Izvlačenje -Karotena iz Microalgae važan je razvojni smjer za prirodne pigmente i funkcionalne sastojke.
Superkritična ekstrakcija CO₂
Princip
Koristi veliku propusnost i rastvorljivost CO₂ pod superkritičkim uvjetima (visoki pritisak i specifična temperatura) na selektivno ekstrakt -aroten.
Proces
- Pretraživanje:Suva i pulverize mikroalge (poput Dunaliella Salina) da poremeti stanične zidove.
- Uslovi ekstrakcije:
Pritisak: 30-40 MPa (30 MPa za Dunaliella Salina, 40 MPa za ostale Microalge)
Temperatura: 45-60 stepeni (45 stepeni za Dunaliella Salina; 60 stepeni za scenedesmus almeriensis)
Protok CO₂: 10 l / h (Dunaliella Salina) ili 1 g / min (za ostale alge)
Vrijeme: 5-6 sati.
- Optimizacija:Dodajte zastupnik (poput etanola) za povećanje rastvorljivosti-karotena u Co₂.
Prednosti
- Prinos ekstrakcije doseže do 95,09% (Salina), a omjer CIS-ISOMER-a doseže 82%, što ukazuje na veću aktivnost.
- Nema ostataka otapala, visoke čistoće proizvoda i poštivanje hrane / farmaceutskih standarda.
Vodena dvofazna ekstrakcija (ATPS)
Princip
Hidrofilni solvent (alkohol) koristi se za formiranje dvofaznog sustava sa solju / šećerom, obogaćujući -Karoten u organskoj fazi.
Uobičajeni sistemi i procesi
- Sistem etanol-acetona / amonijum sulfata (za Spirulina):
15% (etanol + aceton) + 24% amonijum sulfat;
6% omjer čvrstog tečnosti, pH 8.0, vađenje u 30 stepeni, prinos ekstrakcije 94,55%.
- Ethanol-N-Butanol System:
8,2% etanol + 36% n-butanol, omjer čvrstog tečnosti 1:20, ultrazvuk 3 minute, prinos 3,13 mg / g.
- Tert-Butanol-Maltose sistem:
Ultrazvučna ekstrakcija (90 W, 5 min), prinos 3,19 mg / g.
Ultrazvučna ekstrakcija otapala
Princip
Ultrazvučna kavitacija uništava zid ćelije mikroalge, ubrzavajući prodiranje otapala.
Ključni operativni savjeti
- Kombinacije otapala:
Petroleum eter-aceton, metanol-aceton ili tetrahidrofuran;
N-Butanol-etanol smjesa (smanjuje upotrebu toksičnih otapala).
- Optimizacija parametara:
Ultrazvučna snaga: 90-325 W;
Vrijeme: 3-5 minuta (prekomjerna upotreba može izazvati izomerizaciju).
Enzyme potpomognuta ekstrakcija
Princip
Celulaze i pektinaza Hydrolyze MicroAlgae ćelijski zid za oslobađanje unutarćelijskih komponenti.
Postupak
- Mikroalgae Slabanje unaprijed se obrađuje enzimnim rješenjem (pH 4,5-5,0) u 40-50 stepeni;
- Sekundarna ekstrakcija vrši se organskim otapalom (npr. N-Hexane).
Ograničenja
Enzimi se lako inaktiviraju u organskim otapalima, tako da se vrijeme isključivanja otapala mora pažljivo kontrolirati.
Vađenje mikrovalne pećnice
Korake
- Microalgaed puder se miješa sa 95% etanolom i acetonom (npr. Omjer 1: 2);
- Projektirajte mikrovalnu obradu (napajanje 300-600 W) manje od 10 minuta.
Rizici
Pregrijavanje može uzrokovati termičku degradaciju ili izomerizaciju -karotena.
Preporuke za usporedbu i odabir tehnologije
| Metoda | Stopa ekstrakcije / prinos | Vrijeme | Primjenjivo Microalgae tip | Industrijski potencijal |
| Superkritična ekstrakcija CO₂ | 95.09% | 5-6 sati | Dunaliella, spirulina | ★★★★★ (trošak visoke opreme) |
| Vodena dvofazna ekstrakcija | 94.55% | <30 minutes | Spirulina | ★★★★ |
| Ultrazvučna ekstrakcija otapala | >90% | 3-5 sati | Razne mikroalge | ★★★★ |
| Enzimska hidroliza | 80–85% | 1-2 sata | Microalge sa debljim ćelijskim zidovima | ★★★ |
Ključna razmatranja
- Kontrola stabilnosti: -karoten se lako degradira svjetlom, toplinom i kisikom. Čitav proces mora se izvoditi u mraku i pod dušikom.
- Sveobuhvatna upotreba ostataka algalnog: Na primjer, ostatak nakon uklanjanja-ikarotena iz Dunaliella sadrži polisaharide (10%), koji se mogu dalje izolirati za aktivne komponente protiv tumora.
- Ostatak otapala: Za hranu / farmaceutsku upotrebu mora biti u skladu sa GB 2760 ili FDA standardima, a super kritični ili niski toksični dvofazni vodeni sustavi.