Mykoproteiinin ultraääniuutto
Mykoproteiini täyttää kestävien ja ravitsevien ruokavaihtoehtojen vaatimukset, ja siitä on tullut vallankumouksellinen ainesosa, joka on peräisin sienistä ja jota käytetään pääasiassa lihankorvikkeiden luomiseen, joita usein kutsutaan nimellä “väärennetty liha.” Tämä proteiinilähde tarjoaa lupaavan ratkaisun kasvipohjaisten ruokavalioiden kasvavaan kysyntään, tarjoten rikkaan, lihamaisen koostumuksen ja korkean ravintoarvon. Mykoproteiinin potentiaalin avaamiseksi käytetään kehittynyttä uuttotekniikkaa, joka tunnetaan nimellä probetype-sonikaatio. Tämä menetelmä hyödyntää ultraääniaaltojen voimaa mykoproteiinin vapauttamiseksi tehokkaasti sienisoluista, mikä varmistaa korkean proteiinituoton huomattavan lyhyessä käsittelyajassa.
Ultraääni mykoproteiinin uuttaminen
Mykoproteiinien uuttaminen alkaa syötävien sienien, kuten Fusarium venenatumin, viljelyllä kontrolloiduissa bioreaktoreissa. Näissä sienisoluissa mykoproteiini kapseloituu, mikä vaatii vankan uuttomenetelmän arvokkaan proteiinin vapauttamiseksi. Koetintyyppinen sonikaatio erottuu ihanteellisesta tekniikasta, koska se kykenee aiheuttamaan voimakkaita solujen häiriöitä. Tämän prosessin aikana tehon ultraääni luo voimakkaita kavitaatiovoimia, jotka hajottavat sienien soluseinät ja vapauttavat tehokkaasti solunsisäistä sisältöä, mukaan lukien proteiinit, lipidit ja muut ravintoaineet. Tämä ei ainoastaan paranna uuttotehokkuutta, vaan varmistaa myös proteiinin eheyden ja toiminnallisten ominaisuuksien säilymisen.
Ultraääniaaltojen käyttö mykoproteiinien uuttamisessa tarjoaa useita merkittäviä etuja. Ensinnäkin se saavuttaa yhtenäisen homogenoinnin, mikä on ratkaisevan tärkeää kehitettäessä monenlaisia elintarvikkeita, joilla on erilaiset tekstuurit ja maut. Olipa kyse lihaanalogeista, proteiinipitoisista välipaloista tai maidottomista maidottomista maidonkorvikkeista, ultrasonication mahdollistaa mykoproteiinin tasaisen laadun, mikä tekee siitä monipuolisen ainesosan elintarviketeollisuudessa. Lisäksi tähän tekniikkaan liittyvä nopea käsittelyaika johtaa korkeampaan tuottavuuteen ja pienempään energiankulutukseen, mikä vastaa nykyaikaisen elintarviketuotannon kestävyystavoitteita. Ultraäänimykoproteiiniuutto ei ainoastaan vastaa kasvipohjaisen proteiinin kasvavaan kuluttajien kysyntään, vaan myös tasoittaa tietä innovatiivisille ja ravitseville ruokaratkaisuille.

Ultraäänihomogenisaattori UIP2000hdT (2kW) jatkuvasti sekoitetulla panosreaktorilla

Fusarium Venenatumin proteiinin vapautumisen kinetiikka sonikaatiolla jauhamalla
lähde: Prakash et al. 2014
Tapaustutkimus – Ultraääni mykoproteiinin vapautuminen
(2014) tutki ultrasonicationin vaikutuksia mykoproteiinin vapautumiseen Fusarium Venenatumista. He saavuttivat maksimaalisen proteiinin vapautumisnopeuden 580 μg uutettua mykoproteiinia 0,680 minuutissa.

Sonikoinnin vaikutus jauhatusmenetelmällä Fusarium venenatumin proteiinien vapautumiseen
lähde: Prakash et al. 2014
- Korkea saanto / täydellinen uutto
- Laadukas
- Nopea
- lievä, ei-terminen
- tarkasti hallittavissa
- Kustannustehokas
- Yksinkertainen ja turvallinen käyttää
Mykoproteiini
Mykoproteiini on sienissä esiintyvä yksisoluinen proteiini. Mykoproteiinia ja kuitua sisältävää mykoproteiinia pidetään terveellisenä ja kestävänä ravitsemuksellisesti arvokkaiden aminohappojen lähteenä. Mykoproteiini sisältää tyypillisesti noin 45% proteiinia ja 25% kuitua kuivapainosta. Mykoproteiini sisältää runsaasti välttämättömiä aminohappoja ja koostumukseltaan noin 41% kokonaisproteiinia tarjoaa samanlaisen proteiinipitoisuuden kuin spirulina. Tämä tekee mykoproteiinista mielenkiintoisen proteiinilähteen kasvissyöjille ja vegaaneille. Mykoproteiini sisältää runsaasti kuitua. Sen kuitupitoisuus koostuu noin kolmanneksesta kitiinistä (N-asetyyliglukosamiini) ja kaksi kolmasosaa β-glukaaneista (1,3-glukaani ja 1,6-glukaani). Mykoproteiini tarjoaa korkean proteiini- ja kuitupitoisuuden, ja se on terveellinen ja kestävä ravinnonlähde.
(vrt. Finnigan ym. 2019)
ultraääni uuttaminen – Toimintaperiaate ja edut
Ultraääniuutto perustuu akustisen (ultraääni) kavitaation ilmiöön. Kun voimakkaat ultraääniaallot kytketään nesteeseen tai lietteeseen, vuorottelevat korkeapaine- ja matalapainesyklit puristavat ja laajentavat nestettä muodostaen pieniä tyhjiökuplia väliaineeseen. Nämä tyhjiökuplat kasvavat useiden korkeapaine-/matalapainesyklien aikana, kunnes ne saavuttavat pisteen, jossa kaasukupla ei pysty absorboimaan enää energiaa. Suurimman kasvun pisteessä kupla luhistuu voimakkaasti korkeapainejakson aikana. Kuplan luhistumisen aikana esiintyy paikallisesti äärimmäisiä olosuhteita, kuten erittäin korkea lämpötila, paineet ja vastaavat paine- ja lämpötilaerot sekä nestesuihkut, joiden nopeus on jopa 280 m / s. Nämä voimakkaat voimat rei'ittävät ja rikkovat soluseinät ja edistävät massansiirtoa solun sisäosan ja ympäröivän nesteen välillä. Solunsisäinen materiaali, kuten proteiinit, lipidit ja muut bioaktiiviset yhdisteet, siirretään nesteeseen, josta se voidaan helposti erottaa loppupään prosesseja varten.
Ultraäänimykoproteiiniuuton edut
Ultraäänellä avustettu uutto (UAE) on erittäin tehokas tekniikka solunsisäisen materiaalin, kuten proteiinien, lipidien ja bioaktiivisten aineiden (esim. vitamiinit ja polyfenolit) vapauttamiseksi ja eristämiseksi. Sonifikaatio on prosessin tehostaminen, joka lisää massansiirtoa solun sisätilojen ja nesteen välillä. Ultraääniuutto johtaa suurempiin saantoihin, lyhenemään käsittelyaikaa, erinomaista uutteen laatua ja vähentämään käsittelykustannuksia ja vähentämään energiankulutusta.
Ultraäänihomogenisaattorit mykoproteiinien käsittelyyn
Ultraäänisolujen häiritsijät ja uuttimet ovat vakiintuneita työkaluja elintarvikkeiden jalostuslaitoksissa. Tarjoamalla kavitaatioisia suuria leikkausvoimia, ultraäänilaitteita käytetään bioaktiivisten yhdisteiden eristämiseen kasvimateriaalista ja kahden tai useamman faasin homogenointiin yhtenäiseksi seokseksi.
Hielscher Ultrasonics tarjoaa laajan valikoiman korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita laboratoriosta teolliseen kokoon.
Hielscherin teolliset sonicators voivat tuottaa erittäin suuria amplitudit. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7 toiminnassa. Vielä suuremmille amplitudille on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Prosessin standardointi Hielscher Ultrasonicsilla
Elintarvikkeissa tai lääkkeissä käytettävät uutteet olisi tuotettava hyvien tuotantotapojen ja standardoitujen valmistuseritelmien mukaisesti. Hielscher Ultrasonics digitaalisissa sonikaattoreissa on älykäs ohjelmisto, jonka avulla sonikaatioprosessi on helppo asettaa ja hallita tarkasti. Automaattinen tietojen tallennus kirjoittaa kaikki ultraääniprosessiparametrit, kuten ultraäänienergian (kokonais- ja nettoenergia), amplitudin, lämpötilan, paineen (kun lämpötila- ja paineanturit on asennettu) päivämäärällä ja aikaleimalla sisäänrakennetulle SD-kortille. Näin voit tarkistaa jokaisen ultraäänellä käsitellyn erän. Samalla varmistetaan toistettavuus ja jatkuvasti korkea tuotteiden laatu.
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
---|---|---|
1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!

Suuritehoiset ultraäänihomogenisaattorit alkaen laboratorio jotta lentäjä ja teollinen mittakaava.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Mikä on mykoproteiini?
Mykoproteiini on niin sanottu yksisoluinen proteiini, eli se on peräisin yhdestä soluorganismista. Mykoproteiinille yksisoluinen organismi on sieni. Siksi mykoproteiini tunnetaan myös sieniproteiinina. Tavu "myco” on johdettu kreikkalaisesta sanasta "mykes", joka tarkoittaa sieniä.
Mykoproteiinin tuotannossa Fusarium venenatum on yleisesti käytetty sieni. Se on Fusarium-suvun mikrosieni ja tarjoaa korkean proteiinipitoisuuden.
Mykoproteiinin tuottamiseksi kaupallisesti sieni-itiöitä viljellään ja fermentoidaan glukoosin ja muiden ravintoaineiden liemessä. Seuraavat käsittelyvaiheet sisältävät höyrytyksen, jäähdytyksen ja RNA-pelkistetyn sienibiomassan jäädyttämisen. Lopuksi saadaan runsaasti proteiinia ja kuitua sisältävä massa , joka voidaan muuntaa erilaisissa elintarvikkeissa, kuten lihankorvikkeissa tai elintarvikelisäaineissa. Mykoproteiinia käytetään pääasiassa niin sanotun "väärennetyn lihan" tuottamiseen, jotka ovat lihankorvikkeita tai lihan analogeja.
Miten mykoproteiinia tuotetaan?
Mykoproteiinia tuotetaan fermentoimalla tiettyä sientä, tyypillisesti Fusarium venenatumia, suurissa bioreaktoreissa, joissa sieni kasvaa ja lisääntyy. Sitten sienibiomassa kerätään ja mykoproteiini uutetaan käyttämällä menetelmiä, kuten probetype-sonikaatiota soluseinien hajottamiseksi ja proteiinin vapauttamiseksi, joka myöhemmin jalostetaan erilaisiksi elintarvikkeiksi.
Mitkä ovat mykoproteiinin edut?
Mykoproteiini tarjoaa useita etuja, mukaan lukien proteiinipitoinen, vähärasvainen ja vähäkolesterolinen ravinnonlähde, mikä tekee siitä terveellisen vaihtoehdon lihalle. Se sisältää runsaasti ravintokuitua, auttaa painonhallinnassa ja tukee lihasten kasvua. Lisäksi mykoproteiinin tuotannolla on pienempi ympäristövaikutus verrattuna perinteiseen lihantuotantoon, se vaatii vähemmän maata, vettä ja aiheuttaa vähemmän kasvihuonekaasupäästöjä. Se tarjoaa myös monipuolisen ainesosan erilaisten lihankorvikkeiden luomiseen, mikä vastaa kasvipohjaisten ruokavalioiden kasvavaan kysyntään.
Kirjallisuus / Viitteet
- Prakash P.; Namasivayam S.K.R. (2014): Evaluation of Protein Release Rate from Mycoprotein – Fusarium Venenatum by Cell Disruption Method. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Vol 6, Issue 7, 2014. 491-493.
- Wan M. F. B. W. Nawawi, Mitchell Jones, Richard J. Murphy, Koon-Yang Lee, Eero Kontturi, Alexander Bismarck (2020): Nanomaterials Derived from Fungal Sources – Is It the New Hype? Biomacromolecules 21, 2020. 30-55.
- J. Lonchamp, M. Akintoye, P. S. Clegg, S. R. Euston (2020): Sonicated extracts from the Quorn fermentation co-product as oil-lowering emulsifiers and foaming agents. European Food Research and Technology (2020) 246:767–780.
- Tim JA Finnigan, Benjamin T Wall, Peter J Wilde, Francis B Stephens, Steve L Taylor, Marjorie R Freedman (2019): Mycoprotein: The Future of Nutritious Nonmeat Protein, a Symposium Review. Current Developments in Nutrition, June 2019.