Duckweed Protein Ekstraktion

Andemad (Lemna minor) er en hurtigt voksende vandplante rig på proteiner og andre ernæringsmæssige forbindelser. Ultralydsekstraktion bruges som en yderst effektiv og pålidelig behandlingsteknologi til frigivelse af proteiner, lipider og phyto-næringsstoffer fra andemad. Sonikering giver mulighed for enkel og hurtig behandling af andemad til fødevaregodkendte produkter.

Andemad til ernæringsmæssige formål

Andemad (slægten Lemna), en blomstrende vandplante, er den mindste blomstrende plante, der kendes. Også kendt som Wolffia, vandlinser eller vandlinser, vokser andemad i ferskvandsmiljøer og kan findes over hele verden. I andemadsslægterne kendes forskellige arter som Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella og Wolffia. Da Lemna-planten har en hurtig vækstkapacitet, der er i stand til at fordoble i størrelse på daglig basis, har andemad fanget interesse fra forskere og fødevareingeniører, der arbejder inden for ernæring, fødevaresikkerhed og funktionelle fødevarer. I dele af Sydøstasien er andemad kendt i lang tid for sin næringstæthed og er kendt under kælenavnet “Grøntsagsfrikadeller” på grund af dets høje proteinindhold (mere end 45% tørmasse). Andemad tilbyder den komplette proteinprofil (såsom hønseæg), der indeholder alle ni essentielle og seks betingede aminosyrer.

Lipider og proteiner fra andemad

Andemad indeholder 20-35 % protein, 4-7 % fedt og 4-10 % stivelse pr. tørvægt. Interessant nok er aminosyrefordelingerne i andemad tæt på WHO's anbefalinger, idet de f.eks. har 4,8 % lysin, 2,7 % methionin og cystein og 7,7 % phenylalanin og tyrosin. Indholdet af flerumættede fedtsyrer var mellem 48 og 71 %, og det høje indhold af n3-fedtsyrer resulterede i et gunstigt n6/n3-forhold på 0,5 eller derunder." (Appenroth et al. 2017)

SEM-billeder af andemadsprøver: Den øverste række viser de intakte celler i andemadskontrolprøver
Den nederste række viser andemadprøver ekstraheret ved hjælp af sonikeren UP400ST. Cellerne viser klar mekanisk nedbrydning på grund af sonikering.
Studie og billeder: ©2023 Inguanez et. al.

Ultralydsekstraktion af andemad

Ultralydsekstraktion bruges til at udvinde andemadsforbindelser, især proteiner og lipider som fødevarer. Lemna-proteinmel og Lemna-lipider frigives effektivt og isoleres fra den akvatiske andemadsplante.

Hvordan anvendes sonikering til ekstraktion af andemad?

Efter høst af Lemna fjernes overskydende vand (f.eks. ved centrifugering). Til ultralydsekstraktion foretrækkes en biomasserig (dvs. Lemna-tæt) opslæmning, da det gør ultralydsprocessen mere effektiv. Andemadsopslæmningen kan bestå af andemad og vand eller et andet opløsningsmiddel efter eget valg. Denne opslæmning føres ind i en ultralydsreaktor, hvor akustisk kavitation bryder cellematrixen op og frigiver de intracellulære forbindelser til det vand- eller opløsningsmiddelbaserede ekstraktionsmedium.

Vælg dit ekstraktionsopløsningsmiddel

Ultralydsekstraktion er kompatibel med (næsten) enhver form for opløsningsmiddel. I forskningssammenhæng er andemadsforbindelser blevet ekstraheret ved hjælp af opløsningsmidler såsom det polære opløsningsmiddelethanol samt forskellige ikke-polære opløsningsmiddelblandinger, herunder methanol-ethanol, chloroform-ethanol, hexan-ethanol, diethylether-ethanol, petroleumsether-ethanol i forskellige volumenforhold.
Det rigtige opløsningsmiddel i kombination med ultralydbehandling intensiverer frigivelsen af phyto-næringsstoffer af andemadsbiomasse. Ultralydbehandling homogeniserer og forstyrrer plantecellestrukturerne, hvilket resulterer i celleforstyrrelse og opløsning. Ultralydsekstraktion bruges i vid udstrækning til produktion af botaniske, svampe og algeekstrakter.

Mekanismen til ultralydsekstraktion

Effekt ultralyd koblet til væsker eller opslæmninger resulterer i energiintensive effekter såsom akustisk kavitation, forskydning og vibrationer. Disse effekter af power ultralyd anvendes med succes til at opløse og ødelægge cellulære strukturer. Derudover bryder sonikering molekylære bindinger af lipider, proteiner og kulhydrater, så de målrettede makronæringsstoffer og fytokemikalier frigives fra celleinteriøret i det botaniske råmateriale, f.eks. Andemad. Derved intensiverer og forkorter ultralydbehandling ekstraktionen betydeligt.

Ultralydsekstraktorer til andemadproteiner og lipider

Højtydende ultralydsekstraktionssystemer fra Hielscher Ultrasonics bruges over hele verden på R&D, små, mellemstore og fuldt kommercielle produktionsniveauer. Højtydende ultralydsekstraktorer intensiverer ekstraktionsprocessen og øger udbyttet og den samlede effektivitet af ekstraktproduktion af høj kvalitet. Hielscher Ultrasonics tilbyder ekstraktionsudstyr til enhver volumen / proceskapacitet. Hielscher Ultrasonics har erfaring med botanisk ekstraktion i mere end 25 år og er din betroede partner til højtydende ultralydsekstraktion!