Ekstrakcija proteina patke

Vodena patka (Lemna minor) je brzorastuća vodena biljka bogata proteinima i drugim hranjivim tvarima. Ultrazvučna ekstrakcija koristi se kao vrlo učinkovita i pouzdana tehnologija obrade za oslobađanje proteina, lipida i fito-hranjivih tvari iz patke. Sonikacija omogućuje jednostavnu i brzu obradu vodene trave za prehrambene proizvode.

Patka trava za prehrambene svrhe

Vodena patka (rod Lemna), cvjetnica, najmanja je poznata cvjetnica. Poznata i kao Wolffia, vodena leća ili vodena leća, vodena leća raste u slatkovodnim sredinama i može se pronaći diljem svijeta. U rodovima vodene trave poznate su razne vrste kao što su Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella i Wolffia. Budući da biljka Lemna ima kapacitet brzog rasta koji se može udvostručiti u veličini na dnevnoj bazi, patka je privukla zanimanje znanstvenika i prehrambenih inženjera koji rade na području prehrane, sigurnosti hrane i funkcionalne hrane. U dijelovima jugoistočne Azije patka je od davnina poznata po svojoj gustoći hranjivih tvari i poznata je pod nadimkom “polpete od povrća” zbog visokog sadržaja bjelančevina (više od 45% suhe mase). Patka nudi kompletan profil proteina (kao što su kokošja jaja), koji sadrži svih devet esencijalnih i šest uvjetnih aminokiselina.

Lipidi i proteini iz vodene trave

Duckweed contains 20–35% protein, 4–7% fat, and 4–10% starch per dry weight. Interestingly, the amino acid distributions in duckweed are close to the WHO recommendations, having e.g., 4.8% lysine, 2.7% methionine and cystein, and 7.7% phenylalanine and tyrosine. The content of polyunsaturated fatty acids was between 48 and 71% and the high content of n3 fatty acids resulted in a favourable n6/n3 ratio of 0.5 or less.” (Appenroth et al. 2017)

SEM slike uzoraka vodene trave: Gornji red prikazuje netaknute stanice kontrolnih uzoraka vodene trave
Donji red prikazuje uzorke vodene trave ekstrahirane pomoću sonikatora UP400ST. Stanice pokazuju jasan mehanički kvar zbog sonikacije.
Studija i slike: ©2023 Inguanez et. al.

Ultrazvučna ekstrakcija vodene trave

Ultrazvučna ekstrakcija se koristi za ekstrakciju spojeva patke, posebno proteina i lipida kao prehrambenih proizvoda. Lemna proteinsko brašno i Lemna lipidi učinkovito se oslobađaju i izoliraju iz vodene biljke patke.

Kako se sonikacija primjenjuje za ekstrakciju vodene trave?

Nakon berbe Lemne uklanja se višak vode (npr. centrifugiranjem). Za ultrazvučnu ekstrakciju, gnojnica bogata biomasom (tj. gusta Lemna) je poželjna jer čini ultrazvučni proces učinkovitijim. Gnojnica vodene trave može se sastojati od vodene trave i vode ili drugog otapala po izboru. Ova smjesa se dovodi u ultrazvučni reaktor, gdje akustična kavitacija razbija staničnu matricu i oslobađa unutarstanične spojeve u ekstrakcijski medij na bazi vode ili otapala.

Odaberite svoje otapalo za ekstrakciju

Ultrazvučna ekstrakcija je kompatibilna sa (gotovo) svim vrstama otapala. U istraživačkom okruženju, spojevi vodene leće ekstrahirani su pomoću otapala kao što je polarno otapalo etanol, kao i razne nepolarne smjese otapala uključujući metanol-etanol, kloroform-etanol, heksan-etanol, dietil eter-etanol, petrolej eter-etanol na različitim omjer volumena.
Pravo otapalo u kombinaciji s ultrazvukom pojačava oslobađanje fito-hranjivih tvari iz biomase patke. Ultrazvuk homogenizira i remeti strukturu biljnih stanica što rezultira prekidom i dezintegracijom stanica. Ultrazvučna ekstrakcija naširoko se koristi za proizvodnju botaničkih ekstrakata, ekstrakata gljiva i algi.

Mehanizam ultrazvučne ekstrakcije

Snažni ultrazvuk povezan s tekućinama ili kašama rezultira energetski intenzivnim učincima poput akustične kavitacije, smicanja i vibracija. Ovi učinci snažnog ultrazvuka uspješno se primjenjuju za dezintegraciju i uništavanje staničnih struktura. Uz to, sonikacija razbija molekularne veze lipida, proteina i ugljikohidrata tako da se ciljani makronutrijenti i fitokemikalije oslobađaju iz unutrašnjosti stanice botaničke sirovine, npr. vodene leče. Time ultrazvuk znatno pojačava i skraćuje ekstrakciju.

Ultrazvučni ekstraktori za proteine i lipide vodene leče

Ultrazvučni sustavi za ekstrakciju visokih performansi tvrtke Hielscher Ultrasonics koriste se širom svijeta na R&D, male, srednje i potpuno komercijalne razine proizvodnje. Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi intenziviraju proces ekstrakcije i povećavaju prinos i ukupnu učinkovitost proizvodnje visokokvalitetnog ekstrakta. Hielscher Ultrasonics nudi opremu za ekstrakciju za bilo koji volumen / kapacitet procesa. S iskustvom u botaničkoj ekstrakciji više od 25 godina, Hielscher Ultrasonics je vaš pouzdani partner za ultrazvučnu ekstrakciju visokih performansi!