Устройство и метод для извлечения ультразвуковых полисахаридов морских водорослей

Фоновая технология

Полисахариды морских водорослей-это тип многокомпонентной смеси. Состав и активность полисахаридов, полученных из разных морских водорослей различными методами экстракции сильно различаются. Полисахариды морских водорослей представляют собой полярные макромолекулярные соединения, которые содержат большое количество гидроксильных групп и легко растворимы в воде. В настоящее время извлечение сырого полисахаридов морских водорослей в домашних условиях и за рубежом в основном принимает метод разбавленного щелочи, разбавленной кислоты и извлечения горячей воды. Его преимуществами являются простой процесс, удобная работа и низкая стоимость, но он также имеет недостатки, такие как низкая скорость экстракции, большая потеря активности и трудности в фильтрации и очистке, что значительно ограничивает крупномасштабное промышленное производство полисахаридов морских водорослей.

Традиционными методами экстрагирования полисахаридов морских водорослей являются в основном экстракция кислоты, экстракция щелочи, экстракцию фермента и т. Д. Экстракцию кислоты используется для извлечения полисахаридов, растворимых в разбавленной кислотной водном растворе, и более низкое значение pH может избежать растворения альгината; Экстракция щелочи часто используется для извлечения щелочных растворимых полисахаридов и альгината натрия; Условия экстракции фермента являются мягкими и могут эффективно поддерживать естественность полисахаридов морских водорослей. Однако все вышеперечисленные методы экстракции имеют определенные дефекты: метод экстракции кислоты легко вызывает гидролиз полисахарида, метод щелочной экстракции легко вызывает снижение полисахаридной биологической активности, метод экстракции фермента является во времени, промышленное производство требует большого количества фермента, а стоимость высокая.

Китайский патент CN102850410A раскрывает метод извлечения полисахаридов из морских водорослей из дрожжей из отходов пива, который принадлежит к категории биотехнологий. В этом методе используются дрожжи отработанного пива в качестве сырья для приготовления полисахаридов морских водорослей. Основным процессом является предварительная обработка дрожжей для отходов для удаления примесей, а затем сухой и инактивации фермента, а затем использование экстракции Soxlet для получения полисахаридного экстракта морских водорослей и дальнейшего обесцвечивания с активированным углеродом, осадка и депротенизации с солями металлов щелкала, удаляет подпредью с помощью ионового обмена, концентрации и кристабализируется и выкрикует по-мореиды. Чистота достигает более 98,5%, которые можно использовать в области медицины, косметики и пищи. Настоящее изобретение имеет характеристики высокого использования сырья, низкой стоимости, простых процессов, простого метода, безопасной работы и высокой чистоты продукта, и его легко промышленно использовать. Тем не менее, время, необходимое для всего процесса, все еще относительно длинное, и существуют дефекты, такие как трудоемкие и трудоемкие.

Контент изобретения

Чтобы преодолеть недостатки предыдущего искусства, настоящее изобретение предоставляет устройство и метод для ультразвуковой экстракции полисахаридов морских водорослей.

Ультразвуковое извлечение полисахаридов с ультразвуковыми полисахаридами, включающее экстракционный реактор, ультразвуковой генератор и устройство для контроля температуры, реактор экстракции обеспечивается из экстракционной трубки для размещения экстракта, стенка трубки из экстракционной трубки обеспечивается с помощью множества отверсти полость реактора экстракции через соответствующий ультразвуковой зонд, ультразвуковой зонд равномерно расположен в реакторе экстракции и за пределами пробирки экстракции; Устройство управления температурой включает в себя контроллер температуры, датчик для чувствительности температуры и нагревательную трубку, датчик температуры и нагревательная трубка соответственно подключены к контроллеру температуры, датчик температуры и нагревательная трубка расположены в трубке экстракции; Дно внутренней полости реактора экстракции подключено к насосу.

Конструкция сквозного отверстия по настоящему изобретению позволяет экстрагирующей жидкости не только проникать в экстрагирующую жидкость для достижения эффективной экстракции, но и предотвратить смешивание мусора экстрагирующей жидкости в экстрагирующей жидкости, что удобно для следующей стадии обработки. Кроме того, это помогает жидкости в трубке экстракции и жидкости в реакторе экстракции, чтобы реализовать чередование кровообращения. Когда концентрация жидкости в экстракционной трубке высока, она начинает течь в реактор экстракции вне экстракционной трубки. В то же время жидкость в экстракционном реакторе за пределами пробирки экстракции попадает в трубку экстракции, избегая влияния высокой вязкости на эффективность экстракции. После завершения извлечения экстракт может быть накачан насосом, подключенным к нижней части внутренней полости реактора экстракции, что более способствует автоматизации.

В настоящем изобретении в реакторе экстракции расположено более одного ультразвукового зонда, так что ультразвуковое действие однородное, а эффект экстракции лучше. Датчик температуры и нагревательная трубка расположены в трубке экстракции, которая может более эффективно контролировать температуру.

Предпочтительно, устройство также включает в себя помешивающее устройство, помешивающее устройство включает в себя перемешивание и перемешивание, перемешивание подключено к мешалке, а перемешивание простирается от верхней части реактора экстракции и расположено в трубке экстракции. Еще больше улучшить эффективность экстракции.

Предпочтительно, верхний конец и нижний конец экстракционной трубки соответственно отделены от верхнего конца и нижнего конца реактора экстракции. Так что ультразвуковая энергия экстракта, подлежащую обработке, может быть выполнена равномерно и плавно выполнять, а эффективность экстракции улучшается.

Предпочтительно, экстракционная трубка концентрически расположена в реакторе экстракции.

Метод для ультразвуковой экстракции полисахаридов морских водорослей содержит следующие шаги:

(1) раздавляющий водоросли, хиджики или вакаме, проходя через 60-я-ячетное сито и помещая водоросли в мешок для фильтровки или марлю для получения экстракта;

(2) размещение экстракта в пробирку экстракции, добавление определенного объема воды в реактор экстракции и извлечение ультразвуковым раздавливанием в течение определенного периода времени для получения экстракта; где различные условия в реакторе экстракции соответственно контролируются следующим образом: массовое соотношение материала-жидкости 1: 32-46, ультразвуковая частота 20-100 кГц, ультразвуковая мощность 120-200 Вт, температура экстракции 25-55 ° C и время добычи 22-28 мин;

(3) экстракт дополнительно центрифугируется, концентрируется, этанол ускоряется и фильтрован для получения грубых полисахаридов морских водорослей;

(4) Очистить сырые полисахариды морских водорослей с помощью хроматографии Cellulose Cellulose Cellulose и, наконец, высыхания или высыхания на распыление или высыхание для получения полисахаридов из чистых водорослей.

Предпочтительно, на этапе (2) массовое соотношение материала-жидкости составляет 1: 35-38, ультразвуковая частота составляет 35-60 кГц, ультразвуковая мощность составляет 145-167 Вт, температура экстракции составляет 30-40 ° C, а время экстракции составляет 23-26 мн.

Предпочтительно, на этапе (3) экстракт после центрифугирования концентрируется до 1/5-1/7 исходного объема, а соотношение объема концентрата к этанолу составляет 1: 3,2-3,7.

Предпочтительно, на шаге (4) элюент представляет собой буфер pH 7,2, 0,01 мл/л nah2po4-nahpo4.

Шаг (2) настоящего изобретения может быть неоднократно извлекать более 2 раза в соответствии с фактическими условиями. Когда хроматография Cellulose Cellulose Cellulose используется для очистки на шаге (4), скорость элюирования может быть скорректирована в соответствии с фактическими условиями.

Настоящее изобретение подходит для промышленного производства, и его масштабированное производство все еще может поддерживать хороший эффект экстракции, что не только снижает температуру экстракции и улучшает скорость экстракции, но также значительно сокращает время экстракции.

Ультразвуковая вспомогательная экстракция использует кавитационные, механические и тепловые эффекты, создаваемые высокочастотными колебаниями ультразвука, образуя локальную среду высокой температуры и высокого давления внутри объекта, вызывая деформацию и разрыв тканей растительных и животных клеток, а также способствуя растворению эффективных ингредиентов в клетках. Он имеет преимущества меньшей потери активных ингредиентов и высокой эффективности экстракции.

Когда объект действует ультразвуком с одинаковой энергией, но разными частотами, результаты могут быть разными. Конечно, результаты ультразвука с одинаковой частотой, но разные силы, то есть разные энергии, также различны.

Полисахариды морских водорослей, извлеченные настоящим изобретением, могут быть разработаны в напитки, пероральные жидкости, капсулы и другие продукты.

Метод настоящего изобретения прост и прост в эксплуатации. Полисахариды морских водорослей, извлеченные методом настоящего изобретения, короткие во времени и высокой чистоте, что может достигать более 98%; Он может не только сэкономить затраты, снизить потребление энергии и облегчить автоматизацию, но и повысить эффективность экстракции.