Mycoprotein er svampebaseret protein produceret til konsum, som hovedsagelig anvendes til fremstilling af køderstatninger eller "falsk kød". Ultralydsekstraktion og homogenisering er en yderst effektiv metode til at frigive mycoprotein fra svampen, der opnår meget høje proteinudbytter på kort behandlingstid.

Myprotein

Mycoprotein er et enkeltcelleprotein til stede i svampe. Mycoprotein, der tilbyder en stor mængde protein og fibre, betragtes som en sund og bæredygtig kilde til ernæringsmæssigt værdifulde aminosyrer. Mycoprotein indeholder typisk omkring 45% protein og 25% fiber efter tørvægt. Mycoprotein er rig på essentielle aminosyrer, og med en sammensætning på ca. 41% samlet protein giver det et proteinindhold svarende til spirulina. Dette gør mycoprotein til en interessant proteinkilde for vegetarer og veganere. Mycoprotein er rig på fibre. Fiberindholdet omfatter ca. en tredjedel chitin (N-acetylglucosamin) og to tredjedele β-glucaner (1,3-glucan og 1,6-glucan). Mycoprotein har et højt protein- og fiberindhold og er en sund og bæredygtig fødekilde.
(jf.

Ultralyd Mycoprotein Ekstraktion

For at producere mycoprotein dyrkes spiselige svampearter og dyrkes i bioreaktorer. Det betyder, at proteinet er indesluttet i svampearten, f.eks. For at frigive mycoproteinet kræves der en kraftig celleafbrydelses- og ekstraktionsteknik, hvilket giver svampen. Under lysis forstyrres mikroorganismens cellevægge og brydes op, så det intracellulære materiale som proteiner, lipider og andre næringsstoffer frigives. Ultralydbehandling er en veletableret teknik, der anvendes i fødevareproduktion og bioteknologi til at forstyrre celler og væv og til at udtrække værdifulde forbindelser. Desuden gør den ensartede homogenisering opnået ved ultrasonificering det nemt at omdanne mycoproteinet til innovative fødevarer med forskellige teksturer, smags- og anvendelsesformål, herunder kødanaloger, proteinrige snacks, mælkefrie mælkeerstatninger og desserter.

Kinetik af protein frigivelse fra Fusarium Venenatum ved sonikering med slibning
kilde: Prakash et al. 2014

Casestudie – Ultralyd Mycoprotein Release

Prakash et al. (2014) undersøgte virkningerne af ultralydbehandling på mycoproteinfrigivelsen fra Fusarium Venenatum. De opnåede en maksimal proteinfrigivelseshastighed K på 0,680 min med 580 μg ekstraheret mycoprotein.

Effekt af sonikering med slibemetode på proteinfrigivelse af Fusarium venenatum
kilde: Prakash et al. 2014

ultralydsekstraktion – Arbejdsprincip og fordele

Ultralydsekstraktion er baseret på fænomenet akustisk (ultralyd) kavitation. Når kraftige ultralydbølger kobles til en væske eller gylle, komprimerer vekslende højtryks- og lavtrykscyklusser og udvider væsken, hvilket skaber minutter vakuumbobler i mediet. Disse vakuumbobler vokser over flere højtryks-/lavtrykscyklusser, indtil de når et punkt, hvor gasboblen ikke kan absorbere yderligere energi. På tidspunktet for maksimal vækst imploderer boblen voldsomt under en højtrykscyklus. Under bobleimplosionen opstår der lokalt ekstreme forhold såsom meget høje temperaturer, tryk og tilsvarende tryk- og temperaturforskelle samt væskestråler med op til 280 m/sek. Disse intense kræfter perforere og bryde cellevægge og fremme masseoverførsel mellem cellen interiør og den omgivende væske. Det intracellulære materiale såsom proteiner, lipider og andre bioaktive forbindelser overføres til væsken, hvorfra det let kan adskilles til downstream processer.

Fordele ved ultralydsekstraktion

Ultralydassisteret ekstraktion (UAE) er en yderst effektiv teknik til at frigive og isolere intracellulære materiale såsom proteiner, lipider og bioaktive stoffer (f.eks. vitaminer og polyfenoler). Sonificering er en procesintensivering, hvilket øger masseoverførslen mellem celleinteriør og væske. Ultralydsekstraktion resulterer i højere udbytter, reduceret behandlingstid, overlegen ekstraktkvalitet og reducerede forarbejdningsomkostninger og lavere energiforbrug.

Ultralydhomogenisatorer til Mycoprotein Behandling

Ultralydcelleforstyrrende midler og emhætter er veletablerede værktøjer i fødevareforarbejdningsfaciliteter. Ved at levere kavitationelle højforskydningskræfter anvendes ultralydapparater til at isolere bioaktive forbindelser fra plantemateriale og til at homogenisere to eller flere faser i en ensartet blanding.
Hielscher Ultrasonics tilbyder en bred portefølje af højtydende ultralydapparater fra lab til industriel størrelse.
Hielscher Ultralyd’ industrielle ultralyds-processorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan let kontinuerligt køres i 24/7 drift. For endnu højere amplituder, tilpassede ultralyd sonotroder er tilgængelige. Robustheden af Hielscher's ultralyds udstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tung pligt og i krævende miljøer.

Processtandardisering med Hielscher Ultrasonics

Ekstrakter, der anvendes i fødevarer eller lægemidler, bør fremstilles i overensstemmelse med god fremstillingspraksis (GMP) og under standardiserede forarbejdningsspecifikationer. Hielscher Ultrasonics digitale ekstraktionssystemer leveres med intelligent software, hvilket gør det nemt at indstille og styre sonikeringsprocessen præcist. Automatisk dataregistrering skriver alle ultralydprocesparametre såsom ultralydenergi (total og nettoenergi), amplitude, temperatur, tryk (når temp og tryksensorer er monteret) med dato og tidsstempel på det indbyggede SD-kort. Dette giver dig mulighed for at revidere hver ultralyd behandlet parti. Samtidig sikres reproducerbarhed og konstant høj produktkvalitet.

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater: