Spirulina Pigmentlerinin Ultrasonik Ekstraksiyonu
Ultrasonik ekstraksiyonun, mikroalglerin üstün kaliteli ekstraktlarının izolasyonu için oldukça verimli olduğu kanıtlanmıştır. Fikosiyanin gibi spirulina pigmentleri, yüksek antioksidan, vitamin ve protein içeriği nedeniyle sağlık yararlarına katkıda bulunan süper gıda olarak bilinir. Tozlar ve tabletler gibi yüksek konsantrasyonlu takviyeler üretmek için, mavi pigmentlerin spirulina alglerinden ekstrakte edilmesi gerekir.
spirulina
Arthrospira platensis (A. platensis) ve Arthrospira maxima (A. maxima) spirulina terimi altında bilinir. Spirulina, amino asitler ve antioksidanlar açısından zengin olan mavi-yeşil alglerdir. Proteinler, enzimler, mineraller ve A, K, B12 vitaminleri, demir ve manganez gibi yüksek miktarda besin ile süper gıda olarak kategorize edilirler. Alg cinsi Arthrospira, özellikle yüksek protein içeriğine sahiptir. Protein içeriği kuru ağırlıkça S ila h arasında değişir ve tüm esansiyel amino asitlerin tam spektrumunu sunar. Ayrıca, Arthrospira, toplam lipid içeriğinin yaklaşık %1,5 ila 2'si olan %5 ila 6'lık yüksek miktarda çoklu doymamış yağ asidine (PUFA) sahiptir. Bu PUFA'lar, esansiyel bir Omega-6 Yağ asidi olan γ-Linolenik asit (GLA) içerir. Arthrospira'nın diğer biyoaktif bileşikleri arasında vitaminler, mineraller ve fotosentetik pigmentler bulunur.
Not: Bilimsel olarak, Spirulina platensis (S. platensis) ve Spirulina maxima (S. maxima), doğru bir şekilde Arthrospira platensis (A. platensis) ve Arthrospira maxima (A. maxima) olarak adlandırılır. Her iki tür de bir zamanlar Spirulina cinsinde sınıflandırıldı ve bugüne kadar halk arasında spirulina adı altında biliniyordu. Arthrospira ve Spirulina'nın iki ayrı cinsinin tanıtılması artık genel olarak kabul edilse de, spirulina terimi genellikle şemsiye terim olarak kullanılmaktadır.
Ultrasonik Spirulina Ekstraksiyonu
Ultrasonik hücre bozucular (ultrasonik çıkarıcılar olarak da adlandırılır), hücre içi materyali serbest bırakmak için hücreleri açma yetenekleriyle bilinir. Yoğun ultrason dalgaları sıvılara bağlandığında, akustik kavitasyon olgusu meydana gelir. Kavitasyonel kuvvetler hücre duvarlarını bozar ve kütle transferini arttırır, böylece biyoaktif hedef bileşikler hücreden sıvıya taşınır.
Ultrasonik Ekstraksiyonun Avantajları
- yüksek verim
- Üstün ekstrakt kalitesi
- Hızlı Ekstraksiyon
- Hafif, termal olmayan işlem
- Çeşitli çözücüler
- Kasa
- Kullanımı kolay
- Doğrusal Ölçek Büyütme
- Az bakım gerektirir
- Hızlı Yatırım Getirisi
Ekstraksiyon Protokolü
Prabuthas ve ark. (2011), yüksek kaliteli bir fikosiyanin ekstraktı elde etmek için aşağıdaki ekstraksiyon protokolünü geliştirmiştir: Fikosiyanin ekstraksiyonu, damıtılmış su ve% 1 CaCl2 çözeltisi kullanılarak fikosiyanin konsantrasyonu açısından değerlendirildi. Deniz yosunu spirulina, ıslak biyokütlenin bakteriler tarafından hemen kullanılması ve besin bileşimi nedeniyle bozulmaya başlaması nedeniyle kurutulmuş formda kullanılır. Bu nedenle, bu sorunlardan kaçınmak için kurutulmuş alg biyokütlesinin kullanılması tavsiye edilir. Ekstraksiyon, 0.1 g kurutulmuş biyokütlenin çözücü miktarı ile karıştırılmasıyla gerçekleştirildi, sonikasyon deneysel tasarıma göre zaman ve genlik ile gerçekleştirildi. Örnek süspansiyonlar, bir Hielscher'ın UP50H ultrasonik hücre bozucusu kullanılarak sonikleştirildi, ardından soğutmalı santrifüj kullanılarak 13500 rpm'de 15 dakika santrifüjlendi. Farklı çözücülerle ekstraksiyon sırasında fikosiyanin ve protein içeriği kalsiyum klorür ve damıtılmış su ile araştırılmıştır.
Maksimum fikosiyanin miktarı, 0.3116 mg / ml, kalsiyum klorür çözeltisinde, ardından damıtılmış suda 0.299 mg / ml elde edildi. En fazla protein miktarı, c.63'ü distile su çözeltisinde ve T.69'u kalsiyum klorür çözeltisinde elde edilmiştir. Bu nedenle, CaCl2 çözeltisi, ultrason yardımı ile fikosiyanin ekstraksiyonu için en iyi çözücü olarak bulundu.
Spirulina Ekstraksiyonu için Yüksek Performanslı Ultrasonik Çıkarıcılar
Hielscher, bitki ve fito biyokütleden biyoaktiflerin güçlü, güvenilir ultrasonik ekstraksiyonu söz konusu olduğunda uzun vadeli deneyimli ortağınızdır. Tüm ultrasonik çıkarıcılar 7/24 çalıştırılabilir ve diyet ekstraktlarının ticari üretimi için uygundur. Ürün yelpazemiz, daha küçük el tipi biyobozuculardan pilot ultrasonicator'lara ve endüstriyel ultrasonik sistemlere kadar tüm spektrumu kapsar. Farklı sonotrodlar ve akış hücresi reaktörleri gibi çeşitli aksesuarlar, proses gereksinimlerinize en uygun şekilde uyum sağlar. Tüm Hielscher ultrasonik işlemciler sağlam, kullanımı kolay ve kullanıcı dostu olacak şekilde tasarlanmıştır. Dijital kontrollü ultrasonicators, sonication verilerinin otomatik protokolü için yerleşik bir SD kart ile birlikte gelir.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
---|---|---|
1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000 |
n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
- Sonikasyonda uzun süreli deneyim
- yüksek kalite
- sağlamlık
- 7/24 çalışma
- Kuru çalışma korumalı
- Doğrusal ölçeklenebilirlik
- Mükemmel müşteri hizmeti
- Az bakım gerektirir
- antrenman & Kurulum hizmeti
- TEKNİK MERKEZ
- Süreç Geliştirme
- Özelleştirilmiş ultrasonik ekipman
İyi eğitimli personelimiz, yüksek müşteri hizmeti ve profesyonel danışmanlık sağlar.
Bugün bize ulaşın! Uygulamanız için size en uygun ultrasonik çıkarıcıyı önermekten memnuniyet duyarız.
Literatür/Referanslar
- Merlyn Sujatha Rajakumar and Karuppan Muthukumar (2018): Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology 2018.
- Smriti Kana Pyne, Paramita Bhattacharjee, Prem Prakash Srivastav (2020): Process optimization of ultrasonication-assisted extraction to obtain antioxidant-rich extract from Spirulina platensis. Sustainability, Agri, Food and Environmental Research 8(4), 2020.
- Zhou, Jianjun; Min Wang, Francisco J. Barba, Zhenzhou Zhu, Nabil Grimi (2023):
A combined ultrasound + membrane ultrafiltration (USN-UF) process for enhancing saccharides separation from Spirulina (Arthrospira platensis). Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 85, 2023. - Bachchhav M.B., Kulkarni M.V., Ingale A.G. (2017): An efficient extraction of phycocyanin by ultrasonication and separation using ‘sugaring out’. Phykos 47 (2): 19-24 (2017).
- Prabuthas P., Majumdar S., Srivastav P.P., Mishra H.N. (2011): Standardization of rapid and economical method for neutraceuticals extraction from algae. Journal of Stored Products and Postharvest Research Vol. 2(5) pp. 93 – 96, May 2011.
Bilmeye Değer Gerçekler
spirulina
Spirulina, enerjilerini fotosentez yoluyla elde eden bir bakteri filumu olan bir tür siyanobakteridir (siyanofita olarak da bilinir). Oksijen üretebilen tek fotosentetik prokaryotlardır. Siyanobakteri adı, bakterilerin renginden gelir (Yunanca: κυανός, translit. kyanós, lit. mavi). Renklerinden dolayı mavi-yeşil algler olarak da adlandırılırlar, ancak modern kullanımda alg terimi ökaryotlarla sınırlıdır. Spirulina platensis (S. platensis), açık havuzlarda veya kapalı biyoreaktörlerde monokültür olarak kolayca yetiştirilebilen multifilamentli prokaryotik bir siyanobakteridir. C-phycocyanin (C-PC), spirulinadaki ana phycobiliproteindir.
Spirulina özleri
Spirulina, deniz siyanobakterilerinin (mavi-yeşil algler) biyokütlesinden elde edilen popüler bir besin takviyesidir. Vegan protein ve pigment takviyelerinin hazırlanmasında kullanılan iki spirulina türü Arthrospira platensis ve Arthrospira maxima'dır. Bu mikroalglerden salınan ekstrakt antioksidanlar, amino asitler ve vitaminler açısından zengindir. Bu nedenle, mavi özü tozu meyve sularına, smoothie'lere, shake'lere ve içeceklere eklenir ve onlara güzel, yoğun bir mavi renk verir. Alternatif olarak, spirulina özü tablet şeklinde tüketilebilir.
Phycocyanin, allophycocyanin ve phycoerythrin, yoğun açık mavi renkleriyle bilinen, hafif hasat yapan phycobiliprotein ailesinden bir pigment-protein kompleksleridir. Phycocyanin, klorofil için bir aksesuar pigmenttir. Tüm fikobilproteinler suda çözünür olduklarından, zar içinde bulunmazlar, bunun yerine fikobiliproteinler hücre zarına agregalar (fikobilizomlar olarak adlandırılır) olarak bağlanırlar.
Ultrasonik Ekstraksiyon ve Hücre Bozulması
Ultrason Destekli Ekstraksiyon (BAE), biyoaktif bileşikleri fito materyalden ve dokudan serbest bırakmak ve izole etmek için kullanılır.
Ultrasonik ekstraksiyon işlemleri için, yoğun ultrason dalgaları, dalgaların alternatif sıkıştırma ve genleşme oluşturduğu bir ortama bağlanır. Sıkıştırma / genleşme döngüleri sırasında, daha fazla enerji ememeyecek duruma gelene kadar birkaç döngü boyunca büyüyen ve böylece şiddetli bir şekilde patlayan vakum kabarcıkları oluşturulur. Kabarcık patlaması, yerel olarak 5000K'ya kadar meydana gelen sıcaklıklar, 1000atm'lik basınç farkları, 1010 K/s'nin üzerindeki ısıtma ve soğutma hızları ve 280m/s hızlara sahip sıvı jetleri ile oldukça enerjik bir durum üretir. Bu fenomen akustik kavitasyon olarak bilinir.