माइकोप्रोटीन का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण

माइकोप्रोटीन मानव उपभोग के लिए उत्पादित कवक-व्युत्पन्न प्रोटीन हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से मांस विकल्प या "नकली मांस" तैयार करने के लिए किया जाता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण और समरूपता एक कम प्रसंस्करण समय में बहुत अधिक प्रोटीन पैदावार प्राप्त करने वाले कवक से माइकोप्रोटीन जारी करने के लिए एक अत्यधिक कुशल तरीका है।

माइकोप्रोटीन

माइकोप्रोटीन कवक में मौजूद सिंगल सेल प्रोटीन है। प्रोटीन और फाइबर की एक उच्च मात्रा की पेशकश, माइकोप्रोटीन पोषण मूल्यवान अमीनो एसिड का एक स्वस्थ और टिकाऊ स्रोत के रूप में माना जाता है । माइकोप्रोटीन में आमतौर पर सूखे वजन से लगभग 45% प्रोटीन और 25% फाइबर होता है। माइकोप्रोटीन आवश्यक अमीनो एसिड से भरपूर है और लगभग 41% कुल प्रोटीन की संरचना के साथ यह स्पाइरुलिना के लिए समान प्रोटीन सामग्री प्रदान करता है। यह माइकोप्रोटीन शाकाहारियों और शाकाहारी के लिए एक दिलचस्प प्रोटीन स्रोत बनाता है। माइकोप्रोटीन फाइबर से भरपूर होता है। इसकी फाइबर सामग्री में लगभग एक तिहाई चिटिन (एन-एसिटाइलग्लूकोसामाइन) और दो तिहाई ग्लूकान (1,3-ग्लूकन और 1,6-ग्लूकन) शामिल हैं। उच्च प्रोटीन और फाइबर सामग्री की पेशकश करते हुए, माइकोप्रोटीन एक स्वस्थ और टिकाऊ खाद्य स्रोत है।
(cf. फिननिगन एट अल. 2019)

अल्ट्रासोनिक माइकोप्रोटीन निष्कर्षण

माइकोप्रोटीन का उत्पादन करने के लिए, खाद्य कवक प्रजातियों को बायोरिएक्टरों में उगाया और सुसंस्कृत किया जाता है। इसका मतलब है कि प्रोटीन कवक प्रजातियों में फंसा हुआ है, जैसे फ्यूसरियम वेनेटाटम। माइकोप्रोटीन को रिलीज करने के लिए, एक शक्तिशाली सेल व्यवधान और निष्कर्षण तकनीक की आवश्यकता होती है, जो कवक को बढ़ाती है। लाइसिस के दौरान सूक्ष्मजीव की कोशिका दीवारें बाधित होकर टूट जाती हैं ताकि इंट्रासेलर सामग्री जैसे प्रोटीन, लिपिड और अन्य पोषक तत्व छोड़े जाएं। अल्ट्रासोनिकेशन कोशिकाओं और ऊतकों को बाधित करने और मूल्यवान यौगिकों को निकालने के लिए खाद्य उत्पादन और जैव प्रौद्योगिकी में उपयोग की जाने वाली एक अच्छी तरह से स्थापित तकनीक है। इसके अलावा, अल्ट्रासोनीकरण द्वारा प्राप्त समान समरूपता विभिन्न बनावट, स्वाद, और उपयोग के साथ अभिनव खाद्य उत्पादों में माइकोप्रोटीन को बदलना आसान बनाती है, जिसमें मांस एनालॉग, प्रोटीन युक्त स्नैक्स, डेयरी-मुक्त दूध विकल्प और डेसर्ट शामिल हैं।

पीसने के साथ ध्वनि द्वारा फ्यूसरियम वेनेटनम से प्रोटीन रिलीज के काइनेटिक्स
स्रोत: प्रकाश एट अल 2014

केस स्टडी – अल्ट्रासोनिक माइकोप्रोटीन रिलीज

प्रकाश एट अल (२०१४) ने फ्यूसरियम वेनेनेटम से माइकोप्रोटीन रिलीज पर अल्ट्रासोनिकेशन के प्रभावों की जांच की । उन्होंने निकाले गए माइकोप्रोटीन के 580μg के साथ 0.680 मिन की अधिकतम प्रोटीन रिलीज दर के के हासिल की।

फ्यूसरियम वेनेटाटम के प्रोटीन रिलीज पर पीसने की विधि के साथ सोनिकेशन का प्रभाव
स्रोत: प्रकाश एट अल 2014

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण – वर्किंग सिद्धांत और लाभ

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ध्वनिक (अल्ट्रासोनिक) कैविटेशन की घटना पर आधारित है। जब शक्तिशाली अल्ट्रासाउंड तरंगों को तरल या घोल में जोड़ा जाता है, तो उच्च दबाव और कम दबाव वाले चक्र ों को संपीड़न और माध्यम में मिनट वैक्यूम बुलबुले बनाने वाले तरल का विस्तार करें। उन वैक्यूम बुलबुले कई उच्च दबाव/कम दबाव चक्र पर बढ़ने जब तक वे एक बिंदु तक पहुंचने जब गैस बुलबुला किसी भी आगे ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकते । अधिकतम विकास के बिंदु पर, बुलबुला एक उच्च दबाव चक्र के दौरान हिंसक रूप से फटना। बुलबुला विविधता के दौरान, बहुत अधिक तापमान, दबाव और इसी दबाव और तापमान अंतर के साथ-साथ 280मीटर/सेकंड तक तरल जेट जैसे स्थानीय रूप से चरम स्थितियां होती हैं। ये तीव्र ताकतें सेल की दीवारों को तोड़ती हैं और सेल इंटीरियर और आसपास के तरल के बीच बड़े पैमाने पर हस्तांतरण को बढ़ावा देती हैं। इंट्रासेलुलर सामग्री जैसे प्रोटीन, लिपिड और अन्य बायोएक्टिव यौगिकों को तरल में स्थानांतरित किया जाता है जहां से इसे डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाओं के लिए आसानी से अलग किया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लाभ

अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त निष्कर्षण (UAE) प्रोटीन, लिपिड और बायोएक्टिव पदार्थों (जैसे, विटामिन और पॉलीफेनॉल) जैसे इंट्रासेल्युलर सामग्री को छोड़ने और अलग करने के लिए एक अत्यधिक कुशल तकनीक है। सोनीकरण एक प्रक्रिया तीव्रीकरण है, जो सेल इंटीरियर और तरल के बीच बड़े पैमाने पर हस्तांतरण को बढ़ाता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के परिणामस्वरूप उच्च पैदावार, कम प्रसंस्करण समय, बेहतर निकालने की गुणवत्ता, और कम प्रसंस्करण लागत और कम ऊर्जा खपत होती है।

माइकोप्रोटीन प्रोसेसिंग के लिए अल्ट्रासोनिक होमोजेनेज़र

अल्ट्रासोनिक सेल बाधित और एक्सट्रैक्टर खाद्य प्रसंस्करण सुविधाओं में अच्छी तरह से स्थापित उपकरण हैं। कैविटेशनल उच्च कतरनी बलों को प्रदान करना, अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग पौधे की सामग्री से बायोएक्टिव यौगिकों को अलग करने और दो या अधिक चरणों को एक समान मिश्रण में समरूप करने के लिए किया जाता है।
हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स लैब से औद्योगिक आकार तक उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिकेटर का एक व्यापक पोर्टफोलियो प्रदान करता है।
Hielscher Ultrasonics’ औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम वितरित कर सकते हैं। 200 डिग्री तक के आयाम आसानी से लगातार 24/ यहां तक कि उच्च आयाम के लिए, अनुकूलित अल्ट्रासोनिक sonotrodes उपलब्ध हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण ों की मजबूती भारी शुल्क पर और मांग वातावरण में 24 /

हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स के साथ प्रक्रिया मानकीकरण

खाद्य या फार्मास्यूटिकल्स में उपयोग किए जाने वाले अर्क का उत्पादन अच्छे विनिर्माण प्रथाओं (जीएमपी) और मानकीकृत प्रसंस्करण विनिर्देशों के तहत किया जाना चाहिए। हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स के डिजिटल एक्सट्रैक्शन सिस्टम इंटेलिजेंट सॉफ्टवेयर के साथ आते हैं, जो सोनिकेशन प्रक्रिया को ठीक से सेट और नियंत्रित करना आसान बनाता है। स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग में निर्मित एसडी-कार्ड पर तिथि और समय पर मोहर लगाने के साथ अल्ट्रासाउंड ऊर्जा (कुल और शुद्ध ऊर्जा), आयाम, तापमान, दबाव (जब अस्थायी और दबाव सेंसर लगाए जाते हैं) जैसे सभी अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों को लिखता है। यह आपको प्रत्येक अल्ट्रासोनिक रूप से संसाधित लॉट को संशोधित करने की अनुमति देता है। साथ ही प्रजनन क्षमता और लगातार उच्च उत्पाद गुणवत्ता सुनिश्चित की जाती है।

नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है: