fakahoha'asi 'o e E.coli Na'e ako 'a e ngaahi selo kae lava ke ne to'o e polotiini Chymosin fakakatoa 'e Kimi mo Saiasi.

Saffron to'o e 'uli

'Oku 'iloa ko e spice totongi mamafa taha 'i he maketi 'i he mamani 'a e saffron pea 'oku ui 'a kinautolu 'aki hono flavour pelepelengesi, nau 'ahi'ahi'i 'a e mahi mo e colour lanu engeenga faka'ofo'ofa. 'Oku ma'u 'a e spice saffron mei he lanu kulokula 'o e stigma 'o e matala'i 'akau 'o e saffron crocus. Hili 'ene momoa, 'oku faka'aonga'i e ngaahi konga ko 'eni ko ha kili'i 'i he cuisine pe ko e fakafofonga 'o e colouring. E ifo 'ulungaanga lahi 'o e ngaahi ola 'o e saffron tautautefito mei ha me'a 'e tolu: crocins, picrocrocin mo e safranal.

Kuo fakahaa'i 'e Kadkhodaee mo e Hemmati-Kakhki 'i ha ako he ultrasonication tupulaki 'aupito 'a e to'o hingoa 'oku 'omi mo fakasi'isi'i aupito 'a e taimi 'o e ngaue ki he. Ko hono mo'oni, ko e ola 'e ha to'o e 'uli na'e hasino 'iate kimoutolu lelei ange 'aki ha vai momoko tukufakaholo to'o e 'uli, 'a ia 'oku fokotu'u atu ke fai 'e ISO. Ki he'enau fakatotolo, Kadkhodaee mo e Hemmati-Kakhki kuo nau faka'aonga'i 'a e Hielscher ultrasonic me'angaue UP50H. Kuo ne a'usia 'a e ngaahi ola lelei taha mo pulsed sonication. 'Oku 'uhinga 'eni na'e toe lelei ange ia 'i ha ngaahi faito'o ultrasonic hokohoko 'a e sepo nounou tenipi.

Rays

'I he pule'i 'o e malohi, hono faka'aonga'i 'o ha ki he biotransformation mo e pahu lava lelei hono ola 'i ha bioprocessing fakatupulekina, totonu ke fakaafe'i 'a e ngaahi nunu'a fakanatula mo totonu ke fakahoko 'a e telefoni to'oto'o 'i hono kakai-fe'ave'aki pa'anga. E ivi takiekina 'o e tohi kole ki he mapule'i 'o ha (20 'o kHz) 'i he rays 'o e cholesterol ke cholestenone 'a resting e ngaahi selo 'o e Erythropolis 'o e Rhodococcus ATCC 25544 (ne 'iloa ki mu'a Erythropolis 'o e Nocardia) na'e fakatotolo'i 'e he Bar.

Cholesterol + O2 = cholest-4-en-3-taha + H2'OIAUE2

Ko e polokalama ko 'eni 'oku angamaheni 'o e liliu microbial 'o e sterols mo e steroids 'i he e substrate mo e ngaahi koloa 'oku vai insoluble solids. Ko ia, 'oku makehe ka ko e polokalama ni 'i he mahalo 'e mo'ulaloa ki he ola 'o e ha ('a e fanga ki'i selo pea mo e solidsBar, 1987). Na'e pehe 'e pA ha fakalahi mahu'inga ia 'i he totongi kinetic 'o e biotransformation 'i he microbial 'o e slurries 'o e 1.0 mo e l 2.5/L 'i ha ma'ulalo fe'unga ultrasonic hono malohi 'a ia 'oku fakatolonga 'a e fa'unga haohaoa 'o e fanga ki'i selo mo pukepuke 'enau 'ekitiviti metabolic, cholesterol 'i he sonicated ki he 5s kotoa pe 10mn 'aki ha output 'o e malohi 'o e 0.2W / cm². 'Oku fakahaa'i 'e he ha 'a e 'ikai ha ola 'i he rays enzymatic 'o e cholesterol (2.5 l/L) 'e cholesterol oxidase.

'Aonga 'o e tekinolosia

E faka'aonga'i 'o e cavitation ultrasonic ki hono fakatolonga 'a e to'o e 'uli mo e me'akai 'a e fale 'oku ha tekinolosia 'o e ngaue'anga malohi fo'ou 'e lava ke 'ikai pe ke faka'aonga'i lelei foki mo e to fakakaume'a ka lelei pea faingata'a'ia faka'ekonomika. E homogenizing mo fakatolonga 'a e ola 'e lava ke faingofua hono faka'aonga'i ma'a (fua juices) mo purees (e.g. lanu moli, 'apele, grapefruit, mango, kalepi, plum) pea pehe ki he sauces vesitapolo mo e soups, hange ko e temata ne hono kelevi pe asparagus supo.

Ke kole ha fakamatala lahi ange!

Kataki 'o ngaue 'aki e foomu 'i lalo, kapau 'oku ke loto ke kole ha fakamatala lahi ange fekau'aki mo hono faka'aonga'i 'o e ha ki hono to'o e 'uli mo e fakatolonga.









Kataki 'o fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


Ngaahi tohi

Allinger, H. (1975): 'Amelika he fale fakatotolo fakakemi, 7 (10), 75 (1975).

PA R. (1987): Na'e fakalahi 'e ha Bioprocesses, 'i he: Biotechnology mo e 'enisinia, vol. 32, p. 655-663 (1987).

El'piner, I.E. (1964): Ha: Fakaesino, kemikale, mo e ngaahi nunu'a fakanatula (kau faifale'i Bureau, Niu 'Ioke, 1964), 53-78.

Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A.: To'o hingoa ultrasonic 'o mamalohi kalasiume mei Saffron, 'i he: 'Initaneti pulusi.

Kimi, S.M. und Saiasi, J.F. (1989): Ngaue ki he fakangatangata 'o e chymosin to'o e 'uli 'aki ha; 'i he me'akai J. Sci. 54:700.

Mokkila, M., Mustranta, A., Buchert, J., Poutanen, K (2004): Ko hono fakataha'i 'o e ha 'a e malohi mo 'enisaimi (enzyme) 'i hono fakahokohoko 'o e huhu'a Peuli, 'i he: 2nd Int. Conf. Biocatalysis 'o e me'akai mo e inu, 19-22.9.2004, Situtikaati 'i Siamane.

Moulton, K.J., Wang, L.C. (1982): Na'e ako 'a e fu'u 'akau ko ha pailate 'o e hokohoko 'o e ma'u 'o e to'o hingoa Ultrasonic 'o Soybean polotiini, 'i: tohinoa 'o e saienisi ki he me'akai, Volume 47, 1982.

Mummery, C.L. (1978): E ola 'o e ha ki fibroblasts 'i fakatupu, 'i he: Ph.d. 'Esei, 'Univesiti 'o Lonitoni, Lonitoni, 'Ingilani, 1978.