Mykoprotein je houba-zbílkoviny vyrobené pro lidskou spotřebu, které se používají hlavně k přípravě náhražky masa nebo "falešné maso". Ultrazvuková extrakce a homogenizace je vysoce účinná metoda pro uvolnění mykoproteinu z houby, která dosahuje velmi vysokých výnosů bílkovin v krátkém čase zpracování.

Mykoprotein

Mykoprotein je jednobuněčný protein přítomný v houbách. Mykoprotein, který nabízí vysoké množství bílkovin a vlákniny, je považován za zdravý a udržitelný zdroj nutričně hodnotných aminokyselin. Mykoprotein obsahuje typicky asi 45% bílkovin a 25% vlákniny suchou hmotností. Mykoprotein je bohatý na esenciální aminokyseliny a se složením cca 41% celkového proteinu nabízí podobný obsah bílkovin jako spirulina. To dělá mykoprotein zajímavým zdrojem bílkovin pro vegetariány a vegany. Mykoprotein je bohatý na vlákninu. Jeho obsah vlákniny zahrnuje přibližně jednu třetinu chitinu (N-acetylglucosamin) a dvě třetiny β-glukanů (1,3-glukan a 1,6-glukan). Mykoprotein, který nabízí vysoký obsah bílkovin a vlákniny, je zdravým a udržitelným zdrojem potravy.
(srov.

Ultrazvuková extrakce mykoproteinu

Za účelem výroby mykoproteinu se v bioreaktorech pěstují a kultivují jedlé druhy hub. To znamená, že protein je zachycen v houbách, např. Aby se uvolnil mykoprotein, je nutná silná technika narušení buněk a extrakce, která lyses houba. Během rozpadu jsou buněčné stěny mikroorganismu narušeny a rozděleny tak, aby se uvolnil intracelulární materiál, jako jsou bílkoviny, lipidy a další živiny. Ultrazvuku je dobře zavedená technika používaná při výrobě potravin a biotechnologie narušit buňky a tkáně a extrahovat cenné sloučeniny. Kromě toho jednotná homogenizace dosažená ultrasonifikací usnadňuje přeměnu mykoproteinu na inovativní potravinářské výrobky s různými texturami, příchutěmi a použitími, včetně analogů masa, občerstvení bohatého na bílkoviny, mléčných mléčných náhražek a dezertů.

Kinetika uvolňování bílkovin z Fusarium Venenatum pomocí ultrazvuku s broušením
zdroj: Prakash et al. 2014

Případové studie – Ultrazvukové mykoproteinové uvolnění

Prakash et al. (2014) zkoumal účinky ultrazvuku na uvolnění mykoproteinu z Fusarium Venenatum. Dosáhli maximální rychlosti uvolňování bílkovin K 0,680 min s 580μg extrahovaného mykoproteinu.

Vliv použití ultrazvuku metodou broušení na uvolňování bílkovin Fusarium venenatum
zdroj: Prakash et al. 2014

Ultrazvuková extrakce – Pracovní princip a přínosy

Ultrazvuková extrakce je založena na fenoménu akustické (ultrazvukové) kavitace. Když jsou silné ultrazvukové vlny spojeny do kapaliny nebo kejdy, střídající se vysokotlaké a nízkotlaké cykly stlačují a rozšiřují kapalinu vytvářející nepatrné vakuové bubliny v médiu. Tyto vakuové bubliny rostou v průběhu několika vysokotlakých / nízkotlakých cyklů, dokud nedosáhnou bodu, kdy plynová bublina nemůže absorbovat další energii. V okamžiku maximálního růstu bublina prudce imploduje během vysokotlakého cyklu. Během imploze bubliny dochází k lokálně extrémním podmínkám, jako jsou velmi vysoká teplota, tlaky a odpovídající tlakové a teplotní rozdíly, stejně jako kapalné trysky s až 280 m/s. Tyto intenzivní síly perforují a přetrhají buněčné stěny a podporují přenos hmoty mezi vnitřkem buňky a okolní kapalinou. Intracelulární materiál, jako jsou bílkoviny, lipidy a jiné bioaktivní sloučeniny, se přenáší do kapaliny, odkud může být snadno oddělen pro následné procesy.

Výhody ultrazvukové extrakce

Ultrazvukem asistovaná extrakce (UAE) je vysoce účinná technika uvolňování a izolování intracelulárního materiálu, jako jsou bílkoviny, lipidy a bioaktivní látky (např. vitamíny a polyfenoly). Sonifikace je proces intenzifikace, která zvyšuje přenos hmoty mezi vnitřkem buňky a kapalinou. Ultrazvuková extrakce má za následek vyšší výnosy, kratší dobu zpracování, vynikající kvalitu extraktu a nižší náklady na zpracování a nižší spotřebu energie.

Ultrazvukové homogenizátory pro zpracování mykoproteinů

Ultrazvukové buněčné disruptory a extraktory jsou dobře zavedené nástroje v zařízeních na zpracování potravin. Poskytování kavitačné vysoké smykové síly, ultrasonicators se používají k izoluje bioaktivní sloučeniny z rostlinného materiálu a homogenizovat dvě nebo více fází do jednotné směsi.
Hielscher Ultrazvuk nabízí široké portfolio vysoce výkonných ultrasonicators z laboratoře do průmyslové velikosti.
Hielscher Ultrazvuk’ průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až do 200 μm lze snadno spustit v 24/7 provozu. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici vlastní ultrazvukové sonotrody. Robustnost Hielscherova ultrazvukového zařízení umožňuje 24/7 provoz při vysoké službě a v náročném prostředí.

Procesní standardizace s Hielscher ultrazvukem

Výtažky, které se používají v potravinách nebo léčivech, by měly být vyráběny v souladu se správnou výrobní praxí (GMP) a podle standardizovaných specifikací zpracování. Hielscher Ultrasonics 'digitální extrakční systémy jsou dodávány s inteligentním softwarem, který usnadňuje nastavení a řízení procesu použití ultrazvuku přesně. Automatické zaznamenávání dat zapisuje všechny ultrazvukové procesní parametry, jako je ultrazvuková energie (celková a čistá energie), amplituda, teplota, tlak (při montáži tempových a tlakových senzorů) s datem a časovým razítkem na vestavěné SD-kartě. To vám umožní revidovat každou ultrazvukem zpracovanou šarži. Současně je zajištěna reprodukovatelnost a trvale vysoká kvalita výrobků.

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators: