Υπερήχων εκχύλιση της μυκοπρωτεΐνης

Εκπληρώνοντας τις απαιτήσεις για βιώσιμες και θρεπτικές εναλλακτικές λύσεις τροφίμων, η μυκοπρωτεΐνη έχει αναδειχθεί ως επαναστατικό συστατικό, που προέρχεται από μύκητες και χρησιμοποιείται κυρίως στη δημιουργία υποκατάστατων κρέατος, που συχνά αναφέρονται ως “ψεύτικο κρέας.” Αυτή η πηγή πρωτεΐνης προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη λύση στην αυξανόμενη ζήτηση για φυτικές δίαιτες, παρέχοντας μια πλούσια, σαν κρέας υφή και υψηλή θρεπτική αξία. Για να ξεκλειδώσετε το δυναμικό της μυκοπρωτεΐνης, χρησιμοποιείται μια προηγμένη τεχνική εκχύλισης γνωστή ως probetype κατεργασία με υπερήχους. Αυτή η μέθοδος αξιοποιεί τη δύναμη των υπερηχητικών κυμάτων για την αποτελεσματική απελευθέρωση μυκοπρωτεΐνης από μυκητιακά κύτταρα, εξασφαλίζοντας υψηλές αποδόσεις πρωτεϊνών σε εξαιρετικά σύντομο χρόνο επεξεργασίας.

Υπερήχων Mycoprotein εκχύλιση

Η εκχύλιση μυκοπρωτεΐνης ξεκινά με την καλλιέργεια βρώσιμων μυκήτων, όπως το Fusarium venenatum, σε ελεγχόμενους βιοαντιδραστήρες. Μέσα σε αυτά τα μυκητιακά κύτταρα, η μυκοπρωτεΐνη ενθυλακώνεται, απαιτώντας μια ισχυρή μέθοδο εκχύλισης για την απελευθέρωση της πολύτιμης πρωτεΐνης. Η κατεργασία με υπερήχους τύπου καθετήρα ξεχωρίζει ως ιδανική τεχνική λόγω της ικανότητάς της να προκαλεί ισχυρή κυτταρική διαταραχή. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ο υπερηχογράφος ισχύος δημιουργεί έντονες δυνάμεις σπηλαίωσης που διασπούν τα κυτταρικά τοιχώματα των μυκήτων, απελευθερώνοντας αποτελεσματικά ενδοκυτταρικά περιεχόμενα, συμπεριλαμβανομένων πρωτεϊνών, λιπιδίων και άλλων θρεπτικών ουσιών. Αυτό όχι μόνο ενισχύει την αποτελεσματικότητα της εκχύλισης, αλλά εξασφαλίζει επίσης τη διατήρηση της ακεραιότητας και των λειτουργικών ιδιοτήτων της πρωτεΐνης.

Η εφαρμογή των υπερηχητικών κυμάτων στην εκχύλιση μυκοπρωτεΐνης προσφέρει αρκετά σημαντικά πλεονεκτήματα. Πρώτον, επιτυγχάνει ομοιόμορφη ομογενοποίηση, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη ενός ευρέος φάσματος προϊόντων διατροφής με διαφορετικές υφές και γεύσεις. Είτε πρόκειται για ανάλογα κρέατος, πλούσια σε πρωτεΐνες σνακ, ή υποκατάστατα γάλακτος χωρίς γαλακτοκομικά προϊόντα, υπερήχους επιτρέπει τη σταθερή ποιότητα της μυκοπρωτεΐνης, καθιστώντας το ένα ευπροσάρμοστο συστατικό στη βιομηχανία τροφίμων. Επιπλέον, ο γρήγορος χρόνος επεξεργασίας που συνδέεται με αυτή την τεχνική μεταφράζεται σε υψηλότερη παραγωγικότητα και μειωμένη κατανάλωση ενέργειας, ευθυγραμμιζόμενος με τους στόχους βιωσιμότητας της σύγχρονης παραγωγής τροφίμων. Υπερήχων εκχύλιση μυκοπρωτεΐνης όχι μόνο ανταποκρίνεται στην αυξανόμενη ζήτηση των καταναλωτών για φυτικές πρωτεΐνες, αλλά ανοίγει επίσης το δρόμο για καινοτόμες και θρεπτικές λύσεις τροφίμων.

Κινητική της απελευθέρωσης πρωτεϊνών από το Fusarium Venenatum με υπερήχους με λείανση
πηγή: Prakash et al. 2014

Μελέτη περίπτωσης – Υπερήχων Mycoprotein απελευθέρωση

Prakash et al. (2014) διερεύνησε τις επιδράσεις της υπερήχων στην απελευθέρωση μυκοπρωτεΐνης από το Fusarium Venenatum. Πέτυχαν μέγιστο ρυθμό απελευθέρωσης πρωτεΐνης 580μg εκχυλισμένης μυκοπρωτεΐνης εντός 0,680 λεπτών.

Επίδραση της υπερήχησης με μέθοδο λείανσης στην απελευθέρωση πρωτεϊνών του Fusarium venenatum
πηγή: Prakash et al. 2014

μυκοπρωτεΐνη

Η μυκοπρωτεΐνη είναι μια μονοκυτταρική πρωτεΐνη που υπάρχει στους μύκητες. Προσφέροντας υψηλή ποσότητα πρωτεΐνης και φυτικών ινών, η μυκοπρωτεΐνη θεωρείται ως μια υγιής και βιώσιμη πηγή διατροφικά πολύτιμων αμινοξέων. Η μυκοπρωτεΐνη περιέχει συνήθως περίπου 45% πρωτεΐνη και 25% ίνες κατά ξηρό βάρος. Η μυκοπρωτεΐνη είναι πλούσια σε απαραίτητα αμινοξέα και με σύνθεση περίπου 41% ολικής πρωτεΐνης προσφέρει παρόμοια περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες με τη σπιρουλίνα. Αυτό καθιστά τη μυκοπρωτεΐνη μια ενδιαφέρουσα πηγή πρωτεΐνης για χορτοφάγους και vegans. Η μυκοπρωτεΐνη είναι πλούσια σε φυτικές ίνες. Η περιεκτικότητά του σε ίνες περιλαμβάνει περίπου το ένα τρίτο χιτίνη (Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη) και τα δύο τρίτα β-γλυκάνες (1,3-γλυκάνη και 1,6-γλυκάνη). Προσφέροντας υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες και φυτικές ίνες, η μυκοπρωτεΐνη είναι μια υγιής και βιώσιμη πηγή τροφής.
(πρβλ. Finnigan et al. 2019)

Εκχύλιση με υπερήχους – Αρχή λειτουργίας και οφέλη

Υπερήχων εκχύλιση βασίζεται στο φαινόμενο της ακουστικής (υπερήχων) σπηλαίωση. Όταν ισχυρά κύματα υπερήχων συνδυάζονται σε υγρό ή πολτό, εναλλασσόμενοι κύκλοι υψηλής πίεσης και χαμηλής πίεσης συμπιέζουν και επεκτείνουν το υγρό δημιουργώντας μικρές φυσαλίδες κενού στο μέσο. Αυτές οι φυσαλίδες κενού αναπτύσσονται σε αρκετούς κύκλους υψηλής / χαμηλής πίεσης μέχρι να φτάσουν σε ένα σημείο όπου η φυσαλίδα αερίου δεν μπορεί να απορροφήσει περαιτέρω ενέργεια. Στο σημείο της μέγιστης ανάπτυξης, η φούσκα εκρήγνυται βίαια κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης φυσαλίδων, εμφανίζονται τοπικά ακραίες συνθήκες όπως πολύ υψηλή θερμοκρασία, πιέσεις και αντίστοιχες διαφορές πίεσης και θερμοκρασίας καθώς και πίδακες υγρού έως 280m/sec. Αυτές οι έντονες δυνάμεις διατρυπούν και σπάνε τα κυτταρικά τοιχώματα και προάγουν τη μεταφορά μάζας μεταξύ του εσωτερικού του κυττάρου και του περιβάλλοντος υγρού. Το ενδοκυτταρικό υλικό όπως πρωτεΐνες, λιπίδια και άλλες βιοδραστικές ενώσεις μεταφέρονται στο υγρό από όπου μπορεί εύκολα να διαχωριστεί για κατάντη διεργασίες.

Οφέλη από υπερήχων Mycoprotein εκχύλιση

Υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση (UAE) είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική για την απελευθέρωση και απομόνωση ενδοκυτταρικού υλικού όπως πρωτεΐνες, λιπίδια και βιοδραστικές ουσίες (π.χ. βιταμίνες και πολυφαινόλες). Η ηχοποίηση είναι μια εντατικοποίηση της διαδικασίας, η οποία αυξάνει τη μεταφορά μάζας μεταξύ του εσωτερικού του κυττάρου και του υγρού. Υπερήχων εκχύλιση οδηγεί σε υψηλότερες αποδόσεις, μειωμένο χρόνο επεξεργασίας, ανώτερη ποιότητα εκχυλίσματος, και μειωμένο κόστος επεξεργασίας και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.

Υπερήχων ομογενοποιητές για την επεξεργασία μυκοπρωτεϊνών

Οι υπερηχητικοί διαταράκτες κυττάρων και οι εκχυλιστές είναι καθιερωμένα εργαλεία στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας τροφίμων. Παρέχοντας σπηλαίωση δυνάμεις υψηλής διάτμησης, υπερήχων χρησιμοποιούνται για την απομόνωση βιοδραστικών ενώσεων από φυτικό υλικό και για την ομογενοποίηση δύο ή περισσότερων φάσεων σε ένα ομοιόμορφο μείγμα.
Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει ένα ευρύ χαρτοφυλάκιο υψηλής απόδοσης υπερήχων από εργαστήριο σε βιομηχανικό μέγεθος.
Hielscher βιομηχανικοί υπερήχων μπορούν να παραδώσουν πολύ υψηλά πλάτη. Πλάτη έως 200μm μπορούν εύκολα να λειτουργούν συνεχώς σε 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, διατίθενται προσαρμοσμένα υπερηχητικά sonotrodes. Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα καθήκοντα και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.

Τυποποίηση διαδικασίας με υπερήχους Hielscher

Τα εκχυλίσματα, τα οποία χρησιμοποιούνται σε τρόφιμα ή φαρμακευτικά προϊόντα, θα πρέπει να παράγονται σύμφωνα με τις ορθές παρασκευαστικές πρακτικές (GMP) και σύμφωνα με τυποποιημένες προδιαγραφές επεξεργασίας. Hielscher Υπέρηχοι ψηφιακοί υπερήχων έρχονται με έξυπνο λογισμικό, το οποίο καθιστά εύκολο να ρυθμίσετε και να ελέγξετε τη διαδικασία υπερήχων με ακρίβεια. Η αυτόματη καταγραφή δεδομένων γράφει όλες τις παραμέτρους διαδικασίας υπερήχων, όπως ενέργεια υπερήχων (συνολική και καθαρή ενέργεια), πλάτος, θερμοκρασία, πίεση (όταν τοποθετούνται αισθητήρες θερμοκρασίας και πίεσης) με σφραγίδα ημερομηνίας και ώρας στην ενσωματωμένη κάρτα SD. Αυτό σας επιτρέπει να αναθεωρήσετε κάθε υπερηχητικά επεξεργασμένη παρτίδα. Ταυτόχρονα, εξασφαλίζεται η αναπαραγωγιμότητα και η συνεχώς υψηλή ποιότητα των προϊόντων.

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας: