Lemmikese valgu ekstraheerimine

Lemmik (Lemna minor) on kiiresti kasvav veetaim, mis on rikas valkude ja muude toitainete poolest. Ultraheli ekstraheerimist kasutatakse väga tõhusa ja usaldusväärse töötlustehnoloogiana valkude, lipiidide ja fütotoitainete vabastamiseks lemmikesest. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) võimaldab lemmikest lihtsalt ja kiiresti töödelda toidukvaliteediga toodeteks.

Lemmikas toiduvalmistamise eesmärkidel

Lemmikas (perekond Lemna), õitsev veetaim, on kõige väiksem teadaolev õistaim. Seda tuntakse ka nimedega Wolffia, veelääts või veelääts-taim ning lemmikas kasvab magevee keskkondades ja seda võib leida kogu maailmas. Lemmika perekondade hulgas on tuntud mitmed liigid, näiteks Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella ja Wolffia. Kuna Lemna taimel on kiire kasvuvõime ning see suudab oma suurust iga päev kahekordistada, on lemmikas äratanud huvi toitumise, toiduga kindlustatuse ja funktsionaalsete toitude valdkonnas töötavate teadlaste ja toidutehnoloogide seas. Kagu-Aasia osades on lemmikas juba pikka aega tuntud oma toitaineterikkuse poolest ning seda tuntakse hüüdnime „taimne lihapall“ all selle kõrge valgusisalduse tõttu (üle 45% kuivmassist). Lemmikas pakub täielikku valguprofiili (nagu kanamunad), sisaldades kõiki üheksat asendamatut ja kuut tingimuslikku aminohapet.

Lipiidid ja valgud lemmikesest

Lemmikas sisaldab kuivkaalu kohta 20–35% valku, 4–7% rasva ja 4–10% tärklist. Huvitaval kombel on aminohapete jaotus lemmikases lähedane WHO soovitustele, sisaldades nt 4,8% lüsiini, 2,7% metioniini ja tsüsteiini ning 7,7% fenüülalaniini ja türosiini. Polüküllastumata rasvhapete sisaldus oli vahemikus 48 kuni 71% ning n3-rasvhapete kõrge sisaldus tõi kaasa soodsa n6/n3 suhte 0,5 või vähem.” (Appenroth et al. 2017)

Lemmikaseproovide SEM-pildid: ülemine rida näitab lemmikase kontrollproovide terveid rakke
Alumine rida näitab lemmikaseproove, mis on ekstraheeritud sonikaatoriga UP400ST. Rakkudel on sonikeerimise tõttu selgelt näha mehaaniline lagunemine.
Uuring ja pildid: ©2023 Inguanez et. al.

Lemmikese ultraheli ekstraheerimine

Ultraheli ekstraheerimist kasutatakse lemmikase ühendite, eriti valkude ja lipiidide ekstraheerimiseks toiduproduktidena. Lemna valgujahu ja Lemna lipiidid vabastatakse ja eraldatakse veetaimest lemmikesest tõhusalt.

Kuidas rakendatakse ultraheli töötlust (sonikeerimist) lemmikese ekstraheerimiseks?

Pärast Lemna koristamist eemaldatakse liigne vesi (nt tsentrifuugimisega). Ultraheli ekstraheerimiseks on eelistatav biomassirikas (st Lemnat sisaldav tihe) suspensioon, kuna see muudab ultraheliprotsessi tõhusamaks. Lemmikase suspensioon võib koosneda lemmikesest ja veest või mõnest muust valitud lahustist. Seejärel suunatakse see suspensioon ultraheli reaktorisse, kus akustiline kavitatsioon purustab rakumaatriksi ning vabastab rakusisesed ühendid vee- või lahustipõhisesse ekstraktsioonikeskkonda.

Valige oma ekstraktsioonilahusti

Ultraheli ekstraheerimine sobib (peaaegu) igat liiki lahustitega. Uuringutingimustes on lemmikase ühendeid ekstraheeritud lahustitega, nagu polaarne lahusti etanool, ning mitmesuguste mittepolaarsete lahustisegudega, sealhulgas metanool-etanool, kloroform-etanool, heksaan-etanool, dietüüleeter-etanool ja petrooleeter-etanool erinevates mahusuhetes.
Õige lahusti koos ultraheli töötlusega tugevdab fütotoitainete vabanemist lemmikase biomassist. Ultraheli töötlus homogeniseerib ja lõhub taimerakkude struktuure, mille tulemuseks on rakkude lõhkumine ja desintegreerimine. Ultraheli ekstraheerimist kasutatakse laialdaselt taimsete, seen- ja vetikaekstraktide tootmiseks.

Ultraheli ekstraheerimise mehhanism

Vedelikesse või suspensioonidesse sisestatud võimsusultraheli põhjustab energiamahukaid mõjusid, nagu akustiline kavitatsioon, nihkejõud ja vibratsioon. Neid võimsusultraheli mõjusid kasutatakse edukalt rakustruktuuride lagundamiseks ja hävitamiseks. Lisaks katkestab ultraheli töötlus lipiidide, valkude ja süsivesikute molekulaarseid sidemeid, nii et soovitud makrotoitained ja fütokemikaalid vabanevad taimse tooraine, nt lemmikase, raku sisemusest. Seeläbi tugevdab ja lühendab ultraheli töötlus ekstraheerimist märkimisväärselt.

Ultraheli ekstraktorid lemmikese valkude ja lipiidide jaoks

Hielscher Ultrasonicsi suure jõudlusega ultraheli ekstraheerimissüsteeme kasutatakse kogu maailmas teadus- ja arendustöö, väikese, keskmise suurusega ja täismahus kommertstootmise tasandil. Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid tugevdavad ekstraheerimisprotsessi ning suurendavad kvaliteetse ekstrakti tootmise saagist ja üldist efektiivsust. Hielscher Ultrasonics pakub ekstraheerimisseadmeid mis tahes mahu / protsessi läbilaskevõime jaoks. Rohkem kui 25-aastase taimse ekstraheerimise kogemusega on Hielscher Ultrasonics teie usaldusväärne partner suure jõudlusega ultraheli ekstraheerimisel!