Heb je ooit een ultrasone homogenisator gebruikt voor zeewier?

Heb je ooit een ultrasone homogeniser voor zeewier gebruikt?

Inleiding tot de technologie voor ultrasone extractie van zeewier

I. Inleiding

Zeewier is een kostbare bron die de mensheid door de oceaan heeft gekregen en is rijk aan een verscheidenheid aan bioactieve ingrediënten, zoals polysacchariden, eiwitten, vetzuren, alkaloïden, polyfenolen en pigmenten.Deze ingrediënten hebben grote toepassingsmogelijkheden aangetoond op vele gebieden zoals de geneeskunde., voedingsmiddelen, cosmetica en milieubescherming. Zo kunnen kelpsulfaatpolysacchariden worden gebruikt in geneesmiddelen, gezondheidsvoedingsmiddelen en antivirale toevoegingsmiddelen voor diervoeders,die van groot belang zijn voor de bescherming van de volksgezondheid en voor de bevordering van de veiligheid van de veeteelt en de pluimveehouderijHoe deze bioactieve ingrediënten efficiënt en milieuvriendelijk te extraheren is echter altijd de focus geweest van wetenschappelijke onderzoekers en aanverwante industrieën.Traditionele extractiemethoden, zoals oplosmiddel- en zuurbasis-extractie, problemen hebben zoals lage extractie-efficiëntie, lange tijd, hoog energieverbruik en grote schade aan de werkzame bestanddelen.Met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie, ultrasoon-geassisteerde extractietechnologie is ontstaan en is geleidelijk aan ontstaan op het gebied van de extractie van het actieve bestanddeel van zeewier.

II. Beginsel van ultrasone extractie

Ultraschall is een geluidsgolf met een frequentie hoger dan 20 kHz.die de sleutel zijn tot het bereiken van een efficiënte extractie van zeewier.

1Cavitatie-effect: wanneer ultrasone golven zich in vloeistof verspreiden, vormen ze periodieke drukveranderingen.kleine bubbels (cavitatie-kern) in de vloeistof zullen snel uitbreidenIn de fase van de positieve druk zullen de bubbels scherp instorten.het vormen van sterke schokgolven en microdrijvingenDeze extreme omstandigheden kunnen de celwand en celmembraan van zeewier effectief vernietigen.waardoor het gemakkelijker wordt dat de biologisch actieve componenten in de cellen in het extractieoplosmiddel worden vrijgegevenBijvoorbeeld bij het extraheren van polysacchariden uit zeewier.de door het cavitatie-effect gegenereerde slagkracht kan de beperkingen van de celwand doorbreken en de polysacchariden snel kunnen oplossen.

2Mechanische trillingswerking: de hoogfrequente trillingen van ultrasone golven kunnen sterke mechanische trillingen veroorzaken van het vloeibare medium en de zeewierdeeltjes.Deze trilling versnelt de relatieve beweging tussen het extractieoplosmiddel en de zeewierdeeltjes, verhoogt de penetratie van het oplosmiddel in het zeewier en bevordert zo de diffusie van de werkzame bestanddelen uit het zeewier in het oplosmiddel.Bijvoorbeeld het extraheren van eiwitten uit zeewierDe mechanische trillingen maken het mogelijk dat het oplosmiddel rond het eiwit snel wordt vernieuwd, waardoor de oplosingssnelheid van het eiwit versnelt.

3- Thermisch effect: tijdens de verspreiding van de ultrasone wordt een deel van de energie door het medium opgenomen en omgezet in warmte-energie, wat resulteert in een verhoging van de temperatuur van het systeem.Een passende temperatuurstijging kan de viscositeit van het extractieoplosmiddel verminderen, verhoogt de diffusiekoëfficiënt van het molecuul en verbetert de extractie-efficiëntie.er dient op te worden gewezen dat extreem hoge temperaturen schade kunnen toebrengen aan sommige warmtegevoelige bioactieve bestanddelenBij de extractie van sommige antioxidanten uit zeewier moeten de ultrasooncondities redelijkerwijs worden gecontroleerd.de juiste thermische effecten kunnen hun ontbinding bevorderen zonder dat zij worden geoxideerd en geïnactiveerd.

III. Voordelen van ultrasoon-geassisteerde extractie bij de extractie van werkzame bestanddelen uit zeewier

In vergelijking met traditionele extractiemethoden heeft de ultrasoon-geassisteerde extractietechnologie veel belangrijke voordelen bij het extraheren van actieve ingrediënten uit zeewier.

1. Efficiënt en snel: Veel studies hebben aangetoond dat ultrasoon-geassisteerde extractie de extractietijd aanzienlijk kan verkorten.cyclische ultrasone extractie wordt gebruiktDe extractietijd kan worden verkort van enkele uren of zelfs langer bij traditionele methoden tot 30 minuten.maar vermindert ook de afbraak van werkzame bestanddelen die kan worden veroorzaakt door langdurige extractieBij het extraheren van fucoidan uit bruine algen kan met behulp van ultrasone extractie een extractiepercentage in één fase van meer dan 95% worden bereikt, waardoor de extractiepercentage van het doelcomponent sterk wordt verbeterd.

2. Energiebesparing en milieubescherming: tijdens het ultrasoon-geassisteerde extractieproces wordt het overeenkomstige energieverbruik sterk verminderd door de verkorte extractietijd.TegelijkertijdIn sommige gevallen kunnen zelfs milieuvriendelijker oplosmiddelen worden gebruikt, zoals op water gebaseerde natuurlijke diepe eutectische oplosmiddelen.bij het verkrijgen van polyfenolen uit commercieel geteelde fucoïdaanse kelp, het gebruik van waterrijke natuurlijke diepe euctische oplosmiddelen (WRNADES) in combinatie met ultrasoon-geassisteerde extractie verbetert niet alleen de extractie-efficiëntie,maar vermindert ook de schade van organische oplosmiddelen aan het milieu, en bevordert de ontwikkeling van milieuvriendelijke productieprocessen in de bioraffinage van zeewier.

3. Verbeteren van de kwaliteit van het product: Het effect van de echografie is relatief mild en terwijl het bioactieve ingrediënten effectief extraheert, kan het hun structuur en activiteit beter behouden.Bijvoorbeeld de extractie van phycobilisomen, is het moeilijk om met chemische en mechanische vermalingsmethoden ideale phycobilisomen uit Dracaena te verkrijgen,maar volledige phycobilisomen kunnen worden verkregen door ultrasone behandeling met een frequentie van 20-50 kHz en een spanning van 60 V gedurende 10 minutenBij het extraheren van sommige geneeskrachtige ingrediënten uit zeewier kan met behulp van ultrasone extractie de activiteit van de ingrediënten worden gewaarborgd en de geneeskrachtige waarde ervan worden verbeterd.

4. Een breed toepassingsgebied: Ultrasone-assisted extractie technologie is geschikt voor de extractie van verschillende soorten zeewier en verschillende bioactieve ingrediënten.bruine algen of rode algen, of het nu gaat om polysacchariden, eiwitten, polyfenolen of pigmenten, efficiënte extractie kan worden bereikt door het optimaliseren van ultrasone omstandigheden.de extractie van β-caroteen uit zout algen en eiwitten uit spirulina heeft goede resultaten opgeleverd.