Oziqlantiruvchi qo'shimchalar uchun ultratovushli suv o'tlari ekstraktsiyasi
Ultrasonik ekstraktsiya suv o'tlari hujayralarini samarali va tez buzishning eng yaxshi usuli hisoblanadi. Sonikatsiya bioaktiv birikmalarning to'liq miqdorini chiqarishi mumkin, bu ultratovush texnikasini yuqori samarali qiladi.
Ultratovush yordamida yosunlardan oqsillar, lipidlar va fenolik moddalarni qanday olish mumkin
Yosunlar va mikroalg turlari oqsillar, lipidlar, karotinoidlar, pigmentlar (masalan, fikosiyaninlar, astaksantin va boshqalar), fenolik moddalar va polisaxaridlar (masalan, karragenlar) kabi biologik faol birikmalarga boy. Bu ularni oziq-ovqat va xun takviyeleri uchun ekstraktlar ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladigan tabiiy materialga aylantiradi. Oziqlantiruvchi qo'shimchalar uchun tez-tez ishlatiladigan suv o'tlari turlari Arthrospira maxima va (shuningdek, spirulina sifatida ham tanilgan), Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis va Ulva spp. Yosunlar yuqori sifatli oqsillar, lipidlar, uzun zanjirli PUFA (ya'ni omega-3), polisakkaridlar (masalan, alginat, karragenan, b-glyukanlar), vitaminlar va antioksidantlarning yaxshi manbai ekanligi ma'lum.
Spirulina tez-tez ishlatiladigan suv o'tlari turi bo'lib, u oqsillar kabi yuqori qimmatli bioaktiv birikmalarga boy (quruq og'irligi 50-70%). Spirulina FDA (AQSh oziq-ovqat dori vositalari boshqarmasi) tomonidan GRAS (Umuman olganda xavfsiz deb e'tirof etilgan) sifatida tasdiqlanganligi sababli, spirulina va spirulina ekstrakti tijoratlashtirilgan oziq-ovqatlarda yoki oziq-ovqat qo'shimchalari sifatida ishlatilishi mumkin.
Ultrasonik suv o'tlari ekstraktsiyasining afzalliklari
Ultrasonik ekstraksiya yuqori rentabellik, ishonchlilik, xavfsizlik, soddalik va ekologik tozalik kabi ko'plab nuqtalarda muqobil ekstraksiya usullaridan ustundir.
To'liq ekstraksiya hosildorligi
Yuqori samarali ultrasonikatorlar yosun hujayralarini ochadi va ularni buzadi, shunda hujayra ichidagi material chiqariladi. Ultrasonik ekstraksiya shu bilan fikobiliproteinlar, karotenoidlar va lipidlar va fenolik moddalar kabi bioaktiv birikmalarning to'liq spektrini chiqaradi.
Fikobiliproteinlarni uchta asosiy guruhga bo'lish mumkin, ya'ni xloro-fikosiyaninlar, allofikoksiyaninlar va fikoeritrinlar. C-Phycocyanin tabiiy ko'k pigment bo'lib, oziq-ovqat va farmatsevtika mahsulotlarida keng qo'llaniladi. Ultrasonik ekstraktsiya oqsillarning to'liq spektrini chiqaradi.
SonoStation – 2x 2kVt ultratovushli ultratovushli tizim, aralashtirilgan tank va nasos – qazib olish uchun qulay tizimdir.
Yuqori ekstraksiya samaradorligi
Duangsee va boshqalar. (2009) Arthospira biomassasidan bioaktiv birikmalarni (ultratovush yordamida erituvchi ekstraktsiyasi va qayta-qayta muzlatish va eritish yo'li bilan ekstraktsiya qilish) ikki xil usulini sinovdan o'tkazdi va ultratovushli erituvchi ekstraktsiyasi muzlatish va eritishga qaraganda yuqori ekstraksiya samaradorligini (22,1%) olib kelishini aniqladi. 15,6%). Sonikatsiya va takroriy muzlatish va eritish o'rtasidagi hujayra yorilishi taqqoslanishi sonication yanada samarali ekanligini ko'rsatadi. Ultrasonik kavitatsiya suv o'tlari hujayralarini tez va samarali ravishda buzadi, bu takroriy muzlatish va eritish bilan ishlov berilgan spirulina hujayralari bilan solishtirganda yuqori hujayra buzilishiga olib keladi.
Sonication takroriy muzlatish va eritish bilan solishtirganda hujayra konvertini sindirishda samaraliroq edi. Fikosiyaninning ekstraktsiya hosildorligi, ishlov berish haroratining ekstraktsiya samaradorligiga ta'sir qilishini ko'rsatdi.
Tez chiqarish jarayoni
Yuqori samarali ultratovush tizimlari suv o'tlari suspenziyasiga yuqori amplitudalar orqali yuqori ultratovush quvvatini qo'llashi mumkin. Bu ultratovushli ekstraktsiyani juda tez ishlov berish usuliga aylantiradi.
Haroratni nazorat qilish
Ultrasonikatsiya - bu termal bo'lmagan, sof mexanik ekstraktsiya usuli. Chiqarish harorati raqamli Hielscher ultrasonikatoriga ulangan, o'rnatiladigan harorat sensori yordamida aniq nazorat qilinishi mumkin. Hielscher raqamli ultrasonikatorlarining dasturiy ta'minoti harorat chegaralarini o'rnatishga imkon beradi, shuning uchun ultratovushli gomogenizator harorat chegarasiga yetganda pauza qiladi. Haroratni aniq nazorat qilish fikobiliproteinlar, vitaminlar, polifenollar, polisakkaridlar, lipidlar va boshqa bioaktiv birikmalar kabi issiqlikka sezgir materiallarning termal degradatsiyasini oldini olishga imkon beradi.
Har xil erituvchilar bilan mos keladi
Ultrasonikatsiya deyarli har qanday hal qiluvchi bilan mos keladi. Ultrasonik ekstraktsiya suv yoki etanol kabi yashil erituvchilar bilan birgalikda toza ekstraktlarni ishlab chiqaradi. Ushbu ultratovushli ekstraktlarni oziq-ovqat mahsulotlariga xavfsiz tarzda kiritish mumkin, chunki ekstraksiya erituvchilari etanol va suv GRAS (Umumiy ravishda xavfsiz deb tan olingan) maqomiga ega.
Qayta ishlab chiqarish va jarayonni standartlashtirish
Hielscher raqamli ultrasonikatorlari aqlli dasturiy ta'minot va ideal ekstraktsiya parametrlari uchun ishlab chiqilgan turli xil sozlamalar bilan birga keladi. Dasturiy ta'minot ultratovush jarayonining barcha parametrlarini (masalan, amplituda, aniq quvvat, umumiy quvvat, harorat, bosim, vaqt, sana) protokollaydi va sonikatsiya ma'lumotlarini o'rnatilgan SD-kartadagi CSV fayliga yozadi. Bu sizga ekstraksiya jarayonini standartlashtirish va sonikatsiya va sifatli chiqishni yaqindan kuzatib borish imkonini beradi. Bu xususiyatlar qo'shimchalar, oziq-ovqat yoki farmatsevtika mahsulotlari uchun ekstraktlar ishlab chiqarilganda juda muhim bo'lgan jarayonni stadanizatsiya qilish talablarini hamda Yaxshi ishlab chiqarish amaliyotlarini (GMP) bajarishga yordam beradi.
Ultrasonik Phycocyanin Extraction Protocol
Mazumder va boshqalar. (2017) Arthospira platensis dan phycocyanin va fenoliklarni ultratovushli ekstraksiya qilish uchun optimal ishlov berish parametrlarini o'rganib chiqdi. Phycocyanin (29,9 mg / g) va jami fenolik moddalar (2,4 mg / g) maksimal rentabelligi 40% etanol konsentratsiyasida, 34,9 ° C ekstraksiya haroratida UP50H (50 vatt, 30 kHz) ultrasonikator yordamida 95% amplitudada olingan. chiqarish vaqti 104,7 sek.
Vernes va boshqalar. (2019) spirulinadan oqsillarni ajratib olish uchun UIP1000hdT (1000W, 20kHz) ultratovush qurilmasidan foydalangan. Ultrasonikator BS2d34 sonotrode va ultratovushli oqim reaktori bilan jihozlangan (oqim xujayrasi va Seepex nasosi bilan aniq ultratovushli ekstraksiya sozlamalari uchun quyidagi rasmga qarang).
UIP1000hdT – Manothermosonication (MTS) o'rnatish va laboratoriya miqyosida spirulinadan oqsil olishimiz
manba: Vernes va boshqalar. 2019
Tadqiqot natijalari shuni ko'rsatadiki, oqsil hosildorligi uchun optimallashtirilgan ultratovushli ekstraksiya sharoitlari biroz ko'tarilgan harorat va bosimni o'z ichiga oladi (manothermosonication MTS deb ataladi). MTS ultratovushsiz an'anaviy jarayonga (8,63 ± 1,15 g / 100 g quruq og'irlik) qaraganda 229% ko'proq (28,42 ± 1,15 g / 100 g quruq og'irlik) massa almashinuvini ta'minlaydi va 229% ko'proq protein olish imkonini beradi.
Ekstraktda 100 g quruq spirulina biomassasi uchun 28,42 g oqsil olingan bo'lsa, uzluksiz sonikatsiya jarayonida faqat 6 daqiqada 50% proteinni tiklash tezligiga erishildi. Mikroskopik ko'rish akustik kavitatsiya spirulina filamentlariga parchalanish, sonoporatsiya, deteksturatsiya kabi turli mexanizmlar orqali ta'sir qilishini ko'rsatadi. Ushbu turli xil effektlar spirulina bioaktiv birikmalarining ekstraktsiyasini, chiqarilishini va eruvchanligini oson va samaraliroq qiladi, bu esa yuqori sifatli yuqori protein hosiliga olib keladi.
Ultrasonik usulda olingan oqsillarning sifatiga kelsak, aminokislotalar ultratovush bilan ishlov berishda buzilmagan, ammo ular an'anaviy ekstraktsiya bilan solishtirganda sonikatsiya holatida ko'proq miqdorda mavjud.
Yuqori bosim va haroratsiz manotermosonikatsiya va ultratovushli ekstraksiya solishtirilsa, ekstraktsiya hosildorligi va samaradorligidagi farq faqat minimaldir. Shuning uchun faqat ultratovush spirulina oqsillariga boy yuqori sifatli ekstrakt ishlab chiqarishning eng tejamli va eng oson usuli hisoblanadi. Ultrasonik ekstraksiya - bu laboratoriya miqyosida spirulinadan oqsil olish uchun mos bo'lgan yashil, ekologik toza ekstraksiya usuli bo'lib, u osonlikcha uchuvchi va sanoat miqyosida kengaytirilishi mumkin. (Qarang: Vernes va boshq. 2019)
UP400St 8L partiyada suv o'tlarining ultratovushli ekstraktsiyasi uchun
Yuqori samarali ultratovushli ekstraktorlar
Kichik miqyosda erishilgan barcha qazib olish natijalari chiziqli ravishda katta ishlab chiqarish quvvatlariga o'tkazilishi mumkin. Laboratoriyadan sanoat qazib olish tizimlariga qadar Hielscher Ultrasonics katta mahsulot portfeli sizning ko'zda tutilgan jarayon quvvati uchun eng mos ultrasonikatorga ega. Bizning ko'p yillik tajribali xodimlarimiz sizga texnik-iqtisodiy sinovlar va jarayonni optimallashtirishdan ultratovush tizimingizni yakuniy ishlab chiqarish darajasiga o'rnatishgacha yordam beradi.
Hielscher Ultrasonics – Murakkab qazib olish uskunalari
Hielscher Ultrasonics mahsulot portfeli kichikdan katta hajmgacha bo'lgan yuqori samarali ultratovushli ekstraktorlarning to'liq spektrini qamrab oladi. Qo'shimcha aksessuarlar sizning jarayoningiz uchun eng mos ultratovushli qurilma konfiguratsiyasini oson yig'ish imkonini beradi. Optimal ultratovush o'rnatish ko'zda tutilgan quvvat, hajm, xom ashyo, partiya yoki inline jarayon va vaqt jadvaliga bog'liq. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi 24/7 og'ir yuklarda va talabchan muhitda ishlash imkonini beradi.Ultrasonik ekstraksiya jarayonlarining chiziqli miqyosi ishlab chiqarishni oddiy va ishonchli oshirish imkonini beradi. Ultrasonik ekstraksiya jarayonlarining chiziqli o'lchamlari haqida ko'proq o'qing!
Turli xil aksessuarlardan tanlang, masalan:
- turli o'lchamlar, diametrlar va shakllarga ega sonotrodlar
- 200 mikron va undan yuqori yuqori amplituda uchun sonotrodlar
- Har xil hajm va geometriyali oqim xujayrasi reaktorlari
- daromadlarni oshirish yoki kamaytirish uchun ko'plab kuchaytiruvchi shoxlar
- Ultrasonik ekstraktor, tank, aralashtirgich va nasosni o'z ichiga olgan SonoStation kabi to'liq sonikatsiya sozlamalari
- ulanadigan harorat sensorlari
- ulanadigan bosim sensorlari
Bizning yaxshi o'qitilgan, uzoq tajribaga ega xodimlarimiz siz bilan maslahatlashadilar va ekstraktsiya jarayoni talablari uchun eng mos ultratovush tizimini tavsiya qiladilar!
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Yuqori quvvatli ultratovushli gomogenizatorlardan laboratoriya uchun uchuvchi va sanoat masshtab.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Anupriya Mazumder; P. Prabuthas; Hari Niwas Mishra (2017): Optimization of ultrasound-assisted solvent extraction of phycocyanin and phenolics from Arthospira platensis var. ‘lonor’ biomass. Nutrafoods (2017) 16:231-239.
- Vernès L., Abert-Vian M., El Maâtaoui M., Tao Y., Bornard I., Chemat F. (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry 54, 2019. 48-60.
- 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. - Rachen Duangsee, Natapas Phoopat, Suwayd Ningsanond (2009): Phycocyanin extraction from Spirulina platensis and extract stability under various pH and temperature. Asian Journal of Food and Agro-Industry 2009, 2(04), 819-826.
Bilishga arziydigan faktlar
spirulina
Prokaryotik bakteriyalar bo'lgan spirulina karotinoidlar, xlorofill va fikosiyanin kabi pigmentlarga boy. Karotinoidlar (masalan, b-karotin, to'q sariq-sariq pigment), xlorofill va fitosyanin mos ravishda 0,4, 1,0 va 14% quruq massada bo'lishi mumkin. Phycocyanin - bu biliprotein deb ataladigan ko'k-yashil oqsil bo'lib, u siyanobakteriyalarning sitoplazmatik membranasidagi fotosintetik lamellarda joylashgan.
U oziq-ovqat qo'shimchalari va oziq-ovqat bo'yoqlari, ozuqaviy qo'shimchalar va immuno-diagnostika uchun ishlatiladi.