Apakah Anda pernah menggunakan homogenizer ultrasonik untuk rumput laut?

Apa kau pernah menggunakan homogenizer ultrasonik untuk rumput laut?

Pengantar Teknologi Ekstraksi Rumput Laut Ultrasonik

I. Pambuka

Rumput laut, sebagai sumber daya berharga yang diberikan kepada manusia oleh lautan, kaya akan berbagai bahan bioaktif, seperti polisakarida, protein, asam lemak, alkaloid, polifenol dan pigmen.Bahan-bahan ini telah menunjukkan potensi aplikasi yang besar di banyak bidang seperti kedokteran, makanan, kosmetik, dan perlindungan lingkungan. Misalnya, kelp sulfat polisakarida dapat digunakan dalam obat-obatan, makanan kesehatan, dan aditif pakan antivirus,yang sangat penting untuk melindungi kesehatan manusia dan mempromosikan keselamatan peternakan ternak dan unggasNamun, bagaimana mengekstrak bahan bioaktif ini secara efisien dan ramah lingkungan selalu menjadi fokus peneliti ilmiah dan industri terkait.Metode ekstraksi tradisional, seperti ekstraksi pelarut dan ekstraksi asam-basa, memiliki masalah seperti efisiensi ekstraksi yang rendah, waktu yang lama, konsumsi energi yang tinggi, dan kerusakan besar pada bahan aktif.Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang terus-menerus, teknologi ekstraksi yang dibantu ultrasonik telah muncul dan secara bertahap muncul di bidang ekstraksi bahan aktif rumput laut.

II. Prinsip Ekstraksi dengan Bantuan Ultrasonik

Ultrasound adalah gelombang suara dengan frekuensi lebih tinggi dari 20kHz.yang merupakan kunci untuk mencapai ekstraksi rumput laut yang efisien.

1Efek kavitasi: Ketika gelombang ultrasonik menyebar dalam cairan, mereka akan membentuk perubahan tekanan berkala.gelembung kecil (kavitasi inti) dalam cairan akan berkembang dengan cepatPada tahap tekanan positif, gelembung akan runtuh dengan tajam.membentuk gelombang kejut yang kuat dan microjetsKondisi ekstrim ini dapat secara efektif menghancurkan dinding sel dan struktur membran sel rumput laut,sehingga lebih mudah bagi komponen biologis aktif dalam sel untuk dilepaskan ke dalam pelarut ekstraksiSebagai contoh, ketika mengekstrak polisakarida dari rumput laut,kekuatan dampak yang dihasilkan oleh efek kavitasi dapat memecahkan kendala dinding sel dan memungkinkan polisakarida untuk larut dengan cepat.

2Efek getaran mekanik: Getaran frekuensi tinggi gelombang ultrasonik dapat menyebabkan getaran mekanis yang kuat dari media cair dan partikel rumput laut.Getaran ini mempercepat gerakan relatif antara pelarut ekstraksi dan partikel rumput laut, meningkatkan tingkat penetrasi pelarut ke dalam rumput laut, dan dengan demikian mempromosikan difusi bahan aktif dari rumput laut ke dalam pelarut.Mengambil ekstraksi protein dari rumput laut sebagai contoh, getaran mekanis memungkinkan pelarut di sekitar protein untuk diperbarui dengan cepat, mempercepat laju larutan protein.

3Efek termal: Selama penyebaran ultrasound, sebagian energi akan diserap oleh media dan diubah menjadi energi panas, menghasilkan peningkatan suhu sistem.Peningkatan suhu yang tepat dapat mengurangi viskositas pelarut ekstraksi, meningkatkan koefisien difusi molekul, dan lebih meningkatkan efisiensi ekstraksi.harus dicatat bahwa suhu yang terlalu tinggi dapat merusak beberapa komponen bioaktif yang sensitif terhadap panas, sehingga kondisi ultrasonik harus dikendalikan secara wajar dalam aplikasi praktis.efek termal yang tepat dapat mendorong pembubaran mereka tanpa menyebabkan mereka teroksidasi dan tidak aktif.

III. Keuntungan ekstraksi dengan bantuan ultrasonik dalam ekstraksi bahan aktif dari rumput laut

Dibandingkan dengan metode ekstraksi tradisional, teknologi ekstraksi dengan bantuan ultrasonik memiliki banyak keuntungan signifikan dalam ekstraksi bahan aktif dari rumput laut.

1Efisien dan cepat: Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa ekstraksi yang dibantu ultrasonik dapat mempersingkat waktu ekstraksi secara signifikan.ekstraksi ultrasonik siklik digunakan, dan waktu ekstraksi dapat dipersingkat dari beberapa jam atau bahkan lebih lama dalam metode tradisional menjadi 30 menit.tetapi juga mengurangi degradasi bahan aktif yang mungkin disebabkan oleh ekstraksi jangka panjangSaat mengekstraksi fucoidan dari ganggang cokelat, ekstraksi yang dibantu ultrasonik dapat mencapai tingkat ekstraksi satu tahap lebih dari 95%, sangat meningkatkan tingkat ekstraksi komponen target.

2Penghematan energi dan perlindungan lingkungan: Selama proses ekstraksi yang dibantu ultrasonik, konsumsi energi yang sesuai sangat berkurang karena waktu ekstraksi yang diperpendek.Pada saat yang sama, teknologi ini dapat mengurangi penggunaan pelarut organik, dan bahkan dalam beberapa kasus, pelarut yang lebih ramah lingkungan dapat digunakan, seperti pelarut eutektis alami berbasis air.ketika mengekstraksi polifenol dari rumput laut fucoidan yang dibudidayakan secara komersial, penggunaan pelarut eutiktik alami yang kaya air (WRNADES) dikombinasikan dengan ekstraksi yang dibantu ultrasonik tidak hanya meningkatkan efisiensi ekstraksi,tapi juga mengurangi kerusakan pelarut organik terhadap lingkungan, dan mempromosikan pengembangan proses produksi ramah lingkungan dalam biorefining rumput laut.

3Meningkatkan kualitas produk: Efek dari USG relatif ringan, dan sementara secara efektif mengekstrak bahan bioaktif, dapat lebih mempertahankan struktur dan aktivitas mereka.Mengambil ekstraksi phycobilisomes sebagai contoh, sulit untuk mendapatkan fikobilisoma ideal dari Dracaena dengan metode penghancuran kimia dan mekanis,tetapi fikobilisom lengkap dapat diperoleh dengan perawatan ultrasonik dengan frekuensi 20-50kHz dan tegangan 60V selama 10 menitKetika mengekstraksi beberapa bahan obat dari rumput laut, ekstraksi yang dibantu ultrasonik dapat memastikan aktivitas bahan-bahan dan meningkatkan nilai obat mereka.

4. Berbagai aplikasi: Teknologi ekstraksi yang dibantu ultrasonik cocok untuk ekstraksi berbagai jenis rumput laut dan bahan bioaktif yang berbeda.ganggang cokelat atau ganggang merah, baik itu polisakarida, protein, polifenol atau pigmen, ekstraksi yang efisien dapat dicapai dengan mengoptimalkan kondisi ultrasonik.ekstraksi β-karoten dari ganggang garam dan protein dari spirulina menunjukkan hasil yang baik.