Αναρωτιέστε γιατί η εκχύλιση μανιταριών χρησιμοποιώντας ένα λουτρό υπερήχων ή μια δεξαμενή καθαρισμού υπερήχων δεν σας δίνει την επιθυμητή απόδοση εκχυλίσματος; Μάθετε εδώ όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τα άκαμπτα κυτταρικά τοιχώματα των μανιταριών που περιέχουν χιτίνη, την καλύτερη τεχνική εκχύλισης και τους κατάλληλους διαλύτες!

Γιατί χρειάζομαι έντονες δυνάμεις για την εκχύλιση μανιταριών;

Όλα τα βρώσιμα μανιτάρια έχουν κυτταρικά τοιχώματα κατασκευασμένα από χιτίνη, το ίδιο υλικό που αποτελείται από κελύφη καρκινοειδών και εντόμων. Η χιτίνη είναι ένα πολύ ισχυρό υλικό, το οποίο δίνει στα κύτταρα μανιταριών υψηλή σκληρότητα. Το κυτταρικό τοίχωμα δημιουργεί ένα φράγμα στα ενδοκυτταρικά διαμερίσματα, τα οποία περιέχουν τα βιοδραστικά μόρια των μανιταριών. Σημαντικά μόρια μανιταριών είναι για παράδειγμα α- και β-γλυκάνες, πολυσακχαρίτες, τερπένια, αντιοξειδωτικά, βιταμίνες ή παραισθησιογόνες ενώσεις. Κάθε είδος μανιταριού διαθέτει μια μοναδική σειρά βιοδραστικών ενώσεων. Προκειμένου να απελευθερωθούν αυτές οι ουσίες που προάγουν την υγεία από τα κύτταρα των μανιταριών, τα κυτταρικά τοιχώματα πρέπει να διασπαστούν. Λόγω της περιεκτικότητάς του σε χιτίνη, η διάσπαση του κυττάρου μανιταριών είναι ένα δύσκολο έργο και απαιτεί κάποιες γνώσεις και εξελιγμένο εξοπλισμό.

Σπάζοντας τα κυτταρικά τοιχώματα μανιταριών που περιέχουν χιτίνη με υπερήχηση

Ενώ η χιτίνη είναι μια μεγάλη πηγή φυτικών ινών, πρεβιοτικών και αντιοξειδωτικών, το πρόβλημα είναι ότι οι άνθρωποι δεν έχουν την ικανότητα να διασπάσουν τη χιτίνη. Αυτό σημαίνει επίσης, ότι όταν καταναλώνετε ωμά μη επεξεργασμένα μανιτάρια, δεν θα επωφεληθείτε από πολλές από τις βιοδραστικές ενώσεις στα μανιτάρια, επειδή είναι παγιδευμένα μέσα στα κύτταρα, τα οποία προστατεύονται από ισχυρά κυτταρικά τοιχώματα που περιέχουν χιτίνη.
Υπερήχων εκχύλιση καθιστά βιοδραστικές ενώσεις από μανιτάρια βιοδιαθέσιμη, έτσι ώστε το ανθρώπινο σώμα μπορεί να απορροφήσει το θρεπτικό συστατικό γρήγορα και πλήρως. Επιπλέον στα υπερηχητικά εκχυλίσματα μανιταριών τα ευεργετικά θρεπτικά συστατικά συγκεντρώνονται έτσι ώστε ακόμη και μικρή ποσότητα του εκχυλίσματος μανιταριών να δώσει τα επιθυμητά αποτελέσματα που προάγουν την υγεία.

Υπερήχους για εκχύλιση μανιταριών

Υπερήχους είναι μια διαδικασία κατά την οποία τα ηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία φυσαλίδων σπηλαίωσης σε ένα υγρό. Όταν αυτές οι φυσαλίδες καταρρέουν, δημιουργούν έντονες εντοπισμένες δυνάμεις διάτμησης που μπορούν να διασπάσουν τα κύτταρα και να απελευθερώσουν το περιεχόμενο των κυττάρων στο υγρό.
Στην εκχύλιση μανιταριών, υπερήχους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διασπάσει τα κυτταρικά τοιχώματα των μανιταριών και να απελευθερώσει τις βιοδραστικές ενώσεις τους σε διαλύτη. Υπάρχουν δύο τύποι υπερήχων: τύπος λουτρού και τύπος ανιχνευτή.

Γιατί το λουτρό υπερήχων μου δίνει φτωχά αποτελέσματα εκχύλισης μανιταριών;

Ένας υπερηχητικός τύπος λουτρού είναι μια συσκευή στην οποία το δείγμα τοποθετείται σε ένα δοχείο γεμάτο με το διαλύτη και τα υπερηχητικά κύματα εφαρμόζονται σε ολόκληρο το δοχείο. Αυτή η μέθοδος είναι γνωστή ως αρκετά αναποτελεσματική, καθώς το λουτρό υπερήχων διανέμει την υπερηχητική ενέργεια άνισα και με χαμηλή ένταση. Όπως σε ένα λουτρό υπερήχων, το δείγμα μανιταριού υποβάλλεται έμμεσα σε υπερήχους, ο υπέρηχος δεν μπορεί να διεισδύσει βαθιά μέσα στο δείγμα. Τα κύματα υπερήχων πρέπει να περάσουν από τα τοιχώματα του αγγείου πριν χτυπήσουν το υλικό μανιταριών. Με αυτόν τον τρόπο, τα ήδη χαμηλής έντασης κύματα υπερήχων της δεξαμενής υπερήχων μειώνονται ακόμη περισσότερο.

Αυτές οι μετρήσεις UV-Vis δείχνουν τη σημαντική διαφορά εκχύλισης μεταξύ ενός υπερηχητικού καθετήρα και του υπερηχητικού λουτρού. Ο υπερηχητικός ανιχνευτής τύπου UP100H (μαύρο γράφημα) δίνει σημαντικά υψηλότερη απόδοση εκχύλισμα μανιταριού chaga από το λουτρό υπερήχων (κόκκινο γράφημα).

Έντονη εκχύλιση υπερήχων χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητικό καθετήρα

Από την άλλη, ένας υπερηχητικός ανιχνευτής τύπου καθετήρα είναι εξοπλισμένος με άκρη – το λεγόμενο σόνωτο ή καθετήρα – που μπορεί να εισαχθεί απευθείας στο δείγμα, επιτρέποντας πιο εστιασμένη και τοπική εφαρμογή υπερηχητικής ενέργειας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια σημαντικά πιο αποτελεσματική κυτταρική διάσπαση και εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων, ειδικά σε πυκνές ή δυσπρόσιτες περιοχές του δείγματος.
Η εστιασμένη και εντοπισμένη εφαρμογή της υπερηχητικής ενέργειας που παρέχεται από τον υπερηχητικό τύπο καθετήρα εξασφαλίζει ότι η χιτίνη υποβάλλεται σε επαρκή ποσότητα ενέργειας για να διασπαστεί.
Επιπλέον, ο καθετήρας μπορεί να μετακινηθεί σε διαφορετικές περιοχές του δείγματος δημιουργώντας πρόσθετη μακρο-ανάμειξη για να διασφαλιστεί ότι όλα τα μέρη του μανιταριού είναι επαρκώς με υπερήχους. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για μανιτάρια με παχιά κυτταρικά τοιχώματα ή πυκνές δομές, όπου μπορεί να είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί πλήρης εκχύλιση χρησιμοποιώντας άλλες μεθόδους.

Υπερηχητικός καθετήρας vs λουτρό υπερήχων για εκχύλιση μανιταριών

Συνοπτικά, η υψηλής έντασης κατεργασία με υπερήχους τύπου καθετήρα είναι απαραίτητη για τη διάσπαση της χιτίνης στα κυτταρικά τοιχώματα των μανιταριών και την απελευθέρωση των βιοδραστικών ενώσεων. Η εστιασμένη και εντοπισμένη εφαρμογή της υπερηχητικής ενέργειας που παρέχεται από τον υπερηχητικό τύπο καθετήρα εξασφαλίζει ότι η χιτίνη είναι επαρκώς κατεργασία με υπερήχους, με αποτέλεσμα την πιο αποτελεσματική και διεξοδική εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων από τα μανιτάρια.
Ένας υπερηχητικός τύπος ανιχνευτή θεωρείται γενικά πιο αποτελεσματικός για την εκχύλιση μανιταριών, καθώς μπορεί να παρέχει πιο ομοιόμορφη και διεξοδική εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων σε σύγκριση με έναν υπερηχητικό τύπου λουτρού.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τις διαφορές στην επεξεργασία υπερήχων χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητικό καθετήρα έναντι ενός υπερηχητικού λουτρού!
 

Ποιος είναι ο ιδανικός διαλύτης για εκχύλιση μανιταριών υπερήχων;

Υπερήχους ως μέθοδος εκχύλισης είναι συμβατή με οποιοδήποτε διαλύτη. Αυτό σημαίνει ότι η επιλογή του σωστού διαλύτη πρέπει να γίνει λαμβάνοντας υπόψη τα είδη μανιταριών και τις βιοδραστικές ενώσεις, οι οποίες πρέπει να εξαχθούν.
Τα μανιτάρια περιέχουν μια ποικιλία βιοδραστικών ενώσεων όπως πολυσακχαρίτες, β-γλυκάνες, τριτερπενοειδή, φαινολικές ενώσεις και εργοστερόλη, οι οποίες έχει αποδειχθεί ότι έχουν διάφορα οφέλη για την υγεία. Η εκχύλιση αυτών των βιοδραστικών ενώσεων από μανιτάρια μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας διάφορους διαλύτες, το καθένα με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Εδώ είναι μερικοί από τους διαλύτες που χρησιμοποιούνται συνήθως για την εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων από μανιτάρια:

• Νερό: Το νερό είναι ένας κοινός διαλύτης για την εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων από μανιτάρια. Οι πολυσακχαρίτες και οι β-γλυκάνες είναι υδατοδιαλυτές, καθιστώντας το ιδανικό διαλύτη για την εκχύλιση αυτών των ενώσεων. Το νερό είναι επίσης ένας ασφαλής και μη τοξικός διαλύτης, καθιστώντας το ιδανικό διαλύτη για τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα.
• Αιθανόλη: Η αιθανόλη είναι ένας πολικός διαλύτης που χρησιμοποιείται συνήθως για την εκχύλιση φαινολικών ενώσεων και τριτερπενοειδών από μανιτάρια. Η αιθανόλη μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εκχύλιση πολυσακχαριτών και β-γλυκανών, αλλά σε χαμηλότερη απόδοση από το νερό.
• Υδατική αιθανόλη: Υδατική αιθανόλη σημαίνει μείγμα νερού και αιθανόλης. Η αναλογία νερού προς αιθανόλη μπορεί να προσαρμοστεί στις απαιτήσεις. Η χρήση υδατικής αιθανόλης ως διαλύτη έχει πολλά πλεονεκτήματα έναντι της χρήσης νερού ή αιθανόλης μόνο. Πρώτον, η προσθήκη αιθανόλης στο νερό μπορεί να βελτιώσει τη διαλυτότητα ορισμένων βιοδραστικών ενώσεων που δεν είναι πολύ διαλυτές μόνο στο νερό, όπως ορισμένες φαινολικές ενώσεις και τριτερπενοειδή. Δεύτερον, η χρήση υδατικής αιθανόλης μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερες αποδόσεις εκχύλισης σε σύγκριση με το νερό ή την αιθανόλη μόνο, καθώς μπορεί να εκχυλίσει ένα ευρύτερο φάσμα βιοδραστικών ενώσεων.
  Η επιλογή της συγκέντρωσης αιθανόλης στον υδατικό διαλύτη αιθανόλης εξαρτάται από την πολικότητα των βιοδραστικών ενώσεων που εκχυλίζονται. Μια υψηλότερη συγκέντρωση αιθανόλης (70-100%) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκχύλιση λιγότερο πολικών ενώσεων, ενώ μια χαμηλότερη συγκέντρωση αιθανόλης (30-50%) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκχύλιση περισσότερων πολικών ενώσεων.
• Μεθανόλη: Η μεθανόλη είναι ένας άλλος πολικός διαλύτης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκχύλιση φαινολικών ενώσεων από μανιτάρια. Η μεθανόλη είναι τοξική, επομένως πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή. Απαιτείται εξελιγμένος καθαρισμός για την απομάκρυνση της μεθανόλης μετά την εκχύλιση.
• Ακετόνη: Η ακετόνη είναι ένας μη πολικός διαλύτης που χρησιμοποιείται συνήθως για την εκχύλιση εργοστερόλης από μανιτάρια. Η ακετόνη είναι εύφλεκτη και τοξική, επομένως πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή.
• Εξάνιο: Το εξάνιο είναι ένας μη πολικός διαλύτης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκχύλιση λιπόφιλων ενώσεων από μανιτάρια. Το εξάνιο είναι εύφλεκτο και τοξικό, επομένως πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή.

Η επιλογή του διαλύτη για την εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων από μανιτάρια εξαρτάται από τον τύπο της ένωσης που εκχυλίζεται και την προβλεπόμενη εφαρμογή. Το νερό και η υδατική αιθανόλη είναι γενικά οι ασφαλέστεροι και πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι διαλύτες για την εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων από μανιτάρια. Ωστόσο, άλλοι διαλύτες όπως αιθανόλη, μεθανόλη, ακετόνη και εξάνιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκεκριμένες εφαρμογές ή όταν η εκχύλιση με νερό δεν επαρκεί. Είναι σημαντικό να χρησιμοποιείτε αυτούς τους διαλύτες με προσοχή και να ακολουθείτε τις κατάλληλες διαδικασίες ασφαλείας.