Hielscher ультразвукова технологія

Ультразвукова деацетилація хітоу до хітозану

Хітозан-похідний біполімер, який має багато застосувань у фармацевтичній галузі, продовольства, сільського господарства та промисловості. Ультразвукова деацетилтерапія хітоу до хітозан посилює лікування значно – веде до ефективного і швидкого процесу з високою якістю хітозан вищої якості.

Виробництво ультразвукової хітозану

Хітозан отримують шляхом N-деацетилації хітоу. У звичайній деацетил, хівін просочений водяними лужних розчинниках (зазвичай 40 до 50% (Вт/Вт) NaOH). Процес замочування вимагає високих температур 100 до 120 º C дуже трудомістка, в той час як вихід хітозан отриманий за крок для замочування низький. Застосування високосилового ультразвук посилює процес деацетиллікування Хітону значно і призводить до високої врожайності низькомолекулярних вахітозан в швидкому лікуванні при низькій температурі. Ультразвуковий деацетилація призводить до високої якості хітозан, який використовується в якості харчових продуктів і фармацевтичної інгредієнт, як добриво і в багатьох інших промислових застосувань.
Ультразвукове лікування призводить до виняткових ступеня ацетилкислоти (DA) хітона зниження ступеня ацетилкислоти хітоу від DA ≥ 90 до хітозану з DA ≤ 10.
Багато досліджень підтверджують ефективність ультразвукового хітоу деацетилз до хітозан. Вайс ін. (2008) виявив, що ультразвуком покращує перетворення хітоу в хітозан різко. Ультразвукове лікування хітин поставляється з значними заощадженнями часу, зменшуючи необхідний час процесу від 12-24 годин до декількох годин. Крім того, менше розчинника потрібно для досягнення повної конвертації, яка знижує екологічні наслідки того, щоб відкинути і розпоряджатися витраченого або непрореагованим розчинником, тобто концентрованих NaOH.

Ультразвукова деацетилація хітоу до хітозану

Деацетилація хітоу до хітозан сприяє ультразвуком

Високоперформний ультраакулятор UIP4000hdT для промислового застосування

UIP4000hdT – 4kW потужність ультразвукової системи

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Принцип роботи ультразвукового хітозан лікування

Висока потужність, Низькочастотне ультралікація (∼ 20-26kHz), створює акустичну кавітацію в рідинах і невиразних. Висока потужність ультразвуку сприяє перетворення хітоу в хітозан як розчинник (наприклад, NaOH) фразові і проникає в тверді частинки хітоу, тим самим підвищуючи площу поверхні і поліпшення масової передачі між твердою і рідкої фази. Крім того, високі сили зсуву ультразвукової кавітацію створюють вільні радикали, які збільшують реактивність реагентів (тобто NaOH) під час гідролізу. В якості нетеплової техніки обробки, ультразвуком запобігає термічна деградація виробництва високоякісних хітозан. Ультразвуковий скоротити час обробки необхідних для витягання Хітону з ракоподібних, а також прибутковість хіту (і, таким чином, згодом хітозан) високої чистоти в порівнянні з традиційними умовами обробки. Для виробництва хітоу і хітозан, УЗД таким чином має потенціал для зниження вартості виробництва, скорочення часу обробки, дозволяють краще контролювати виробничий процес і зменшити вплив на навколишнє середовище відходів процесу.

Переваги виробництва ультразвукової хітозану

  • Вищий вихід хітозан
  • Чудову якість
  • Скорочений час
  • Температура нижнього процесу
  • Підвищення ефективності
  • Легко & безпечна експлуатація
  • екологічно чистий

Ультразвукова Хітоксилювання до хітозану – Протокол

1) Підготуйте хіту:
Використання краба снарядів, як джерело матеріалу, Краб снарядів повинні бути ретельно мити для того, щоб видалити будь-які розчинні органічні і дотримуючись домішок, включаючи грунт і білок. Після цього матеріал оболонки повинен бути повністю висушений (наприклад, при 60 º с на добу в духовці). Висушені Шкаралупа потім грунт (наприклад, за допомогою Молот млин), розпротеїзовані в лужному середовищі (наприклад, NaOH на conc. 0,125 до 5,0 м), і демінералізована в кислоті (наприклад, розбавляють соляну кислоту).
2) ультразвукова Деацетилація
Для запуску типової ультразвукової реакції деацетилації, бета-хіто частинок (0,125 мм < d < 0.250 mm) are suspended in 40% (w/w) aqueous NaOH at a ratio beta-chitin/NaOH aqueous solution of 1/10(g mL-1), підвіска передається в Двостінні скляний стакан і є і соковані за допомогою Hielscher UP400St Ультразвуковий Гомогенізатор. Наступні параметри (CF. Fiamingo та ін. 2016) постійно зберігаються при проведенні ультразвукової реакції хікіну деацетилation: (i) Ультразвуковий зонд (salde Hielscher S24d22D, Tip діаметр = 22 мм); (II) режим сокації пульсу (IP = 0,5 сек); (III) Ультразвуковий поверхневий інтенсивність
(I = 52,6 W CM-2), (IV) температура реакції (60 º C ± 1 º C), (v) час реакції (50 хв), (VI) коефіцієнт бета-хітоу вага/обсяг 40% (w/w) водний Гідроксид натрію (BCHt/NaOH = 1/10 г мл-1); (VII) обсяг бета-хітоу підвіски (50mL).
Перша реакція триває 50min під постійним магнітним перемішуванням, а потім переривають швидко охолодження підвіски до 0 º C. Після цього розбавляють соляну кислоту, щоб досягти рН 8,5, а зразок CHs1 ізольований фільтрацією, що інтенсивно вимивається з деіонізованою водою і сушать при навколишніх умовах. Коли ж Ультразвуковий деацетилація повторюється як другий крок до CHs1, він виробляє зразок CHs2.

Ультразвукова деацетилація в хітозан

Сканування електронно-мікроскопії (SEM) зображень у збільшенні 100 × a) Gladius, b) УЗД-оброблені Gladius, c) β-хіцин, d) УЗД-оброблені β-хіцин, і е) хітозан (джерело: Прету та ін. 2017)

Fiamingo та ін. встановлено, що Ультразвуковий деацетилз бета-Хітону ефективно виробляє високу молекулярну вагу хітозан з низьким ступенем ацетилкислоти, не використовуючи добавки, ні інертну атмосферу, ні тривалий час реакції. Незважаючи на те, що Ультразвуковий деацетилляція реакція проводиться в більш м'які умови – тобто низька температура реакції в порівнянні з більшістю термохімічних деацетилреакцій. Ультразвукова деацетилація бета-Хітону дозволяє препарування випадковим чином, що володіє змінним ступенем ацетилкислоти (4% ≤ DA ≤ 37%), середню вагу середньої молекулярної ваги (900 000 г Mol-1 ≤ MW ≤ 1 200 000 g Mol-1 ) і низькою дисперсності (1,3 ≤ р ≤ 1,4) шляхом проведення трьох послідовних реакцій (50 хв/крок) при 60 º C.

Hielscher ultrasmonics виробляє високопродуктивні ultrasonicors для sonochemical додатків.

Високосилові ультразвукові процесори від лабораторії до пілотного і промислового масштабу.

Високоексплуатаційні ультразвукові системи для виробництва хітозану

UIP4000hdT-4 кіловат потужна ультразвукова система для видобутку і malaxxation оливкової оліїФрагментація хітоу і децелювання хітоу до хітозану вимагає потужного і надійного ультразвукового обладнання, яке може доставити високі амплітуди, забезпечує точний керованість за параметрами процесу і може експлуатуватися 24/7 при важких навантажень і в складних середовищах. Hielscher ультразвук асортимент продукції отримати ви і ваші вимоги процесу покриті. Hielscher ультраакукатори є високопродуктивними системами, які можуть бути оснащені аксесуарами, такими як сотроди, прискорювачі, реактори або потоку клітин для того, щоб відповідати вашим потребам процесу в оптимальному порядку.
За допомогою цифрового кольорового дисплея, опція для попереднього налаштування сокації, автоматичний запис даних на інтегровану SD-карту, віддалений контроль браузера і багато інших функцій, найвищий контроль процесу і зручність для користувача забезпечується. В парі з надійністю і важкою несучими потужністю, Hielscher ультразвукові системи ваші надійні роботи коня у виробництві.
Хітоз фрагментація та деацетилтерапія вимагає потужного УЗД для отримання цільового перетворення і кінцевого продукту хітозан високої якості. Спеціально для фрагментації хітину пластівці, високі амплітуди і підвищений тиск мають вирішальне значення. Hielscher ультразвук’ промислові ультразвукові процесори легко доставити дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200 мкм можна безперервно запустити в роботі 24/7. Для ще більш високих амплітуд, індивідуальні ультразвукові сотроди доступні. Потужність Hielscher ультразвукових систем дозволяє ефективно і швидко деацетилз безпечним і зручним процесом.

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:

пакетний Обсяг швидкість потоку Рекомендовані пристрої
Від 1 до 500мл Від 10 до 200мл / хв UP100H
Від 10 до 2000мл Від 20 до 400мл / хв UP200Ht, UP400St
0.1 до 20 л 0.2 до 4л / хв UIP2000hdT
Від 10 до 100 л Від 2 до 10 л / хв UIP4000hdT
застосовується Від 10 до 100 л / хв UIP16000
застосовується більший кластер UIP16000

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, якщо ви хочете отримати додаткову інформацію про гомогенізацію ультразвуку. Ми будемо раді запропонувати вам ультразвукову систему, яка відповідатиме вашим вимогам.









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Література / Довідники

  • Butnaru E., Стоуру е., Бребу MA, Дамарі-Ніта R.N., Барган а., Василе с. (2019): хітозан основі Біонантокомпозиційних плівок, підготовлених емульсійною технікою для консервування продуктів харчування. Матеріали 2019, 12 (3), 373.
  • Fiamingo а., де-мула Деласюк J.A., Тромботто Девід л., Кампана-Фіхо с. п. (2016): Широко декомпенсована Висока молекулярна вага хітозан з багатоступінчиних УЗД-допомагали деацетилрозом бета-Хітону. Ультразвук Сонохімія 32, 2016. 79 – 85.
  • К'єсаранссон, г., Wu, т., Зіванівич, с., Вайса, Дж. (2008): Sonochemically-допомагали перетворення Хітоу в хітозан, USDA національної дослідницької ініціативи головних слідчих засідання, Новий Орлеан, Лос-Анджелесі, 28 червня.
  • К'єксарссон, г., Крістобергссон, к. Жоровіч, с., Вайр, Дж. (2008): вплив температури під час деацетилації хітоу хітозан з ультразвуком високої інтенсивності як попереднє лікування, щорічне засідання інституту харчових технологів, Новий Орлеан, ЛУЇЗІАНА, 30 червня, 95-18.
  • К'єксарссон, г., Кристбергссон, к., Зіновіч, с., Вайр, Дж. (2008): вплив ультразвуку високої інтенсивності для прискорення перетворення хітоу в хітозан, щорічне засідання інституту харчових технологів, Новий Орлеан, Ла, 30 червня, 95-17.
  • Прету м, Кампана-Фіхо с. п., Fiamingo а., Колентіно I.C., Тесмарі-Зампьєєрі M.C., Абсса D.M.S., Ромеро А. Ф, Bordon I.C. (2017): Gladius і його похідних як потенційний біосорна для морського дизельного масла. Екологічної науки та забруднення досліджень (2017) 24:22932-22939.
  • Wijesena R.N., Тісера н., Канангара Y.Y., лінь ю., Амапатунга G.A.J., де Сільва K.M.N. (2015): Метод підготовки до верху донизу препарату хітозанних наночастинок та нановолокон. Вуглеводних полімерів 117, 2015. 731 – 738.
  • Wu, T., Зііванович, с., Хейс, D.G., Вайс, J. (2008). Ефективне зниження ефективності хітозану молекулярної ваги шляхом високої інтенсивності УЗД: базовий механізм і вплив параметрів обробки. Журнал сільськогосподарської та харчової хімії 56 (13): 5112-5119.
  • Ядav м.; Госвамі п.; Парітш к.; Кумар м.; Pareek н.; Вівіканта в. (2019): Відходи морепродуктів: джерело для підготовки комерційно працездатних хів/хітозан матеріалів. Біоресурси і Біопереробка 6/8, 2019.


Факти варті знати

Яким ультразвуковим Chitin Deactylation роботи?

Коли Висока потужність, низькочастотний ультразвук (наприклад, 20-26kHz) в рідину або шламу, що чергуються високого тиску, циклів низького тиску застосовуються до рідких створення стиснення і розрідження. Під час цих змінного високого тиску/циклів низького тиску, малі вакуумні бульбашки створюються, які ростуть протягом декількох циклів тиску. В точці, коли вакуумні бульбашки не можуть поглинати більше енергії, вони сильно конструкції. Під час цього міхура імплозії, локально дуже інтенсивні умови відбуваються: висока температура до 5000K, тиск до 2000 атм, дуже високий рівень опалення/охолодження і тиск диференціалів відбуваються. Оскільки динаміка міхура колапс швидше, ніж Масова і тепловіддачі, енергія в руйнується порожнини обмежується дуже невеликою зоною, яка також називається "Гаряча пляма". Імплозії кавітаційного міхура також призводить до microturbulences, рідких струменів до 280m/s швидкості і в результаті зсуву сил. Це явище відоме як ультразвукова або акустична Кавітація.
Краплі і частинки в соковані рідини impinged тих кавітаційних сил і коли прискорені частинки стикаються один з одним, вони отримують зруйнованої шляхом міжчастинної зіткнення. Акустична Кавітація є робочим принципом ультразвукового фрезерування, диспергування, емульсифікації і сонохімія.
Для хітин деацетил, високої інтенсивності УЗД збільшується в області поверхні, активуючи поверхню і сприяючи масової передачі між частинками і реагентом.

хітозану

Хітозан-модифікований, cationic, нетоксичний вуглеводний полімер з складною хімічною структурою, утвореною β-(1,2) глюкозамін, як його основний компонент (> 80%) і N-ацеліл глюкозамін одиниць (<20%), randomly distributed along the chain. Chitosan is derived from chitin through chemical or enzymatic deacetylation. The degree of deacetylation (DA) determines the content of free amino groups in the structure and is used to distinguish between chitin and chitosan. Chitosan shows good solubility in moderate solvents such as diluted acetic acid and offers several free amine groups as active sites. This makes chitosan advantageous over chitin in many chemical reactions. Chitosan is valued for its excellent biocompatibility and biodegradability, non-toxicity, good antimicrobial activity (against bacteria and fungi), oxygen impermeability and film forming properties. In contrast to chitin, chitosan has the advantage of being water-soluble and thereby easier to handle and use in formulations. As the second most abundant polysaccharide following cellulose, the huge abundance of chitin makes it a cheap and sustainable raw material.

Хітозан виробництво

Хітозан виробляється в два кроки процесу. На першому етапі, сировина, такі як ракоподібних снарядів (тобто креветки, Краб, рак), є депротеїзовані, знесилені і очищені, щоб отримати хіну. На другому кроці, хітин обробляється сильною базою (наприклад, NaOH) для видалення ацетольних бокових ланцюгів з метою отримання хітозану. Процес виробництва звичайних хітозан, як відомо, дуже трудомістким і економічно інтенсивним.

хітин

Хіто (C8H13О.5Nн є прямим ланцюговим полімерним полімер-1, 4-н-ацетилглюкозамін і класифіковано на α-, β-і γ-Хітону. Будучи похідною від глюкози, хідін є основним компонентом екзоскелети членистоногих, таких як ракоподібні і комахи, ракули молюсків, головоногих дзьоби, а також луски риб і земноводних і можуть бути знайдені в клітинних стінках в грибці, теж. Структура хіту порівнянна з целюлозою, утворюючи кристалічні нанофібрили або вуса. Целюлоза є найбільш багатим полісахариду світу, а потім хіте в якості другого найбільш рясні полісахариди.

Глюкозамін

Глюкозамін (C6H13НЕМАЄ5) є аміноцукром і важливим попередником в біохімічному синтезі глікоколатних білків і ліпідів. Глюкозамін, природно, рясне з'єднання, яке є частиною структури обох полісахаридів, хітозан, і хішин, що робить глюкозамін одним з найбільш рясні моносахарів. Більшість комерційно доступних глюкозамін виробляється гідроліз ракоподібних екзоскелети, тобто Краб і Омар снарядів.
Глюкозамін використовується в основному як харчова добавка, де вона використовується у формах глюкозамін сульфат, глюкозамін гідрохлорид або N-ацетиловий глюкозамін. Глюкозамін сульфат добавки вводять всередину, щоб лікувати Хворобливий стан, викликаний запаленням, пробою і можливої втрати хряща (остеоартрит).