Effizienz des Entsalzungsprozesses bei der Herstellung von Ectoin

Ectoin: Ein multifunktionaler, begehrter Inhaltsstoff in der Hautpflege und ein „Rising Star“ im Bereich der Inhaltsstoffe. Es ist ein neuer Favorit in der Welt der Hautpflege. Seine Herstellung demonstriert zudem die neue Anwendung synthetischer Biotechnologie!

Ökotoin ——der Allrounder in der Hautpflege:

Ectoin (Tetrahydropyrimidin) ist ein kompatibler, wassermolekülbindender Stoff (Osmoprotektivum), der von verschiedenen Bakterien unter osmotischem Stress und widrigen Umweltbedingungen produziert wird. Dieses Aminosäurederivat kann sich in hohen Konzentrationen in Zellen anreichern, ohne natürliche Prozesse zu beeinträchtigen, und kann Zellen vor Strahlung oder osmotischem Stress schützen.

Mikrobielle Fermentation ist eine Spitzentechnologie für Kosmetika. Sie ist für immer mehr Marken zu einem Werkzeug geworden, um ihre Märkte zu erschließen. Ectoin- und Bifidus-Ferment-Produktlysat, Hyaluronsäure, Galactose-ähnliches Hefe-Ferment-Produktfiltrat (Pitera ®) und andere beliebte „Wunder-Hautpflege-Inhaltsstoffe“ werden alle durch „Fermentation“ gewonnen und sind allesamt international und national meistverkaufte High-End-Hautpflege-Inhaltsstoffe und gehören auch zu den neuen Verfahren, die mithilfe der synthetischen Biologie-Technologie entwickelt wurden.

Der Entsalzungsprozess von Ecdoin:

Ectoin selbst ist eine Hydrochloridsalzverbindung und kann durch den Salzgehalt, insbesondere bei der Massenproduktion, an Qualität und Wirksamkeit verlieren. Daher spielt der Entsalzungsprozess bei der Herstellung von Ectoin eine entscheidende Rolle. Der Entsalzungsprozess für Ectoin umfasst üblicherweise Ionenaustausch, Umkehrosmose und Elektrodialyse, um das Salz schrittweise von Ectoin zu trennen und so dessen Reinheit und Wirksamkeit zu verbessern.

Ionenaustausch-Entsalzung:

Ecdoine-Entsalzungsprozesse werden üblicherweise mit Ionenaustauscherharzen durchgeführt. Konkret werden bei diesem Verfahren üblicherweise Ionenaustauscherharze mit spezifischen Funktionen verwendet, wie z. B. stark saure Kationenaustauscherharze, schwach saure Kationenaustauscherharze usw.
Zu den Vorteilen der Verwendung herkömmlicher Ionenaustauscherharze für die Ecdoine-Entsalzung in einer salzarmen Umgebung zählen die einfache Handhabung, die leichte Kontrolle des Prozesses, die hohe Entsalzungseffizienz, die Wiederverwendbarkeit usw.

Umkehrosmose-Technologie:

Umkehrosmose ist der Prozess der Trennung und Entfernung von Wasser und anderen Substanzen mithilfe von Umkehrosmosemembranen, um Ionen, gelöste Stoffe, andere organische Substanzen usw. daraus zu entfernen.

Elektrodialyse:

Die Trennung und Entfernung von Ionen erfolgt durch Ausnutzung der unterschiedlichen Migrationsgeschwindigkeiten von Elektrolyten im elektrischen Feld. Ionen außerhalb der Molekülladung sammeln sich in der Nähe der umgekehrt geladenen Elektrode, und die Gegenionen werden an der Elektrodenoberfläche freigesetzt. Dieser wiederholte Zyklus kann die organischen Stoffe im Elektrolyten trennen und zur Entsalzung führen.

Gleichzeitig gibt es einige Nachteile der Elektrodialyse-Entsalzung. So können die Elektroden im Betrieb leicht deaktiviert werden und müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Zudem ist die Reproduzierbarkeit der elektrolytischen Entsalzung nicht so gut wie bei manchen chromatographischen Entsalzungsverfahren. Bei Proben mit hohem Salzgehalt muss der Entsalzungsprozess mehrere Zyklen durchlaufen, was den Zeit- und Kostenaufwand erhöht und die Effizienz und Empfindlichkeit des Analyseprozesses beeinträchtigen kann.

Einheitlicher Partikelchromatographie-Entsalzungsprozess in Umgebungen mit hohem Salzgehalt:

Angesichts der begrenzten Adsorptionskapazität herkömmlicher Ionenaustauscherharze in Umgebungen mit hohem Salzgehalt wurden zur Reinigung von Ecdoin aus komplexen Gemischen einheitliche Partikelchromatographie-Entsalzungsharze eingesetzt.

Das von Sunresin eigenständig entwickelte Ionenaustauscherharz mit gleichmäßigen Partikeln wird im Entsalzungs- und Reinigungsprozess von Ecdoine eingesetzt. In einer Umgebung mit hohem Salzgehalt beträgt die Entfernungsrate anorganischer/organischer Salze bis zu 90 % oder mehr. Im Vergleich zu herkömmlichen Entsalzungsharzen sorgt die gleichmäßige Partikelstruktur des Harzes für eine gleichmäßigere Materialverteilung in der Säule und einen geringeren Durchfluss. Dadurch wird die Entsalzungswirkung verbessert, die Produktionseffizienz des Folgeprozesses deutlich verbessert und die Produktionskosten gesenkt.

Anwendungen für chromatographische Entsalzungsanlagen:

Darüber hinaus hat Sunresin als Reaktion auf das derzeit in Fermentationsbrühen vorherrschende Problem des hohen Salzgehalts ein kontinuierliches chromatographisches Salztrennverfahren und ein kontinuierliches Ionenaustauschverfahren SSMB entwickelt, indem es die Eigenschaften der Brühe kombiniert.
 
Kontinuierlicher Chromatographieprozess mit SSMB (Sequential Simulated Moving Bed): Das stark salz- und pigmenthaltige Fermentationshydrolysat wird mithilfe eines speziellen Chromatographieharzes und -systems von Zucker und Salz getrennt. Dabei wird der Ionenabstoßungsmechanismus des Chromatographieharzes genutzt. Für den gesamten Prozess wird nur reines Wasser benötigt, ohne dass Säuren oder Basen verbraucht werden. Über 90 % der Asche und ein Teil des Pigments werden entfernt, wodurch die Belastung des nachfolgenden Ionenaustauschsystems erheblich verringert wird, der Harzverbrauch gesenkt und somit der Verbrauch von Regenerationschemikalien reduziert wird.

Die Vorteile und Merkmale der SMB-Chromatographiegeräte (Simulated Moving Bed) von Sunresin sind folgende:

1. Geeignet für die groß angelegte Chargenprodukttrennung

2. Hohe Präzision, hohe Ausbeute und geringer Wasserverbrauch

3. Hohe Vielseitigkeit der Ausrüstung, ein Satz Ausrüstung kann verschiedene Produkttrennungen realisieren und kann auch selektiv Rohranschlüsse hinzufügen, um 2-3 verschiedene Komponententrennungen entsprechend den Kundenanforderungen zu realisieren.