Ma'alo'obtal u ultrasonido Hielscher

Conservación ka extracción ultrasónica

Le desintegración ka'ansaj celulares (lisis) por medio de ultrasonido ku meyajtiko'ob uti'al u extracción u compuestos intracelular wa utia'al u inactivación microbiana.

Yiit

Ti' microbiología, jach chuunil laat'a'an asociada yéetel disrupción t'aan (lisis). o Desintegración (Allinger 1975). Le ken sonicando líquidos ti' altas intensidades, le sonoras ondas ba'ax ku propagan ti' medios ts'a'abal resultado alternando ciclos baja presión (rarefacción), yéetel tarifas dependiendo de le frecuencia yéetel ka'anal presión (compresión).
Ichil le ciclo baja presión, le ondas ultrasónicas u ka'anal intensidad crean mejen burbujas u vacío wa u jool ti' le líquido. Ka le burbujas alcanzan jump'éel volumen ku ts'o'ok ma' u páajtal u múuch'ik le energía, colapsan violentamente ichil jump'éel ciclo ka'anal presión. Le Uláak ba'al denomina ku cavitación. Ichil le implosión jach elevadas (aprox. 5, 000 k'uj) yéetel presiones (aprox. 2, 000atm) ku alcanzan localmente. Le implosión u cavitación le burbuja xan resultados ti' chooj ta'an líquidos ku tak velocidad u 280 m/s u rotura u le muuk' cizalla resultante le envoltura t'aan mecánicamente ka ma'alo'obkíinsiko'ob le transferencia xooko'obo'. Ultrasonido u yaantal táanil ts'o'ok bixake' destructivos wa constructivos ti' le células dependiendo de le parámetros u sonicación empleados.

desintegración le célula

Yáanal intensa sonicación enzimas wa proteínas páajtal liberar u ti' le células wa le orgánulos subcelulares bey resultado ti' desintegración le célula. Tu este caso, le compuesto disuelto ti' jump'éel solvente K'ala'an ti' jump'éel ba'ax insoluble. Utia'al u extraer u, k'a'ana'an u destruida le membrana t'aan. Interrupción u célula le jump'éel tuukula' sensible, tuméen le Buka'aj u ba'al u t'aan le pak'o' utia'al soportar ka'anal presión osmótica ichil. Ma'alo'ob kaambalil yo'osal u interrupción le célula k'a'abéet, utia'al Jech jump'éel liberación xma' trabas tuláakal le yik'áalil intracelulares incluyendo jaantik yáalab celulares yéetel le ácidos nucleicos wa desnaturalización yik'áalil.
Ultrasonidos k'a'ana'an bey ka'a controlable ma'alob tumen desintegración t'aan. Utia'al u beyo', le táanil mecánicos ti' le ultrasonido proporcionan asab séeb ka asab completan penetración disolvente ti' materiales celulares ka mejoran le transferencia juuch'. Le ultrasonido logra jump'éel asab penetración ti' jump'éel solvente ti' jump'éel wa'ak'al le páak'alo' yéetel mejora ti' le transferencia juuch'. Le ondas ultrasónicas generando cavitación perturban pak'ilo'ob celulares yéetel facilitan le liberación componentes le matriz.

Transferencia juuch'

Tu general u ultrasonido u conducir ti' jump'éel permeabilización membranas ti' le iones ()Mummery 1978), yéetel u xu'ulsiko'ob significativamente u selectividad le membranas celulares. Le actividad kanáanil ti' le ultrasonido apoya le meyajo'ob disolventes ti' u wa'ak'al. Bix ultrasonido pa' le pak'o' célula mecánicamente tumen le muuk' esquileo le cavitación, facilita ti' le transferencia célula ti' le disolvente. Le reducción Buka'aj partícula tumen le cavitación aumenta le superficie Máax ku ichil le sólido yéetel le fase líquida.

Proteína yéetel u extracción le enzima

Tu particular le extracción enzimas yéetel proteínas almacenadas ti' le células yéetel partículas subcelulares le chen ka'anatako'ob ultrasonido ka'anal intensidad ()1989 Kim), bey le extracción compuestos orgánicos contenidos ti' u wíinkilal paak'alo'ob yéetel neek' tuméen juntúul disolvente u ma'alo'obkíinsiko'ob u significativamente. Tune' ultrasonido yaan jump'éel ma'alo'obile' potencial le extracción yéetel aislamiento túumben componentes potencialmente bioactivos, je'ebix, u corrientes subproductos ma' utilizados ti' procesos actuales. Le ultrasonido xan je'el wáantik intensificar táanil le Ts'a'akal le enzima yéetel tuméen le ba'ala' xu'ulsiko'ob le cantidad enzima k'a'abeto'ob wa ku ya'abtal u rendimiento le compuestos nu'p k'axo'ob extraíbles.

Lípidos ka proteínas

Ultrasonidos ku meyaj tu menudo utia'al u ma'alo'obkíinsiko'ob u extracción lípidos yéetel proteínas neek' le páak'alo' bey le soya (harina wa soja desgrasada) yéetel uláak' neek' oleaginosas. Ti' le óoltaj, le destrucción pak'ilo'ob celulares facilita le prensado (frío wa chokoj) yéetel bey reduce residuo ti' tsaats wa arrozo' ti' le torta prensado.

Influencia le extracción ultrasónica continua utia'al u producción proteína dispersa bin u demostrada tuméen Moulton et ti' le.. Le sonicación aumentó recuperación proteína dispersa progresivamente bey le cociente ti' escama wa disolvente jelpajal u 1:10 1:30. Demostró ti' le ultrasonido jach capaz u peptize le proteína soja ti' Óoli' je'el rendimiento comercial yéetel u energía sonicación k'a'abeto'ob-le asab yáanal, ken u utilizaron le mezclas asab poloktak. (Moulton et el., 1982)

Aplicable ti': tsaats cítrico u Yach máan ki', extracto le lu'umo' mostaza, cacahuete, violación, u yeek' le xíiw (echinacea), canola, soya, u yeek' ixi'im

Liberación compuestos fenólicos yéetel antocianinas

Enzimas, tales bey pectinasas, celulasas yéetel páak'alo' le ampliamente utilizado ti' u procesamiento a fin de degradar pak'ilo'ob celulares yéetel ma'alo'obkíinsiko'ob k'aab le extractabilidad k'aab. Le interrupción u matriz le pak'o' t'aan xan libera componentes, tales como compuestos fenólicos ti' u k'aab. Le ultrasonido mejora le tuukula' extracción ka tune' je'el conducir ti' jump'éel aumento ti' le rendimiento k'aab, alcaloides yéetel compuestos fenólico, comúnmente ti' le izquierda ti' le torta prensa.

Le táanil beneficiosos ti' u Ts'a'akal ultrasonidos ti' le liberación u compuestos fenólicos yéetel antocianinas matriz uva yéetel bayas, tu particular ti' le arándanos ()Myrtillus le Vaccinium) yéetel (grosellas nook'o'obRibes nigrum) tu k'aab, bin investigado tumen Biotecnología VTT, Finlandia (MAXFUN proyecto ti' UE). utilizando jump'éel Procesador ultrasónico UIP2000hd Ka' ts'o'ok u incubación le descongelación, maceración yéetel enzima. Interrupción le pak' celulares tumen Ts'a'akal enzimático (Pectinex BE - 3L arándanos) yéetel Biopectinase CCM ti' grosellas nook'o'ob utsaji' ken u combina yéetel ultrasonido. “Ts'a'akal, USA aumentan concentración compuestos fenólicos k'aab arándano ti' asab ti' le 15 ti chúumuk. […Le influencia Estados Unidos (ultrasonido) biin asab significativa yéetel grosellas nook'o'ob,, asab desafiantes le bayas tu k'aab le arándanos debido a u ka'anal contenido pectina yéetel pak'o' t'aan yaanal arquitectura procesamiento. […] le concentración compuestos fenólicos ti' u k'aab le aumento tumen 15-25 ti chúumuk yo'osal u búukinta'al u k (ultrasonido) ka' u incubación le enzima.” (Mokkila et el., 2004)

Microbiana yéetel u inactivación le enzima

Microbial yéetel le enzima inactivación (ichil meatsil), je'ebix tu jugos u Yach máan ki' yéetel salsas le uláak' u kaambalil yo'osal le ultrasonido ti' le transformación le janalbe'eno'ob. Bejla'e', le ichil meatsil tumen tuuch'il temperatura tumen periodos Kóomtak k'iin (pasteurización). le láayli' le asab común método u procesamiento utia'al microbiana o inactivación u enzima u bisik u kuxtal útil jach chowak (ichil meatsil). Debido a u exposición u altas temperaturas, le método termal ti' in menudo desventajas utia'al ya'ab yik'áalil alimenticios.
Le producción túumben sustancias ti' reacciones catalizadas tumen le ooxoj yéetel le uchik u péeksa'al u le macromoléculas, je'el bix le deformación le ka'ansaj paak'alo'ob yéetel ba'alche'ob táan u béeytal u xu'ulsiko'ob ti' jump'éel asab calidad. Tune', le Ts'a'akal térmico je'el causar alteraciones indeseables u atributos sensoriales, es decir, textura, sabor, boonil, jach yéetel cualidades nutricionales, es decir vitaminas yéetel proteínas. Le ultrasonido jach jump'éel alternativa procesamiento (mínimo) u ma'-termal eficiente.

Ooxoj generado localmente tumen le cavitación yéetel le radicales creados páajtal conducir ti' jump'éel inactivación enzimas tumen sonicación ()Le nojoch piner 1964). U niveles píibo' bajos u sonicación cambios estructurales yéetel metabólicos páajtal ocurrir ti' le células ma' u destrucción. Actividad le peroxidasa, ku Kula'an ti' le asab che'eche' yéetel bey Yach máan ki' yéetel vegetales yéetel je'el u páajtal u particularmente yila'ob yéetel le ma'alo'ob u sabores indeseables yéetel pigmentos dorados u xu'ulsiko'ob u sustancialmente u búukinta'al ultrasonido. Enzimas termorresistentes, bey le lipasa yéetel proteasa u soportar le Ts'a'akal ultra ka'anal temperatura yéetel u u xu'ulsiko'ob le calidad yéetel kuxtal u útil yiim tratada térmicamente yéetel uláak' yik'áalil lactar os táan u béeytal u inactivo asab eficazmente tuméen le simultánea ka'anatako'ob ultrasonido, ooxoj yéetel presión (METROS).

Le ultrasonido ts'o'ok u demostrado u potencial ti' le destrucción agentes patógenos transmitidos por alimento, bey E coli, Salmonella, Ascaris, Giardia, Quistes u Cryptosporidiumka Poliovirus.

Aplicable ti': ichil meatsil ti' mermelada, mermelada wa ingredientes, je'ebix utia'al ba'al síis, jugos Yach máan ki' yéetel salsas ti', yik'áalil cárnicos, u yik'áalil lácteos

Sinergias ultrasonidos yéetel temperatura yéetel presión

Ultrasonidos in menudo jach asab xoknáalo'obo' ken u combina yéetel uláak' métodos anti-microbiano, tales bey:

  • Thermo-sonicación, es decir ooxoj ka ultrasonido
  • k'ab-sonicación, es decir presión yéetel ultrasonido
  • mano-termo ti'-sonicación, es decir, presión, ooxoj yéetel ultrasonido

Ku recomienda le búukinta'al combinado ti' ultrasonidos yéetel ooxoj wa presión ti' Bacillus subtilis, Bacillus coagulans ti', Bacillus cereus ti', Bacillus sterothermophilus ti', Saccharomyces cerevisiae yéetel Aeromonas hydrophila.

Tuukula' ma'alo'ob

U jela'anil in ti' uláak' procesos ma' térmicos, bey comprimido ka'anal presión hidrostática (HP), dióxido carbono (cCO2) yéetel dióxido carbono supercrítico (ScCO2) yéetel ka'anal jach yáax eléctrico pulsos (ku yáantik), ultrasonido je'el u páajtal u uchik probado te' laboratorio wa tu escala Banco – generar ya'ala'al máaxo'ob máano'ob reproducibles utia'al escala - utia'al ka'anal. Le intensidad yéetel le yáantajo'ob ti' le cavitación páajtal adaptar u uchik u le tuukula' u extracción específico utia'al u atacar ku específicos. Amplitud yéetel le presión páajtal variar ti' jump'éel amplia gama, je'ebix, utia'al identificar configuración extracción eficiente u energía. Jach duros deberían muk'yaj maceración, molienda wa pulverización bey ma' ultrasonidos.

E coli

Utia'al producir mejen yaan xan ya'abach proteínas recombinantes utia'al le xooko' ka caracterización u propiedades biológicas, E coli Jach bacteria le opción. Etiquetas ti' le purificación, je'el polyhistidine nej, beta-galactosidasa wa maltosa vinculante
proteínas, comúnmente u unen u proteínas recombinantes yéetel u ts'o'okol u ken separables u célula extractos yéetel juntúul pureza suficiente utia'al óol tuláakal le máasewáalo'obo' ti' le propósitos analítica. Ultrasonidos permiten maximizar u liberación le proteína, tu particular ka u rendimiento le producción Káambal yéetel preservar le ba'ax ka actividad le proteína recombinante.

Le interrupción ti' E coli le células utia'al u extraer le proteína quimosina total bin u estudiado tuméen Kim ka Zayas.

Extracción azafrán

Le azafrán jach k'ajóolta'an bix juntúul especia asab yich te' k'íiwiko' mundial yéetel ku jelkunaj yo'osal u nets sabor, sabor k'áaj yéetel boonil k'an u atractivo. Le especia azafrán ku obtiene ti' le estigma chak u le nikte'o' le azafrán azafrán. Ka' ts'o'ok u secado a páajtal a u utilizan bey xa'ak'o' k'óoben wa bey aj nu'uktaj colorante. Le intensivo característico sabor ti' le azafrán resulta especialmente u óoxp'éel compuestos: crocins, picrocrocin yéetel safranal.

Kadkhodaee ka Kakhki Hemmati u demostrado ti' jump'éel xook u ultrasonidos Ya'abchaj significativamente rendimiento ti' le extracción yéetel reducción considerablemente le k'iin procesamiento. U hecho resultados tumen extracción ultrasonido bino'ob visiblemente ti' u le u extracción xíiw u síis ja', u jach propuesta tumen le ISO. Utia'al u investigación, Kadkhodaee yéetel Kakhki Hemmati u utilizado u Hielscher dispositivo ultrasónico UP50H. Ti' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob u séen logrado yéetel le sonicación pulsada. Lela' u k'áat u ya'al ti' le intervalos pulso corto bino'ob asab efectivos u jump'éel Ts'a'akal ultrasónico continuo.

Oxidación

Intensidades controlada, le kaambalil yo'osal ultrasonidos ti' le biotransformación yéetel le fermentación je'el Jach ma'alob resultado ti' jump'éel asab bioprocessing, debido a inducido táanil biológicos yéetel debido u facilitado le transferencia juuch' t'aan. Influencia le ka'anatako'ob controlada u ultrasonido (20kHz) tu oxidación u colesterol in colestenona tumen le células reclinación ti' Erythropolis rhodococcus ATCC 25544 (ka'achij Erythropolis nocardia) bin investigado tumen Bar.

Colesterol + wa2 = cholest-4-ti'-3-one + H2O2

Le t.u.m leti' típico ti' le transformaciones microbianas ti' esteroles yéetel esteroides ku le sustrato yéetel le yik'áalil ku sólidos insolubles ja'. Tune', le t.u.m leti' bastante k'áate' ti' u le células yéetel le sólidos páajtal yaantal sujetos ti' le efecto ultrasonido ()Bar ti', 1987). Intensidad ultrasónica píibo' Éems u jach u integridad estructural ti' le células yéetel mantiene u actividad metabólica, Bar observó jump'éel mejora significativa ti' le tarifas le cinéticas ti' le biotransformación ti' lodos microbianas ti' 1.0 yéetel 2.5 g/L colesterol ka sonicados utia'al u 5s Amal 10 minutos yéetel juntúul potencia 0.2W leti' cm². Le ultrasonido ma' tu ye'esaj mix efecto ti' le oxidación enzimática ti' colesterol (2,5 g/L) tumen colesterol oxidasa.

Ma'alo'obtal ventajosa

Le utilización cavitación ultrasónica utia'al u ichil meatsil le extracción yéetel le janalo' le túumben ma'alo'obtal procesamiento nojoch alcance ma' chéen ku páajtal aplicar ti' seguridad ka respetuoso, ba'ale' xan eficiente yéetel leti'. Le homogeneización yéetel le ichil meatsil efecto ku páajtal utilizar uchik utia'al u zumos fruta yéetel purés (pak'áalo', manzana, toronja, mango, uva, abalo'), bey je'el bix utia'al u salsas vegetales yéetel sopas bey le ya'ach' p'aak yaan wa espárragos.

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Literatura

Allinger, H. (1975): Laboratorio americano, 7 (10), 75 (1975).

Barra, R. (1987): Mejorado u ultrasonido bioprocesos, ti': biotecnología yéetel le ingeniería, Vol. 32, Pp. 655-663 (1987).

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Kim, S.M. und Zayas ti', J.F. (1989): Procesamiento parámetros extracción quimosina tumen ultrasonido; ti' J. Food SCI. 54:700.

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Mummery, C.L. (1978): Le efecto ultrasonido ti' fibroblastos in vitro, ti': tesis doctoral, Universidad ti' Londres, Londres, Inglaterra, 1978.