Extrakce proteinu okřehku

Keřek (Lemna minor) je rychle rostoucí vodní rostlina bohatá na bílkoviny a další výživné látky. Ultrazvuková extrakce se používá jako vysoce účinná a spolehlivá technologie zpracování k uvolňování proteinů, lipidů a fytonutrientů z okřehku. Sonikace umožňuje jednoduché a rychlé ošetření okřehku pro potravinářské výrobky.

Keketník pro výživové účely

Okřehek (rod Lemna), kvetoucí vodní rostlina, je nejmenší známá kvetoucí rostlina. Okřehek, známý také jako Wolffia, vodní čočka nebo vodní čočky, roste ve sladkovodním prostředí a lze jej nalézt po celém světě. Z rodů okřehků jsou známy různé druhy, jako je Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella a Wolffia. Vzhledem k tomu, že rostlina Lemna má schopnost rychlého růstu, která se může denně zdvojnásobit, okřehek upoutal zájem vědců a potravinářských inženýrů pracujících v oblasti výživy, potravinové bezpečnosti a funkčních potravin. V některých částech jihovýchodní Asie je okřehek již dlouho známý svou hustotou živin a je známý pod přezdívkou “Zeleninové karbanátky” díky vysokému obsahu bílkovin (více než 45 % sušiny). Okřehek nabízí kompletní proteinový profil (jako jsou slepičí vejce), který obsahuje všech devět esenciálních a šest podmíněných aminokyselin.

Lipidy a proteiny z okřehku

Okřehek obsahuje 20–35 % bílkovin, 4–7 % tuku a 4–10 % škrobu na hmotnost sušiny. Zajímavé je, že distribuce aminokyselin v okřehku je blízká doporučením WHO, obsahuje např. 4,8 % lysinu, 2,7 % methioninu a cysteinu a 7,7 % fenylalaninu a tyrosinu. Obsah polynenasycených mastných kyselin se pohyboval mezi 48 a 71 % a vysoký obsah n3 mastných kyselin měl za následek příznivý poměr n6/n3 0,5 nebo méně." (Appenroth et al. 2017)

SEM snímky vzorků okřehku: Horní řádek ukazuje neporušené buňky vzorků kontroly okřehku
Spodní řádek ukazuje vzorky okřehku extrahované pomocí UP400ST sonikátoru. Buňky vykazují jasný mechanický rozpad v důsledku sonikace.
Studie a obrázky: ©2023 Inguanez et. hliník.

Ultrazvuková extrakce okřehku

Ultrazvuková extrakce se používá k extrakci sloučenin okřehku, zejména bílkovin a lipidů jako potravinářských výrobků. Proteinová moučka Lemna a lipidy Lemna jsou účinně uvolňovány a izolovány z vodní rostliny okřehku.

Jak se používá sonikace pro extrakci okřehku?

Po sklizni Lemny se odstraní přebytečná voda (např. odstředěním). Pro ultrazvukovou extrakci je vhodnější suspenze bohatá na biomasu (tj. hustá Lemna), protože zefektivňuje ultrazvukový proces. Kejda okřehku se může skládat z okřehku a vody nebo jiného rozpouštědla dle výběru. Tato suspenze se přivádí do ultrazvukového reaktoru, kde akustická kavitace rozbije buněčnou matrici a uvolní intracelulární sloučeniny do extrakčního média na bázi vody nebo rozpouštědla.

Vyberte si extrakční rozpouštědlo

Ultrazvuková extrakce je kompatibilní s (téměř) jakýmkoli druhem rozpouštědla. Ve výzkumném prostředí byly sloučeniny okřehku extrahovány pomocí rozpouštědel, jako je etanol polárního rozpouštědla, a také různých směsí nepolárních rozpouštědel včetně methanolu, chloroformu-ethanolu, hexan-ethanolu, diethylether-ethanolu, petroletheru-ethanolu v různém objemovém poměru.
Správné rozpouštědlo v kombinaci s ultrazvukem zesiluje uvolňování fytonutrientů biomasy okřehku. Ultrazvuku homogenizuje a narušuje rostlinné buněčné struktury, což má za následek narušení a rozpad buněk. Ultrazvuková extrakce je široce používána pro výrobu botanických, houbových a řasových extraktů.

Mechanismus ultrazvukové extrakce

Výkonový ultrazvuk spojený s kapalinami nebo kaly má za následek energeticky náročné účinky, jako je akustická kavitace, smyk a vibrace. Tyto účinky výkonového ultrazvuku se úspěšně používají k rozpadu a zničení buněčných struktur. Kromě toho sonikace rozbíjí molekulární vazby lipidů, proteinů a sacharidů, takže cílené makroživiny a fytochemikálie se uvolňují z buněčného vnitřku botanické suroviny, např. okřehku. Tím ultrazvuku zesiluje a výrazně zkracuje extrakci.

Ultrazvukové extraktory pro proteiny a lipidy okřehku

Vysoce výkonné ultrazvukové extrakční systémy od společnosti Hielscher Ultrasonics se používají po celém světě na R&D, malé, střední a plně komerční výrobní úrovně. Vysoce výkonné ultrazvukové extraktory zintenzivňují proces extrakce a zvyšují výtěžnost a celkovou účinnost výroby vysoce kvalitního extraktu. Hielscher Ultrasonics nabízí extrakční zařízení pro jakýkoli objem / procesní kapacitu. Se zkušenostmi s botanickou extrakcí již více než 25 let, Hielscher Ultrasonics je vaším důvěryhodným partnerem pro vysoce výkonnou ultrazvukovou extrakci!