Ma'alo'obtal u ultrasonido Hielscher

Deacetilación ultrasónica u Chitin u Chitosan

Chitosan jach jump'éel biopolímero derivado ti' le quitina ba'ax yaan ti' ya'abach aplicaciones ti' farmacia, janalbe'eno'ob, agricultura industria. Le deacetilación ultrasónica ti' quitina quitosano intensifica significativamente le Ts'a'akal – ka'a ts'áaik kúuchil jump'éel tuukula' eficiente yéetel séeba'an yéetel jump'éel ka'anal rendimiento quitosano calidad superior.

Producción Chitosan Ultrasónico

Le quitosano ku obtiene yo'osal le N-deacetilación ti' le quitina. Ti' le deacetilación convencional, le quitina ku empapa tu disolventes alcalinos acuosos (normalmente u 40 u 50 ti chúumuk (p/p) NaOH). Le tuukula' remojo k'a'abet altas temperaturas 100 120oC le jach xaan ka' jo'op' u le rendimiento quitosano k'aamiko'ob tuláakal tumen paso remojo Káambal. U kaambalil yo'osal ultrasonidos ka'anal potencia intensifica significativamente le tuukula' deacetilación le quitina yéetel resulta ti' jump'éel ka'anal rendimiento quitosano t'okik peso molecular ti' jump'éel Ts'a'akal séeba'an u asab baja temperatura. Le deacetilación ultrasónica ku ts'aik bey resultado jump'éel quitosano calidad superior ba'ax ku meyajtiko'ob bey ingrediente alimentario yéetel farmacéutico, bey fertilizante yéetel ti' Niib uláak' aplicaciones industriales.
Le Ts'a'akal ultrasónico ku ts'aik bey resultado jump'éel grado excepcional ti' acetilación (TS'AIK) u quitina u reduce le grado quitina acetilación ku TS'AIK-90 u chitosan yéetel u TS'AIK-10.
Ya'ab xook investigación confirman eficacia deacetilación quitina ultrasónica u quitosano. (2008) tu kaxtajo'ob u le sonicación mejora drásticamente le tzeltalo'obo' ti' le quitina ti' le quitosano. Le Ts'a'akal ultrasónico ti' le quitina ku taal yéetel ahorros le significativos reduciendo le k'iin tuukula' requerido 12-24 horas ti' yaan manik jump'íit horas. Ku ts'o'okole', k'a'abet menos disolvente utia'al u kaxta'al u yúuchul jump'éel tzeltalo'obo' completa, ku reduce le impacto ambiental u yaantal u desechar ka tselik le disolvente gastado wa ma' reaccionado, es decir NaOH concentrado.

Deacetilación ultrasónica u Chitin u Chitosan

Le deacetilación quitina ti' le quitosano jach u promovida tumen le sonicación

Ultrasonicador ka'anal realización UIP4000hdT utia'al u aplicaciones industriales

UIP4000hdT – Yaan u ultrasónico potencia 4 kW

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Principio u meyaj le Ts'a'akal ultrasónico u quitosano

Ultrasonidos u ka'anal potencia yéetel baja frecuencia (20-26 kHz) crea cavitación acústica te' ts'a'abal ka lodos. Le ultrasonido ka'anal potencia promueve le tzeltalo'obo' u quitina u quitosano a medida ti' le disolvente (je'ebix, NaOH) ku fragmenta yéetel penetra ti' le partículas sólidas ti' quitina, ampliando bey le superficie yéetel ma'alobkiinsik transferencia juuch' ichil le fase sólida yéetel le fase líquida. Ku ts'o'okole', le altas muuk' cizallamiento cavitación ultrasónica crean radicales libres u aumentan le reactividad ti' le reactivo (es decir NaOH) ichil le hidrólisis. Bey láaka procesamiento ma' térmico, le sonicación evita le térmica degradación ku quitosano ka'anal calidad. Le k'iino'oba' u procesamiento ultrasónicos k'a'abeto'ob utia'al extraer u quitina le crustáceos, bey je'el bix le rendimiento quitina (yéetel tune' posteriormente le quitosano) u asab pureza ti' comparación yéetel le condiciones ku procesamiento tu'ux. Utia'al u producción quitina yéetel quitosano, le ultrasonidos yaan bey u potencial u xu'ulsiko'ob u tojol producción, disminuir le k'iin procesamiento, permitir jump'éel ma'alo'ob kanik le tuukula' producción yéetel xu'ulsiko'ob le impacto ambiental u residuos le tuukula'.

Ventajas le producción Chitosan ultrasónico

  • Asab rendimiento Quitosano
  • Calidad superior
  • Reducido k'iin
  • Temperatura u tuukula' asab baja
  • Asab eficiencia
  • Chéen ch'a'abil & meyajo'ob segura
  • respetuoso u ka'a jeets'

Decetilación Chitin Ultrasónico u Chitosan – Protocolo

1) mentik le quitina:
Utilizando cáscaras cangrejo bey xooko'obo' u k'aaba', le cáscaras cangrejo k'a'abéet p'o' u u yiit yéetel u ts'o'okol u tselik je'el orgánico soluble yéetel le impurezas adheridos, incluyendo le lu'umo' yéetel le proteína. Ts'o'okole', le xooko'obo' le cáscara k'a'ana'an tikintaj u completamente (je'ebix, u 60oC ichil 24 h te' píib). Le cáscaras le'obi' u muelen (je'el bix, utilizando jump'éel molino martillo), ku desproteinan tu ka'a alcalino (je'ebix, NaOH jump'éel conc. u 0,125 u 5,0 M) yéetel u desmineralizan ti' ácido (je'ebix, ácido clorhídrico diluido).
2) Deacetilación ultrasónica
Utia'al ejecutar jump'éel reacción típica u deacetilación ultrasónica, u partículas beta-quitina (0,125 mm < 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), le suspensión ku transfiere ti' jump'éel vaso vidrio naaj pak'o' yéetel ku emite yéetel sonica yo'osal juntúul Hielscher UP400St homogeneizador ultrasónico. Le je'ela' parámetros (cf. Fiamingo et el. 2016) ku mantienen constantes u u bisa'al ka'ansaj jump'éel reacción deacetilación quitina ultrasónica: (i) sonda ultrasónica (sonotrodo Hielscher S24d22D, metros xnuk 22 mm); (ii) modo u pulso sonicación (IP u 0,5 segundos); (iii) intensidad ti' le superficie ultrasónica
(I 52,6 W cm-2() ti', (iv) temperatura reacción (60oC ti' 1oC), (v) k'iinil reacción (50 min), tin wilaj) relación peso leti' volumen u beta-quitina 40 ti chúumuk (p/p) hidróxido sódico u acuoso (BCHt leti' NaOH ti' 1 leti' 10 gL).-1); (vii) volumen suspensión beta-chitin (50 ml).
Le yáax reacción ku procede ichil 50 minutos yáanal agitación magnética u constante ka ts'o'okole' ku interrumpe tumen enfriamiento séeba'an u suspensión u 0oC. Posteriormente u añade ácido clorhídrico u diluido utia'al u chukpachtik le pH 8,5 yéetel le muestra cHs1 ku aísla tumen filtración, ku p'o'obol ampliamente yéetel desionizada ja' yéetel táan u tijil tu condiciones ambientales. Le ken u ti' jump'éelili' kuchil-deacetilación ultrasónica ku repite bey juntúul ka' paso ti' CHs1, u yaantal CHs muestra2.

Deacetilación u ultrasónica le chición ti' le quitosano

Escaneando máak microscopía electrónica (SEM) ti' jump'éel aumento 100o u) gladius, b) gladius tratado yéetel ultrasonido, c) - chitin, Mulix) tratado yéetel ultrasonido ti' le quitina yéetel e) chitosan (fuente: Preto et el. 2017).

Fiamingo et el. tu kaxtajo'ob u le deacetilación ultrasónica u beta-quitina u yaantal eficientemente chitosan ka'anal peso molecular yéetel jump'éel t'okik grado acetilación mix u búukinta'al aditivos mix atmósfera inerte mix chowaktako'ob k'iino'oba' reacción. A pesar ti' u reacción deacetilación ultrasónica ku bisik ka'ansaj ti' condiciones asab leves – es decir Éems temperatura reacción ti' comparación yéetel óol tuláakal le máasewáalo'obo' ti' le deacetilaciones termoquímicas. Le deacetilación ultrasónica ti' beta-quitina ku cha'antik wa u quitosano deacetilado ti' u béeytal in k'a'atik u yaanti' grado variable ti' acetilación yilik (4 ti chúumuk - TS'AIK - 37 ti chúumuk), peso molecular taamile' ka'analil peso (900,000 g mol-1 MW 1.200.000 g mol-1 ) yéetel juntúul baja dispersión (1, 3oc 1,4) yo'osal le realización óoxp'éel reacciones consecutivas (50 min leti' paso) u 60oC.

Hielscher Ultrasonidos fabrica ultrasonicadores ka'anal rendimiento utia'al u aplicaciones sonoquímicas.

Procesadores ultrasónicos u ka'anal potencia tak laboratorio tak le escala piloto yéetel industrial.

Sistemas ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u producción Quitosano

UIP4000hdT ti'-4 kilovatios potente t.u.m ultrasónico yo'osal le extracción yéetel malaxxación k'aab tsaats oliva virgen u extraFragmentación le quitina yéetel le decetilación quitina ti' le quitosano k'a'abet nu'ukulo'ob ultrasónicos potentes yéetel fiables u páajtal u ofrecer altas amplitudes, ofrezca neficiencia precisa yóok'ol le parámetros le tuukula' yéetel ku u páajtal u operar 24 leti' 7 yáanal kuuch aal yéetel tu entornos exigentes. Le gama yik'áalil Hielscher Ultrasonics ti' baal tech yéetel u requisitos tuukula'. Le ultrasonicadores Hielscher le kaambalilo'ob ti' ka'anal rendimiento ku páajtal equipar u yéetel accesorios bey sonotrodos, boosters, reactores wa células flujo utia'al u satisfacer u kajtalo'ob ichil u tuukula' jump'éel bix ken óptima.
Yéetel u pantalla digital u boonil, u opción le sonicación preestablecida u ejecuta, u grabación yo'osal u datos ti' jump'éel tarjeta SD integrada, le kaambalil yo'osal remoto ti' le navegador yéetel ya'ab asab yáantajo'ob, le kanik tuukula' asab ka'anal yéetel le facilidad búukinta'al táan garantizados. Yéetel le robustez yéetel le Buka'aj u ba'al u kuuch aal, le kaambalilo'ob ultrasónicos Hielscher le u tsíimin meyaj confiable ti' le producción.
Le fragmentación yéetel deacetilación le quitina k'a'abet jump'éel potente ultrasonido tia'al le tzeltalo'obo' dirigida yéetel juntúul producto chitosan final u ka'anal calidad. Especialmente utia'al u fragmentación le escamas quitina, le altas amplitudes yéetel le presiones elevadas le cruciales. Hielscher Ultrasonidos’ le procesadores ultrasónicos industriales ku ts'abal uchik amplitudes jach altas. Amplitudes tak 200 m ku páajtal ejecutar continuamente ti' funcionamiento 24 leti' 7. Utia'al amplitudes láayli' asab altas, u disponibles sonotrodos ultrasónicos personalizados. Le Buka'aj u ba'al u potencia le kaambalilo'ob ultrasónicos Hielscher ku cha'antik jump'éel deacetilación eficiente yéetel rápida ti' jump'éel tuukula' seguro yéetel ch'a'abil u biilankiltej.

Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:

Volumen lote Tasa flujo Dispositivos recomendados
1 u 500mL 10 200 mL leti' min UP100H
10 u 2000mL 20 400 mL leti' min. UP200Ht, UP400St
0.1 ti' 20L 0.2 u 4 L leti' min UIP2000hdT
10 ti' 100L 2 10 L leti' min UIP4000hdT
N.a. 10 100 L leti' min UIP16000
N.a. asab nojoch Cluster u UIP16000

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Literatura leti' referencias

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  • Fiamingo U., u Moura Delezuk J.A., Trombotto St. David L., jóonk'olono'-Filho S.P. (2016): Chitosan ka'analil peso molecular ampliamente deacetilado ichil le deacetilación asistida tumen ultrasonido ya'ab wook beta-quitina. Ultrasonidos Sonochemistry 32, 2016. 79-85.
  • Kjartansson, G., Wu, T., Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): Tzeltalo'obo' sonoquímicamente asistida u Chitin u Chitosan ti', múuch'tambale' u Investigadores k'ajle' ti' le poolilta'ab Nacional u Investigación le USDA, túumben Orleans, LE, 28 ti' junio.
  • Kjartansson, G., Kristbergsson, k'uj. Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): Influencia ti' le temperatura ichil le deacetilación quitina ti' le quitosano yéetel ultrasonido ka'anal intensidad bey pretratamiento, múuch'tambale' Anual ti' le Instituto u Tecnólogos u janalbe'eno'ob, túumben Orleans, LE, 30 junio, 95-18.
  • Kjartansson, G., Kristbergsson, k'uj., Zivanovic, S., Weiss, J. (2008): Influencia ti' le ultrasonido ka'anal intensidad utia'al u acelerar le tzeltalo'obo' ti' le quitina ti' chitosan ti', múuch'tambale' Anual ti' le Instituto Tecnólogos janalbe'eno'ob ti', túumben Orleans, LE, 30 ti' junio, 95-17.
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Hechos u tojol le su'utalil K'ajóolt

Bix u meyaj le desactilación chitin ultrasónico meyaj.

Ka u ultrasonido alta potencia ka baja frecuencia (je'ebix, 20-26 kHz) ku acopla ti' jump'éel líquido wa luuk', ku aplican ciclos alternos u ka'anal presión leti' baja presión ti' le líquido creando compresión yéetel rarefacción. Ti' le k'iino'oba' ciclos alternos u ka'anal presión leti' yéemel presión, u generan mejen burbujas u vacío, ku nuuktalo'ob a lo largo de ya'ab ciclos presión. Ti' le ch'aaj, ka le burbujas u vacío ma' táan u béeytal u múuch'ik asab energía, u derrumban violentamente. Ichil le implosión burbujas, localmente u ku ts'áiko'ob condiciones jach intensas: altas temperaturas tak 5000 K'uj, presiones tak 2000atm, altas tasas calefacción leti' refrigeración yéetel diferenciales presión. Dado ti' le dinámica colapso ti' le burbuja jach asab rápida u le juuch'o' yéetel le transferencia ooxoj, le energía ti' le cavidad ku derrumba ku limita ti' jump'éel kúuchil tu'ux Jach chichan, bey xan llamada "ch'aaj chokoj". Implosión le burbuja cavitación xan resulta ti' microturbulencias ti', chooj ta'an líquidos tak 280 m leti' Guatemala mina'an u yotocho'ob u velocidad yéetel muuk' cizallamiento resultantes. Le Uláak ba'al u leti'e', k'ajolo'on bey cavitación ultrasónica wa acústica.
Le gotas yéetel le partículas ti' le líquido sonicado ku obstaculizadas tumen le muuk' cavitacionales yéetel ken le partículas aceleradas chocan áantikubajo'ob, u destrozan tumen le colisión ichil partículas. Le cavitación acústica le le principio meyaj le fresado ultrasónico, dispersión, emulsión yéetel sonoquímica.
Utia'al u deacetilación le quitina, le ultrasonido ka'anal intensidad aumenta way activando le superficie yéetel promoviendo transferencia juuch' ichil partículas ka reactivos.

Quitosano

Le quitosano jach jump'éel polímero u carbohidratos juubulo'ob, catiónico yéetel ma' tóxico yéetel jump'éel ba'ax química ma'alob formada tumen kúuchilo'ob glucosamina bey noj bejo' componente (> 80 ti chúumuk). yéetel kúuchilo'ob glucosamina N-acetil ()<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.

Producción u Quitosano

Le quitosano ku yaantal jump'éel tuukula' ka'ap'éel wook. Ti' le yáax paso, le yo'olal prima, bey le conchas crustáceos (es decir, camarones, cangrejo, saak'o'), u desproteiniza, desmineraliza yéetel purifica tia'al quitina. Ti' le ka' paso, le quitina lela' yéetel jump'éel k'oja'ano'obo' k'a'am (je'ebix, NaOH) utia'al tselik le cadenas laterales ti' le acetil con el fin de kéen p'áatak quitosano. Le tuukula' producción convencional u quitosano le u k'ajóolta'an yo'olal jach lento yéetel ko'oj.

Quitina

Chitin c8H13O5N).N Leti' jump'éel polímero tsolokbal recta le - 1, 4-N-acetilglucosamina yéetel u clasifica ti' u quimitina le s.a, yéetel le quimilina. Le u derivado ti' le glucosa, le quitina jach jump'éel componente noj bejo' u exoesqueletos le artrópodos bey crustáceos yéetel yik'elo'obo', le rádulas le moluscos, le picos cefalópodos yéetel le escamas kayo'ob yéetel lissamphibios yéetel xan u páajtal kaxtik ti' celulares u pak'ilo'ob le hongos. Ba'ax le quitina jach comparable ti' le celulosa, formando nanofibrillas cristalinas wa bigotes. Le celulosa jach le polisacárido asab abundante Wíinikil yóok'olkaab, seguido ti' le quitina bey ka' polisacárido asab abundante.

Glucosamina

Glucosamina c6H13Ma'5) leti' jump'éel monkaab amino yéetel juntúul precursor k'a'abéet ti' le síntesis bioquímica ti' proteínas yéetel lípidos glucosilados. Le glucosamina jach naturalmente jump'éel abundante compuesto ku forma ti' le ba'ax je'el polisacáridos, quitosano yéetel quitina, ku p'áatal ti' le glucosamina ti' le monosacáridos asab uláak'. Le asab nu'ukulil le glucosamina disponible comercialmente le producida tumen le hidrólisis exoesqueletos crustáceos ti', es decir cáscaras cangrejo yéetel saak'o'.
Glucosamina ku meyajtiko'ob chuunil laat'a'an bey suplemento dietético tu'ux ku meyajtiko'ob ti' le formas sulfato ti' glucosamina, clorhidrato ti' glucosamina wa N-acetil glucosamina. Suplementos sulfato glucosamina ku administran tumen yóol oral utia'al u k'aax jump'éel a Yaaj causada tumen le inflamación, descomposición yéetel asab eventual ti' cartílago (osteoartritis).