Distilasi Ultrasonik dari Kitin ke Kitosan

Chitosan adalah biopolimer yang berasal dari kitin yang memiliki banyak aplikasi dalam bidang farmasi, pangan, pertanian, dan industry lainnya. Distilasi ultrasonik kitin menjadi kitosan meningkatkan perawatan secara signifikan - mengarah pada proses yang efisien dan cepat dengan hasil kitosan yang tinggi dengan kualitas unggul.

Produksi Kitosan Ultrasonik

Kitosan diperoleh dengan N-distilasi kitin. Dalam distilasi konvensional, kitin direndam dalam pelarut alkali berair (biasanya 40 hingga 50% (b / b) NaOH). Proses perendaman membutuhkan suhu tinggi 100 hingga 120ºC sangat memakan waktu dengan hasil chitosan yang diperoleh adalah rendah. Penerapan ultrasonik daya tinggi mengintensifkan proses deasetilasi kitin secara signifikan dan menghasilkan hasil tinggi kitosan berat molekul rendah dalam pengobatan cepat pada suhu yang lebih rendah. Distilasi ultrasonik menghasilkan kitosan berkualitas unggul yang digunakan sebagai bahan makanan dan farmasi, sebagai pupuk dan dalam banyak aplikasi industri lainnya. Perawatan ultrasonik menghasilkan tingkat asetilasi (DA) chitin yang luar biasa sehingga menurunkan tingkat asetilasi chitin dari DA≥90 menjadi chitosan dengan DA≤10. Banyak studi penelitian mengkonfirmasi efektivitas distilasi kitin ultrasonik terhadap kitosan. Weiss J. et al. (2008) menemukan bahwa sonikasi meningkatkan konversi kitin menjadi kitosan secara drastis. Perawatan ultrasonik kitin hadir dengan penghematan waktu yang signifikan sehingga mengurangi waktu proses yang diperlukan dari 12-24 jam menjadi beberapa jam. Pelarut yang diperlukanpun rendah untuk mencapai konversi penuh yang menurunkan dampak lingkungan karena harus membuang pelarut bekas atau yang tidak bereaksi, yaitu NaOH pekat.

Jual Ultrasonic Homogenizer, Ultrasonic Homogenizer, Ultrasonic Homogenizer Hielscher, Ultrasonic Homogenizer Sonicator, Ultrasonic Homogenizer Disruptor, Ultrasonic Extractor Homogenizer, Handheld Ultrasonic Homogenizer, Ultrasonic Milk Homogenizer, Ultrasonic Tissue Homogenizer, Jual Hielscher UP50H, Jual Hielscher 100H, Jual Hielscher UP200St, Jual Hielscher UP200Ht, Jual Hielscher UP400St, Distributor Alat Laboratorium, Jual Alat Laboratorium

Prinsip Kerja Perawatan Kitosan Ultrasonik

Ultrasonikasi daya tinggi, frekuensi rendah (∼20-26kHz) menciptakan kavitasi akustik dalam cairan atau suspensi. Ultrasonografi berdaya tinggi mendorong konversi kitin menjadi kitosan sebagai pelarut (misalnya, NaOH) memecah-mecah dan menembus partikel kitin padat, sehingga memperbesar area permukaan dan meningkatkan perpindahan massa antara fase padat dan cair. Selain itu, gaya geser tinggi kavitasi ultrasonik menciptakan radikal bebas yang meningkatkan reaktivitas reagen (yaitu NaOH) selama hidrolisis. Sebagai teknik pemrosesan non-termal, sonication mencegah degradasi termal menghasilkan kitosan berkualitas tinggi. Ultrasonik mempersingkat waktu pemrosesan yang diperlukan untuk mengekstraksi kitin dari krustasea serta menghasilkan kitosan dengan kemurnian lebih tinggi dibandingkan dengan kondisi pemrosesan tradisional.

Keuntungan Produksi Ultrasonik Kitosan

• Jumlah kitosan maksimal
• Kualitas unggul
• Mempersingkat waktu pemrosesan
• Suhu proses lebih rendah
• Peningkatan efisiensi
• Pengoperasian yang mudah & aman
• Ramah lingkungan

Penelitian Distilsi Kitin Ultrasonik Menjadi Kitosan

Fiamingo et al. menemukan bahwa distilasi ultrasonik beta-kitin secara efisien menghasilkan kitosan dengan berat molekul tinggi dengan tingkat asetilasi yang rendah tidak menggunakan aditif atau atmosfer inert atau waktu reaksi yang lama. Meskipun reaksi distilasi ultrasonik dilakukan dalam kondisi yang lebih ringan yaitu suhu reaksi rendah bila dibandingkan dengan kebanyakan distilasi termokimia. Distilasi ultrasonik beta-kitin memungkinkan persiapan kitosan terdistilasi secara acak yang memiliki derajat asetilasi variabel (4% ≤ DA ≤ 37%), berat molekul rata-rata berat tinggi (900.000 g mol -1 ≤ M w ≤ 1.200.000 g mol -1 ) dan dispersi rendah (1,3 ≤ Ð ≤ 1,4) dengan melakukan tiga reaksi berurutan (50 menit / langkah) pada suhu 60ºC.

Sistem Ultrasonik Kinerja Tinggi untuk Produksi Chitosan

Fragmentasi kitin dan distilasi kitin menjadi kitosan membutuhkan peralatan ultrasonik yang kuat dan andal yang dapat menghasilkan amplitudo tinggi, menawarkan kemampuan kontrol yang tepat dalam parameter proses dan dapat dioperasikan 24/7 di bawah beban berat dan di lingkungan yang menuntut. Rangkaian produk Hielscher Ultrasonics membantu persyaratan proses anda terpenuhi. Ultrasonikator Hielscher adalah sistem berkinerja tinggi yang dapat dilengkapi dengan aksesori seperti sonotrodes, booster, reaktor, atau sel aliran agar sesuai dengan kebutuhan proses anda secara optimal. Dengan tampilan warna digital, opsi untuk reset proses sonication, perekaman data otomatis pada kartu SD terintegrasi, kontrol browser jarak jauh dan banyak fitur lainnya, pastinya kontrol proses tertinggi dan keramahan pengguna dipenuhi. Fragmentasi kitin dan distilasi membutuhkan ultrasonografi yang kuat untuk mendapatkan konversi produk yang ditargetkan dan produk kitosan akhir yang berkualitas tinggi. Khusus untuk fragmentasi serpihan kitin, amplitudo tinggi dan tekanan tinggi sangat penting. Prosesor ultrasonik industri Hielscher Ultrasonics dengan mudah menghasilkan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat terus dijalankan dalam operasi 24/7jam. Untuk amplitudo yang lebih tinggi, tersedia sonotrod ultrasonik khusus. Kapasitas daya sistem ultrasonik Hielscher memungkinkan distilasi cepat dan efisien dalam proses yang aman dan ramah lingkungan.

Cara Kerja Distilasi Kitin Ultrasonik?

Ketika ultrasonic homogenizer daya tinggi, frekuensi rendah (misalnya, 20-26 kHz) digabungkan ke dalam cairan atau suspensi, siklus tekanan tinggi / tekanan rendah secara bergantian diterapkan pada cairan menciptakan kompresi dan refaction. Selama siklus tekanan-tinggi / tekanan-rendah yang berselang-seling ini menghasilkan gelembung-gelembung vakum kecil yang tumbuh pada beberapa siklus tekanan. Pada titik itu, ketika gelembung vakum tidak dapat menyerap lebih banyak energi, gelembung itu runtuh dengan hebat. Selama ledakan gelembung ini, terjadi kondisi yang sangat intens secara lokal: suhu tinggi hingga 5000K, tekanan hingga 2000atm, laju pemanasan / pendinginan sangat tinggi dan perbedaan tekanan terjadi. Karena dinamika runtuhnya gelembung lebih cepat daripada perpindahan massa dan panas, energi dalam rongga yang runtuh menghasilkan gelembung cavity yang sangat kecil. Ledakan gelembung kavitasi juga menghasilkan mikroturbulensi, jet cair hingga kecepatan 280m / s dan menghasilkan gaya geser. Fenomena ini dikenal sebagai kavitasi ultrasonik atau akustik. Tetesan dan partikel dalam cairan disonikasi dihantam oleh kekuatan-kekuatan kavitasi dan ketika partikel dipercepat bertabrakan satu sama lain, mereka hancur oleh tumbukan antar partikel. Kavitasi akustik adalah prinsip kerja penggilingan ultrasonic yang dapat digunakan untuk pendispersi, emulsifikasi, dan sonokimia. Untuk distilasi kitin, ultrasonografi intensitas tinggi meningkat pada area permukaan dengan mengaktifkan permukaan dan meningkatkan transfer massa antara partikel dan reagen.

Kitosan ?

Kitosan adalah polimer karbohidrat dimodifikasi, kationik, tidak beracun dengan struktur kimia kompleks yang dibentuk oleh unit β- (1,4) glukosamin sebagai komponen utamanya (> 80%) dan unit glukosamin N-asetil (<20%), secara acak didistribusikan di sepanjang rantai. Kitosan dihasilkan dari kitin melalui distilasi kimia atau enzimatik. Derajat distilasi (DA) menentukan kandungan gugus amino bebas dalam struktur dan digunakan untuk membedakan antara kitin dan kitosan. Kitosan menunjukkan kelarutan yang baik dalam pelarut moderat seperti asam asetat encer dan menawarkan beberapa kelompok amina bebas sebagai situs aktif, hal Ini menjadikan kitosan lebih menguntungkan daripada kitin dalam banyak reaksi kimia.

Chitosan adalah zat yang sangat berharga karena biokompatibilitasnya yang sangat baik dan kemampuan biodegradasinya, non-toksisitas, aktivitas antimikroba yang baik (terhadap bakteri dan jamur) dan impermeabilitas oksigen. Berbeda dengan kitin, kitosan memiliki keuntungan karena larut dalam air dan karenanya lebih mudah untuk ditangani dan digunakan dalam formulasi. Sebagai polisakarida kedua yang paling melimpah setelah selulosa, jumlah besar kitin membuatnya menjadi bahan baku yang murah dan digunakan berkelanjutan.

Produksi Kitosan

Kitosan diproduksi dalam proses dua langkah. Pada langkah pertama, bahan baku, seperti cangkang krustasea (yaitu udang, kepiting, lobster), dideproteinisasi, didemineralisasi, dan dimurnikan untuk mendapatkan kitin. Pada langkah kedua, kitin diformulasikan dengan basa kuat (misalnya, NaOH) untuk menghilangkan rantai samping asetil untuk mendapatkan kitosan. Proses produksi kitosan konvensional diketahui sangat memakan waktu dan biaya.

Kitin ?

Kitin (C 8 H 13 O 5 N) n adalah polimer rantai lurus β-1,4-N-acetylglucosamine dan diklasifikasikan ke dalam α-, β- dan γ-chitin. Menjadi turunan dari glukosa, kitin adalah komponen utama dari exoskeleton arthropoda, seperti krustasea dan serangga, radula moluska, paruh cephalopod, sisik ikan dan lissamphibian dan dapat juga ditemukan di dinding sel dalam jamur. Struktur kitin sebanding dengan selulosa, membentuk nanofibril kristal atau kumis. Selulosa adalah polisakarida yang paling melimpah di dunia, diikuti oleh kitin sebagai polisakarida kedua yang paling melimpah.

Glukosamin ?

Glukosamin (C 6 H 13 NO 5 ) adalah gula amino dan prekursor penting dalam sintesis biokimiawi protein dan lipid yang terglikosilasi. Glukosamin adalah senyawa alami yang berlimpah yang merupakan bagian dari struktur polisakarida, kitosan, dan kitin, yang menjadikan glukosamin salah satu monosakarida yang paling melimpah. Sebagian besar glukosamin yang tersedia secara komersial diproduksi oleh hidrolisis eksoskeleton krustasea, yaitu kepiting dan cangkang lobster. Glukosamin digunakan terutama sebagai suplemen makanan di mana ia digunakan dalam bentuk glukosamin sulfat, glukosamin hidroklorida atau N-asetil glukosamin. Suplemen glukosamin sulfat diberikan secara oral untuk mengobati kondisi yang menyakitkan yang disebabkan oleh peradangan, kerusakan dan osteoarthritis.

Untuk informasi dan pertanyaan seputar produk kami bisa bertanya disini atau menghubungi marketing kami di :

Phone : 021-27899158

Mobile : 0817-0-11-99-22

Chat : WhatsApp

Email : info@petrakaruniapersada.co.id ; melinda@petrakaruniapersada.co.id

Marketing kami akan membantu anda