Видобуток ультразвуковими водоростями для харчових добавок

Ультразвуковий видобуток є чудовим методом порушити водорості клітин ефективно і швидко. Ультразвуком можна випустити повну кількість біологічно активних сполук, що робить ультразвукову техніку вельми ефективною.

Як витягти білки, ліпіди і феноли з водоростей з ультразвук

Водоростеві і мікролегальні види багаті біологічно активними сполуками, такими як білки, ліпіди, каротиноїди, пігменти (наприклад, фікоціаніни, астаксантин і т.д.), феноліки і полісахариди (наприклад, каррагенани). Це робить їх широко використовуваним природним матеріалом для виробництва екстрактів для харчових продуктів і дієтичних добавок. Широко використовуваними видами водоростей для харчових добавок є Arthrospira maxima і (також відомий як спіруліна), Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis і Ulva spp. Водорості, як відомо, є хорошим джерелом високоякісних білків, ліпідів, довголанцюгових ПУФ (тобто омега-3), полісахаридів (наприклад, альгінату, каррагінан, β-глюканів), вітамінів і антиоксидантів.
Спіруліна є широко використовуваним типом водоростей, який багатий високо оціненими біоактивними сполуками, такими як білки (з 50-70% сухими wt). Оскільки Спіруліна схвалена FDA (Управління з контролю за харчовими продуктами США) як GRAS (загальновизнана як безпечна), екстракти спіруліни та спіруліни можуть бути використані в комерціалізованих харчових продуктах або як харчові добавки.

Переваги видобутку ультразвуковими водоростями

Ультразвуковий видобуток перевершує альтернативні методи видобутку в різноманітті точках, таких, як висока прибутковість, надійність, безпека, простота, і екологічність.

Повний вихід видобутку

Високоексплуатаційні ультраакукатори розривати водорості клітини відкриті і порушити їх так, щоб внутрішньоклітинний матеріал виділяється. Ультразвуковий видобуток релізи тим самим повний спектр біологічно активних сполук, таких як фітобілки, каротиноїди і ліпідів і феноли.
Фітобілки можуть бути диференційовані на три основні групи, а саме хлоко-фітофаліни, алофікоясини і фітоерини. С-Фікотянин-натуральний блакитний пігмент, який широко використовується в харчовій і фармацевтичній продукції. Ультразвуковий видобуток випускає повний спектр білків.

Висока ефективність видобутку

Дуангзее та ін. (2009) тестує два різних методи видобутку (ультрачно-асисольне Екстракція та видобуток шляхом повторного заморожування та відтавання) біологічно активних сполук з біомаси і виявили, що Ультразвуковий екстракційний видобуток призвів до більш високої ефективності видобутку (22,1%) ніж заморожування і відтавання (15,6%). Розрив клітинного розриву між ультразвуком і повторне заморожування і розморожування показує, що сонкації є більш ефективним. Ультразвуковий Кавітація зривати водорості клітини швидким і ефективним, що призводить до більш високої клітинної зриви, коли в порівнянні з спіруліни клітин лікувати повторне заморожування і відтавання.
Ультразвуком було більш ефективним у порушенні клітинної конверта в порівнянні з повторною заморожування і відтавання. Видобуток фікотянин показав, що температура обробки вплинула на ефективність видобутку.

Швидкий процес вилучення

Високопродуктивних ультразвукових систем може застосовуватися висока ультразвукова потужність за допомогою високих амплітуд в водорості підвіски. Це робить Ультразвуковий видобуток дуже швидким методом обробки.

контроль температури

Ультралікція є нетермічна, чисто механічної екстракції техніки. Температура видобутку може бути точно контролюється за допомогою підключаються датчик температури, який провідний до цифрової Hielscher ультраакулятор. Програмне забезпечення цифрових ультраакуляторів Hielscher дозволяє встановлювати температурні обмеження, щоб Ультразвуковий гомогенізатора призупиняється при досягненні температурного ліміту. Точний контроль температури дозволяє запобігти термічному погіршенню теплочутливих матеріалів, таких як фітобілки, вітаміни, поліфеноли, полісахариди, ліпіди та інші біологічно активні сполуки.

Сумісний з різними розчинниками

Ультралікація сумісна практично з будь-яким розчинником. Ультразвукове Екстракція в поєднанні з зеленими розчинниками, такими як вода або етанол, виробляють чисті екстракти. Ці ультразвукові екстракти можуть бути безпечно включені в продукти, так як видобуток розчинники етанолу і води є гра (як правило, визнаний безпечним) статус.

Відтворюваність і процес стандартизації

Цифрові ультраакукатори Hielscher поставляються з розумним програмним забезпеченням і розробив різні налаштування для ідеальних параметрів вилучення. Програмне забезпечення протоколів всіх ультразвукових параметрів процесу (наприклад, амплітуда, чиста потужність, загальна потужність, температура, тиск, час, дата) і записує дані сокації в файл CSV на вбудовану SD-карту. Це дозволяє стандартизації процес видобування та уважно стежити за ультразвуком і якісним виходом. Ці функції допоможуть вам виконати процес стадіалізація вимог, а також хороші виробничі практики (GMP), які є дуже важливими, коли екстракти виробляються для харчових добавок, продуктів харчування або фармацевтичної продукції.

Ультразвуковий Фікотянин екстракційний протокол

Mazumder ET Al. (2017) досліджував оптимальні параметри обробки для ультразвукового видобутку фікотянин і феноли з артритом. Максимальна врожайність фікотянин (29,9 мг/г) і Total фенолніки (2,4 мг/г) була отримана при 40% концентрації етанолу, 34.9 ° c температура видобутку з використанням ультраакулятора UP50H (50 Ватт, 30kHz) на амплітуді 95% для часу видобутку 104,7 сек.

Vernès et al. (2019) використовував ультразвуковий апарат UIP1000hdT (1000 Вт, 20 кГц) для вилучення білків зі спіруліни. Ультраакулятор був оснащений сонотродом BS2d34 і ультразвуковим реактором потоку (див. малюнок нижче для точної ультразвукової установки екстракції з проточною коміркою і насосом Seepex).

UIP1000hdT – Манотермінокація (МТС) установка und наші білки видобуток з спіруліна в лабораторних масштабах
Джерело: Vernes ET Al. 2019

Результати дослідження показують, що ультразвукові умови видобутку, оптимізовані до виходу білка, передбачають дещо підвищену температуру і тиск (так званий «манотермінокація МТС»). МТС сприяє масовій передачі і дозволяє отримати 229% більше білків (28,42 ± 1,15 г/100 г сухої WT.), ніж звичайний процес без ультразвуку (8,63 ± 1,15 г/100 г сухої WT).
З 28,42 г білків, отриманих на 100 г сухої спіруліна біомаси в екстракт, коефіцієнт відновлення білка в 50% був досягнутий всього за 6 хвилин в безперервному процесі сокації. Мікроскопічна візуалізація показує, що акустична Кавітація впливає на спіруліни нитки різними механізмами, такими як фрагментація, соопіація, виявленість. Ці різні ефекти роблять видобуток, звільнення і рібізація спіруліна біологічно активних сполук легше і ефективніше, що призводить до високої врожайності білка високої якості.
Що стосується якості ультрачно витягнуті білки, амінокислоти не були деградованих ультразвуком лікування, але вони присутні в більшій кількості в разі сокації в порівнянні зі звичайними видобутку.
Коли порівнюються манотермосонікація та ультразвукова екстракція без підвищеного тиску та температури, різниця в врожайності та ефективності видобутку лише мінімальна. Тому тільки ультразвук вважається найбільш економічним і простим методом отримання високоякісного екстракту, багатого білками спіруліни. Ультразвукова екстракція - це зелена, екологічно чиста техніка вилучення, придатна для вилучення білка зі спіруліни в лабораторних масштабах, яка може легко масштабуватися до пілотних та промислових масштабів. (cf. Vernès et al. 2019)

Високоефективні ультразвукові витяжки

Всі результати видобутку, досягнуті в малому масштабі, можуть лінійно масштабуватися до більших виробничих потужностей. Hielscher ультразвук великий портфель продуктів від Lab до промислових систем видобутку має найбільш підходящий ультраакулятор для вашого передбачається процес потенціалу. Наш довгий час досвідчений персонал допоможе вам від техніко-економічних обґрунтувань і оптимізації процесів до встановлення вашої ультразвукової системи на кінцевий рівень виробництва.

Hielscher Ультразвук – Сучасне обладнання для видобутку

Портфель продуктів Hielscher Ultrasonics охоплює весь спектр високопродуктивних ультразвукових екстракторів від малого до великого масштабу. Додаткові аксесуари дозволяють легко зібрати найбільш підходящу конфігурацію ультразвукового пристрою для вашого процесу. Оптимальна ультразвукова установка залежить від передбачуваної потужності, обсягу, сировини, пакетного або вбудованого процесу та часової шкали. Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 на важких роботах і у вимогливих середовищах. Лінійна масштабованість ультразвукових екстракційних процесів дозволяє легко і надійно збільшити виробництво. Дізнайтеся більше про лінійне масштабування ультразвукових екстракційних процесів!

Вибирайте з різних аксесуарів, таких як:

• сотроди з різними розмірами, діаметрами і формами
• сотроди для високої амплітуди 200 мкм і вище
• потік клітин реакторів з різними обсягами і геометрії
• численні Ріжки для збільшення або зменшення прибутку
• повні установки Сокації, такі як SonoStation, які включають Ультразвуковий екстрактор, танк, Мішалки, і насос
• підключаються датчики температури
• підключаються Датчики тиску

Наші добре підготовлені, досвідчені співробітники проконсультують вас і рекомендують вам найбільш підходящу ультразвукову систему для вашого процесу видобутку вимоги!

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв: