Estudio sobre la extracción de aceite de algas por equipo ultrasónico

Resumen Se estudió el proceso de extracción de aceite de algas mediante tecnología de mejora ultrasónica. Se discutieron los efectos de la dosis del disolvente de extracción, la temperatura de extracción, el tiempo de extracción, el modo de acción ultrasónica, la potencia ultrasónica y la frecuencia en la extracción ultrasónica del aceite de algas (EPA como indicador). Las condiciones del proceso apropiadas se optimizaron para proporcionar una base teórica para la producción industrial y la promoción y aplicación de la tecnología de mejora ultrasónica.

Seaweed es un microfitoplancton marino con muchas funciones farmacológicas importantes y tiene amplias perspectivas de desarrollo en los campos de alimentos y medicina. Su aceite de algas, ácidos grasos poliinsaturados, no solo es un componente importante de las células animales superiores, sino que también tiene efectos especiales preventivos y terapéuticos en las enfermedades cardiovasculares. Tiene antiatrosclerosis, disminuyendo los lípidos sanguíneos, inhibiendo la agregación de plaquetas, reducir la presión arterial, antiinflamación, regular la función inmune, la reacción antia-alérgica, los efectos antitumorales y anticancerígenos, entre los cuales el ácido eicosapenteenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA) son particularmente prominentes.

En la actualidad, el proceso de extracción de aceite de algas por tecnología de mejora ultrasónica ha recibido una amplia atención e investigación. La onda ultrasónica es una onda de sonido con una frecuencia de 2 × 10⁴～ 2 × 10 ° Hz, que tiene efecto térmico, efecto mecánico y efecto de cavitación. La onda ultrasónica puede mejorar el proceso de extracción de solventes, acortar el tiempo de extracción, reducir la capacidad de solvente y mejorar la tasa de extracción. Es una nueva tecnología con potencial de desarrollo para mejorar la extracción mediante el uso de un campo de fuerza externo (4). Este artículo estudia el proceso de extracción ultrasónica mejorada de aceite de algas marinas para promover el progreso del proceso de extracción de aceite de algas y el desarrollo de tecnología mejorada ultrasónica.

1 parte experimental

1.1 Materiales e instrumentos

Chlorella sp.: Comprado del Instituto de Biología Marina, N-Hexano: Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd.

Transmisor ultrasónico PTS-300: Guangzhou Dongfang Factory de equipos ultrasónicos, temperatura eléctrica de temperatura constante Baño de agua HSG-IIB-6: Compañía de marketing y suministro de instrumentos de Shanghai, Evaporator Rotario: Fábrica de instrumentos de vidrio de Shanghai, Vacuum Secuum Oven DZ-80: Shanghai Nanhui Laogang Tool Factory, GaChory Gas CHROMATR Fábrica de instrumentos analíticos. 1.2 Flujo de proceso

El flujo de proceso de extracción de aceite de algas es el siguiente:

Residuos de filtro de solvente Recuperación de solventes

↓ ↑

Algas de algas → extracción ultrasónica → filtración → concentración → secado → aceite de algas → detección de contenido de la EPA

1.3 Determinación de la EPA

El cromatógrafo de gases GC-112 se utilizó para la determinación. Los parámetros fueron: columna cromatográfica (acera HP, 30m × 0.25m × 0.25 μm), temperatura de columna de 195 ℃, temperatura de detección de 250 ℃, portador de nitrógeno puro y velocidad de flujo de 37 ml/min. El contenido de la EPA se calculó mediante el método de normalización.

2 resultados y discusión

2.1 Relación entre la velocidad de extracción de aceite de algas y la temperatura de extracción

Cuando la cantidad de materias primas era constante, la relación material: líquido fue 1: 1 y la extracción se llevó a cabo por debajo de 25 kHz, 300 W ultrasónicos durante 20 minutos. La temperatura de extracción se cambió para el experimento, y los resultados se mostraron en la Figura 1. Como se puede ver en la figura, con el aumento de la temperatura de extracción, la velocidad de extracción de aceite de algas también aumentó, pero cuando la temperatura fue superior a 50 ℃, la velocidad de extracción básicamente no aumentó.

2.2 Relación entre la tasa de extracción de aceite de algas y la dosis de solvente (relación material-líquido)

Bajo (50 ℃) y 25 kHz, 300 W ultrasónicos, la dosis de solvente (material: líquido) se cambió para experimentos, y los resultados se muestran en la Figura 2. La curva 1 está bajo acción ultrasónica; La curva 2 es sin acción ultrasónica. Se puede ver en la figura que el uso de la extracción mejorada ultrasónica puede mejorar significativamente la tasa de utilización del solvente, reduciendo así la cantidad de solvente; La tasa de extracción de aceite de algas aumenta con el aumento de la dosis de solvente. Cuando la dosis del disolvente alcanza 3 veces la cantidad de materias primas (material: líquido = 1: 3), la tasa de extracción aumenta lentamente y aumentar la cantidad de n-hexano solvente no tiene importancia obvia.

2.3 Relación entre la tasa de extracción de aceite de algas y el tiempo de extracción

Bajo (50 ℃) y 25 kHz, 300 W, se usaron diferentes tiempos de extracción para experimentos, y los resultados se muestran en la Figura 3. La curva 1 está bajo acción ultrasónica; La curva 2 es sin acción ultrasónica. La tasa de extracción bajo acción ultrasónica es más alta que sin acción ultrasónica, y el tiempo de extracción se acorta significativamente. Cuando el tiempo aumenta a 40 minutos, la tasa de extracción aumenta lentamente.

2.4 Efecto del modo de acción ultrasónica sobre la tasa de extracción de aceite de algas marinas

Cuando otras condiciones son constantes (50 ℃, material: líquido = 1: 3, 20 min, 25 kHz300 W), el modo de acción ultrasónica cambia: acción continua, primero detener y luego acción, primera acción y luego detener, acción de pulso, y el experimento se lleva a cabo. Los resultados se muestran en la Figura 4. Como se puede ver en la figura, la acción continua es la más adecuada.

2.5 Efecto de la potencia y frecuencia ultrasónicas sobre la tasa de extracción de aceite de algas marinas

Cuando otras condiciones son constantes (50 ℃, material: líquido = 1: 3, 20 min, acción ultrasónica continua), las condiciones ultrasónicas cambian: 25 kHz 300 W, 40 kHz 100 W, 40 kHz50W, 19 kHz50W y el experimento se lleva a cabo. Los resultados se muestran en la Figura 5. Como se puede ver en la figura, 25 kHz300W es el más adecuado.

3 conclusión

3.1 El experimento muestra que al usar n-hexano para mejorar la extracción ultrasónica de aceite de algas marinas, la cantidad de disolvente de extracción y la temperatura de extracción tienen un efecto significativo en el rendimiento del extracto de aceite de algas. Según los resultados experimentales, la dosis del solvente es 1: 3 (material: líquido) y la temperatura es de 50 ℃. El tiempo de extracción es preferiblemente 40 minutos.

3.2 El modo de acción ultrasónica, la potencia y la frecuencia ultrasónicas tienen un efecto significativo en la tasa de extracción del aceite de algas. Según los resultados experimentales, la acción continua, 25 kHz 300 W son apropiados.

3.3 La comparación experimental muestra que el uso de ultrasonido para mejorar el proceso de extracción de solventes puede acortar el tiempo de extracción, mejorar la tasa de utilización del solvente, reducir la cantidad de solvente y mejorar la tasa de extracción. El ultrasonido es una nueva tecnología con potencial de desarrollo que utiliza la fuerza externa para mejorar la extracción, y se recomienda promover su aplicación.