Екстракция на протеин от патица

Патицата (Lemna minor) е бързо растящо водно растение, богато на протеини и други хранителни съединения. Ултразвуковата екстракция се използва като високоефективна и надеждна технология за обработка за освобождаване на протеини, липиди и фитонутриенти от патицата. Уникирането позволява лесно и бързо третиране на патица за хранителни продукти.

Патица за хранителни цели

Патицата (род Lemna), цъфтящо водно растение, е най-малкото известно цъфтящо растение. Известна още като Wolffia, водна леща или водни лещи, патицата расте в сладководна среда и може да бъде намерена по целия свят. В родовете патица са известни различни видове като Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella и Wolffia. Тъй като растението Lemna има капацитет за бърз растеж, който може да се удвоява ежедневно, патицата привлече интерес от учени и хранителни инженери, работещи в областта на храненето, продоволствената сигурност и функционалните храни. В някои части на Югоизточна Азия патицата е известна от дълго време със своята хранителна плътност и е известна под прякора “зеленчукови кюфтета” поради високото си съдържание на протеини (повече от 45% от сухата маса). Патицата предлага пълния протеинов профил (като кокоши яйца), съдържащ всичките девет незаменими и шест условни аминокиселини.

Липиди и протеини от патица

Патицата съдържа 20–35% протеин, 4–7% мазнини и 4–10% нишесте на сухо тегло. Интересното е, че разпределението на аминокиселините в патицата е близко до препоръките на СЗО, като например 4,8% лизин, 2,7% метионин и цистеин и 7,7% фенилаланин и тирозин. Съдържанието на полиненаситени мастни киселини е между 48 и 71%, а високото съдържание на n3 мастни киселини води до благоприятно съотношение n6/n3 от 0,5 или по-малко." (Appenroth et al. 2017)

SEM изображения на проби от патица: Горният ред показва непокътнатите клетки на пробите за контрол на патица
Долният ред показва проби от патица, извлечени с помощта на UP400ST на ултразвука. Клетките показват ясна механична повреда поради ултразвук.
Проучване и изображения: ©2023 Inguanez et. Ал.

Ултразвукова екстракция на патица

Ултразвуковата екстракция се използва за извличане на съединения от патица, особено протеини и липиди като хранителни продукти. Протеиновото брашно от Lemna и липидите Lemna се освобождават ефективно и изолират от водното растение патица.

Как се прилага соникацията за извличане на патица?

След прибиране на реколтата от лемната излишната вода се отстранява (напр. чрез центрофугиране). За ултразвукова екстракция е за предпочитане богата на биомаса (т.е. гъста лемна) суспензия, тъй като прави ултразвуковия процес по-ефективен. Кашата от патица може да се състои от патица и вода или друг разтворител по избор. Тази суспензия се подава в ултразвуков реактор, където акустичната кавитация разгражда клетъчната матрица и освобождава вътреклетъчните съединения в екстракционната среда на основата на вода или разтворител.

Изберете вашия екстракционен разтворител

Ултразвуковата екстракция е съвместима с (почти) всякакъв вид разтворител. В изследователска среда съединенията на патицата са извлечени с помощта на разтворители като полярния разтворител етанол, както и различни смеси от неполярни разтворители, включително метанол-етанол, хлороформ-етанол, хексан-етанол, диетил етер-етанол, петролен етер-етанол при различно обемно съотношение.
Правилният разтворител в комбинация с ултразвук засилва освобождаването на фитонутриенти от биомасата на патицата. Ултразвукът хомогенизира и разрушава растителните клетъчни структури, което води до клетъчно разрушаване и разпадане. Ултразвуковата екстракция се използва широко за производството на растителни, гъбични и водорасли екстракти.

Механизмът на ултразвукова екстракция

Мощният ултразвук, свързан с течности или суспензии, води до енергоемки ефекти като акустична кавитация, срязване и вибрации. Тези ефекти на мощния ултразвук се прилагат успешно за разграждане и разрушаване на клетъчните структури. Освен това ултразвукът разрушава молекулярните връзки на липиди, протеини и въглехидрати, така че целевите макронутриенти и фитохимикали се освобождават от клетъчната вътрешност на растителната суровина, например патица. По този начин ултразвукът значително засилва и съкращава екстракцията.

Ултразвукови екстрактори за протеини и липиди от патица

Високопроизводителните системи за ултразвукова екстракция от Hielscher Ultrasonics се използват по целия свят на R&D, нива, малки, средни и напълно търговски производствени нива. Високоефективните ултразвукови екстрактори засилват процеса на екстракция и увеличават добива и цялостната ефективност на производството на висококачествени екстракти. Hielscher Ultrasonics предлага екстракционно оборудване за всякакъв обем / технологичен капацитет. С опит в ботаническата екстракция повече от 25 години, Hielscher Ultrasonics е вашият доверен партньор за високоефективна ултразвукова екстракция!