Articole originale

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF
  • EPUB

Abstract

INTRODUCERE

Cantități mari de alge marine turnate pe plajă rezultate în urma eutrofizării prezintă o problemă în multe zone de coastă. Materialul afectează utilizarea plajei, în special în stațiunile turistice și emite mirosuri datorate descompunerii (Dederen, 1992). Prin urmare, este important să se examineze metodele de îndepărtare și procesare a biomasei algelor și să se găsească o metodă de utilizare rentabilă, obținându-se astfel un produs cu valoare adăugată. În același timp, în ultimii ani, a crescut interesul consumatorilor pentru ingredientele funcționale obținute din diferite materii prime naturale. Compușii naturali noi pot constitui o componentă a alimentelor naturale, a hranei pentru animale și a ingredientelor din îngrășăminte și a produselor cosmetice. Această lucrare folosește o tehnologie ecologică, extracția fluidelor supercritice (SFE) cu dioxid de carbon, pentru a izola compușii fiziologic activi din algele marine.

complet

Diferite tipuri de biomasă pot suferi SFE: de ex. plante, subproduse alimentare, macroalge și microalge (Herrero și colab., 2006). Literatura științifică se referă în principal la extragerea compușilor bioactivi din biomasa microalgală, mai degrabă decât din biomasa macroalgală (algele marine). Crampon și colab. (2011) au analizat aproximativ 30 de articole despre SFE cu CO2 din compușii de interes din microalge și alge marine, dintre care două treimi au fost dedicate microalgelor.

Macroalgele marine sunt un grup interesant, deoarece oferă o gamă largă de compuși bioactivi: polizaharide, compuși fenolici, acizi grași omega-3, peptide bioactive și proteine ​​și carotenoide, care pot fi extrase cu succes din biomasă și utilizate în aplicații alimentare și farmaceutice ( Kadam și colab., 2013). Macroalgele verzi sunt bogate în lipide (Wahbeh, 1997; Haroon și colab., 2000; Aguilera-Morales și colab., 2005), în special acizii grași polinesaturați omega (n-3, n-6), care sunt considerați benefici pentru sănătate (Aguilera-Morales și colab., 2005), în proteine ​​(Szefer și Skwarzec, 1988; Wahbeh, 1997; Aguilera-Morales și colab., 2005; Dhargalkar & Pereira, 2005; Mamatha și colab., 2007) și în carbohidrați (Percival, 1979; Szefer și Skwarzec, 1988; Dhargalkar și Pereira, 2005; Mamatha și colab., 2007). Conținutul vitaminelor A, Bl, B12, C, D, E, riboflavină, niacină, acid pantotenic și acid folic prezintă, de asemenea, un interes (Dhargalkar și Pereira, 2005). Algele marine sunt capabile să producă compuși unici care nu sunt formați de plante terestre (Plaza și colab., 2008; Ibañez și colab., 2012).

Publicat online:

Tabelul 1. Condiții de extracție SFE pentru biomasa macroalgală.

Scopul prezentei lucrări a fost de a găsi o nouă aplicație pentru macroalgele baltice în derivă. Biomasa colectată a fost supusă extracției lichidului supercritic cu CO2 și s-a efectuat caracterizarea chimică a fracțiilor de extract. Pentru testele scurte de laborator, creșterea (Lepidium sativum) a fost ales deoarece poate ajunge la forma sa matură în aproximativ o săptămână. Grâu (Triticum aestivum) reprezintă o cultură importantă din punct de vedere economic. Arătăm că extractele obținute au potențiale aplicații ca componente naturale ale produselor de protecție a plantelor, cum ar fi biostimulanții și bioregulatorii.

MATERIALE ȘI METODE

Colecția de alge

Macroalgele marine plutitoare libere au fost colectate în Marea Baltică direct din apă lângă plaja Sopot (Polonia) de-a lungul unei secțiuni de 1 km de la debarcader (54 ° 26'47,9 "N, 18 ° 34'21,27" E la 54 ° 26'19.24 "N, 18 ° 34'47.31" E). Biomasă de alge marine cu mai multe specii formată din alge verzi Cladophora glomerata (L.) Kütz. (Cladophoraceae), Ulva flexuosa subsp. pilifera (Kütz.) M.J. Wynne (Ulvaceae) și Ulva clathrata (Roth) Ag. și alga roșie Polysiphonia fucoides (Hudson) Greville (Rhodomelaceae) a fost colectată în august 2013, când biomasa algelor era la maximul anual.

Pretratarea biomasei

Imediat după colectare, biomasa a fost clătită cu apă de la robinet pentru a îndepărta sarea și nisipul, urmată de îndepărtarea impurităților precum pietre, nisip, cochilii și bucăți de lemn într-un tambur rotativ perforat. Ulterior, biomasa a fost supusă unui proces în două etape de deshidratare la umiditate de 15%. În prima etapă, biomasa a fost uscată prin presare cu o presă hidraulică (AWELD, Republica Cehă). Aceasta a dus la două faze: lichid (filtrat bogat în elemente minerale) și solid (biomasă marină cu conținut de apă –3); grâu cu granulație fină (GE2, densitate 457 kg m –3) și pelete (GE3, densitate 1157 kg m –3). Biomasa algală preparată și purificată a fost supusă măcinării preliminare (Retsch mill SM 100), rezultând o grâu cu granulație grosieră. Pentru a obține GE2, biomasa la sol (GE1) a fost cernută cu o sită de 0,5 mm. Peletele au fost obținute folosind un granulator TL 700 (Gama Pardubice, Republica Cehă). Metoda de preparare a biomasei algale pentru extracția fluidelor supercritice s-a bazat pe experimente anterioare, în care au fost extrase materii prime similare, cum ar fi hameiul sau ierburile (Rój & Skowroński, 2006; Rój și colab., 2012; Wilk și colab., 2014). În studiul anterior, impactul preparării materiei prime (macroalga maro Fucus sp.) privind procesul SFE și a fost verificată eficiența extracției (Wilk și colab., 2013).