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.

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

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: