Збір мікроводоростей покращено за допомогою ультразвукової обробки
Мікроводорості багаті на ліпіди, білки та мікроелементи, що робить їх цінним джерелом поживних речовин. Враховуючи структурну стійкість клітинних стінок водоростей і необхідність подальшого вилучення внутрішньоклітинних сполук – особливо ліпіди та мікроелементи – необхідна нетермічна, високоефективна технологія. Завдяки своїм ультразвуковим апаратам Hielscher пропонує чудове технологічне рішення, яке полегшує та покращує два основні етапи обробки – концентрація біомаси та руйнування клітин.
Звуковий апарат UIP1000hdT для переробки водоростей
Один звукознімач. – Два етапи переробки водоростей
- Неруйнівний збір водоростей
Не порушуючи життєздатність і не пошкоджуючи цілісність типової багатоклітинної спіральної структури Arthrospira platensis. М'яка ультразвукова вібрація і кавітація змушує газові пухирці всередині клітин Arthrospira platensis руйнуватися, дозволяючи тим самим плавучим клітинам осідати. Це полегшує концентрацію біомаси водоростей. - Руйнування клітин для екстракції (ліпідів, білків, біологічно активних сполук)
На другому етапі процесу екстракції, інтенсивна ультразвукова обробка використовується для порушення клітинної структури Arthrospira platensis з метою вивільнення внутрішньоклітинних сполук, таких як ліпіди, білки та біологічно активні сполуки.
Дізнайтеся більше про ультразвукове видобування водоростей!
Заготівля водоростей за допомогою ультразвуку
У дослідженні Lecina та ін. (2015) культури ціанобактерій Arthrospira fusiformis (також Arthrospira platensis) були піддані неруйнівній обробці ультразвуком, що виявило значне полегшення седиментації та відновлення біомаси. Застосовуючи низькоінтенсивні ультразвукові поля (≤0,5 Вт/мл), дослідники індукували оборотну флокуляцію без шкоди для життєздатності або морфології клітин. – вимога для застосувань, що потребують інтактних біомолекул або життєздатних клітин для подальшого культивування.
за допомогою кнопки “Завдяки безперервній обробці ультразвуком ці мікроводорості легко осідають, концентруючи біомасу приблизно в 30 разів, досягаючи при цьому виходу близько 80-85%.” (Лецина та ін., 2015)
Екстрактор ультразвуковий UIP2000HDT з реактором з нержавіючої сталі для промислового вилучення ліпідів, білків і біологічно активних сполук з водоростей.
Високопродуктивні сокатори для збору та вилучення водоростей
Ультразвукові апарати Hielscher - це передові, високопродуктивні ультразвукові процесори, розроблені як для лабораторних, так і для промислових застосувань, що робить їх ідеально придатними для збирання та екстракції водоростей. На етапі збирання водоростей системи Hielscher забезпечують точну низькоінтенсивну ультразвукову обробку для сприяння агрегації та седиментації клітин, не пошкоджуючи їх цілісність. Згодом їх високоінтенсивні можливості дозволяють контролювати руйнування клітин, сприяючи ефективному вивільненню внутрішньоклітинних ліпідів, пігментів та мікроелементів. З настроюваними амплітудами та режимом циклу, безперервними режимами роботи та міцною конструкцією, ультразвукові апарати Hielscher підтримують масштабовану, енергоефективну біообробку – що робить їх ключовим інструментом у сучасних біорегенераторах з водоростей.
- високий ККД
- Найсучасніші технології
- надійність & Надійності
- Регульований, точний контроль процесу
- Пакетний & Вбудовані
- на будь-який обсяг
- Інтелектуальне програмне забезпечення
- інтелектуальні функції (наприклад, програмування, протоколювання даних, дистанційне керування)
- Простота і безпека в експлуатації
- низькі експлуатаційні витрати
- CIP (прибирання на місці)
Проектування, виробництво та консалтинг – Якість зроблено в Німеччині
Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність і простота експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові об'єкти. З важкими умовами та вимогливими умовами легко справляються ультразвукові апарати Hielscher.
Hielscher Ultrasonics є сертифікованою компанією ISO і приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим апаратам, які відрізняються найсучаснішими технологіями та зручністю для використання. Звичайно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE та відповідають вимогам UL, CSA та RoHs.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
| Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
| 0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
| Від 15 до 150 л | Від 3 до 15 л/хв | UIP6000HDT |
| Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000HDT |
| Н.А. | Більше | кластер UIP16000HDT |
Література / Список літератури
- Martí Lecina, Jordi Prat, Carlos J. Paredes, Jordi J. Cairó (2025): Non-disruptive sonication of A. fusiformis (A. platensis) cultures facilitates its harvesting. Algal Research, Volume 7, 2015. 1-4.
- 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. - Vernès, Léa; Vian, Maryline; Maâtaoui, Mohamed; Tao, Yang; Bornard, Isabelle; Chemat, Farid (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry, 54, 2017.
Поширені запитання
Як індукується седиментація клітин?
Седиментація клітин в першу чергу індукується розпадом внутрішньоклітинних газових пухирців, що порушує регуляцію плавучості. Це призводить до збільшення клітинної щільності, через що клітини занурюються за межі фотографічної зони, особливо у планктонних організмів, таких як ціанобактерії.
Що таке газові вакуолі в клітинах?
Газові вакуолі - це пов'язані з білками структури, наповнені газом, що зустрічаються у водних прокаріотів, включаючи ціанобактерії. Вони забезпечують контроль плавучості, дозволяючи клітинам регулювати своє вертикальне положення у товщі води для оптимального доступу світла та поживних речовин.
Що таке ціанобактерії?
Ціанобактерії - це фотосинтезуючі прокаріоти, що виробляють кисень, які зазвичай зустрічаються у прісноводних і морських середовищах. Вони відіграють ключову роль у фіксації азоту та первинному виробництві і можуть утворювати шкідливе цвітіння водоростей в евтрофних умовах.
Що таке Arthrospira fusiformis?
Arthrospira fusiformis - це нитчаста планктонна ціанобактерія, відома своєю спіральною морфологією. Вона процвітає в лужних содових озерах і є основним компонентом раціону фламінго. У комерційних цілях його культивують як “спіруліна” завдяки високому вмісту білка та поживних речовин.
Як ультразвукова обробка впливає на водорості?
Ультразвукова обробка руйнує клітини водоростей через кавітацію, що призводить до пошкодження мембран, колапсу газових пухирців і порушення фотосинтезу. У ціанобактерій, таких як Microcystis aeruginosa, чутливість до ультразвукової обробки збільшує післяклітинний поділ, ймовірно, через структурну вразливість у пізній світловій фазі добового циклу.
Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторії до промислові розміри.

