Ultrazvučno Vađenje mikoproteina

Mykoprotein su gljiva-izvedeni protein proizveden za prehranu ljudi, koji se uglavnom koriste za pripremu zamjene mesa ili "lažno meso". Ultrazvučna ekstrakcija i homogenizacija je vrlo učinkovita metoda za oslobađanje mikoproteina iz gljivica postizanje vrlo visokih prinosa proteina u kratkom vremenu obrade.

Mikoprotein

Mykoprotein je jedan stanični protein prisutan u gljivama. Nudeći visoku količinu proteina i vlakana, mikoprotein se smatra zdravim i održivim izvorom hranjivo vrijednih aminokiselina. Mykoprotein obično sadrži oko 45% proteina i 25% vlakana suhom težinom. Mykoprotein je bogat esencijalnim aminokiselinama i sa sastavom od oko 41% ukupnog proteina nudi sličan sadržaj proteina spirulini. To čini mykoprotein zanimljiv izvor proteina za vegetarijance i vegane. Mykoprotein je bogat vlaknima. Sadržaj vlakana sastoji se od približno jedne trećine hitina (N-acetilglukozamina) i dvije trećine β-glukanima (1,3-glukan i 1,6-glukan). Nudeći visok sadržaj proteina i vlakana, mykoprotein je zdrav i održiv izvor hrane.
(usp. finnigan i dr. 2019.)

Ultrazvučno Ekstrakcija mikoproteina

Kako bi se proizveli mikoprotein, jestive vrste gljiva uzgajaju se i kulturaju u bioreaktorima. To znači da je protein zarobljen u vrstama gljiva, npr. Kako bi se oslobodio mikoprotein, potreban je snažan poremećaj stanica i tehnika ekstrakcije, koja lizira gljivice. Tijekom lize, stanični zidovi mikroorganizma je poremećen i razgrađuju tako da se oslobađa unutarstanični materijal kao što su proteini, lipidi i druge hranjive tvari. Ultrasonication je dobro uspostavljena tehnika koja se koristi u proizvodnji hrane i biotehnologiji poremetiti stanice i tkiva i izdvojiti vrijedne spojeve. Nadalje, ujednačena homogenizacija koja se postiže ultrasonification olakšava pretvaranje mikoproteina u inovativne prehrambene proizvode s različitim teksturama, okusima i uporabama, uključujući analozi mesa, grickalice bogate bjelančevinama, mliječne nadomjeske i deserte.

Kinetika otpuštanja proteina iz Fusarium Venenatum ultrazvukom s brušenjem
izvor: Prakash i dr. 2014.

Studija slučaja – Ultrazvučno Oslobađanje mikoproteina

Prakash et al. (2014) istraživao učinke ultrazvukom na oslobađanje mikoproteina iz Fusarium Venenatum. Postigli su maksimalnu brzinu otpuštanja proteina K od 0,680 min s 580 μg ekstrahiranog mikoproteina.

Učinak ultrazvukom s metodom brušenja na oslobađanje proteina Fusarium venenatum
izvor: Prakash i dr. 2014.

Ultrazvučna ekstrakcija – Načelo rada i koristi

Ultrazvučna ekstrakcija temelji se na fenomenu akustične (ultrazvučne) kavitacije. Kada su snažni ultrazvučni valovi spojeni u tekućinu ili kašu, izmjenjujući cikluse visokog tlaka i niskotlačnih ciklusa stisnuti i proširiti tekućinu stvarajući minutu vakuum mjehurića u mediju. Ti vakuum mjehurići rastu tijekom nekoliko visokotlačnih /niskotlačnih ciklusa dok ne dođu do točke kada plinski mjehurić ne može apsorbirati daljnju energiju. Na mjestu maksimalnog rasta, mjehurić implodes nasilno tijekom ciklusa visokog tlaka. Tijekom implozije mjehurića javljaju se lokalno ekstremni uvjeti kao što su vrlo visoka temperatura, tlakovi i odgovarajući diferencijalni tlak i temperatura, kao i tekući mlazovi s do 280 m/s. Ove intenzivne sile prodiru i razbijaju stanične zidove i promiču prijenos mase između unutrašnjosti stanica i okolne tekućine. Intracelularni materijal kao što su proteini, lipidi i drugi bioaktivni spojevi prenose se u tekućinu odakle se može lako odvojiti za nizvodne procese.

Prednosti ultrazvučne ekstrakcije

Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija (UAE) je visoko učinkovita tehnika za otpuštanje i izolat intracelularnog materijala kao što su proteini, lipidi i bioaktivne tvari (npr. vitamini i polifenoli). Sonification je intenziviranje procesa, što povećava prijenos mase između unutrašnjosti stanica i tekućine. Ultrazvučna ekstrakcija rezultira većim prinosima, smanjenim vremenom obrade, vrhunskom kvalitetom ekstrakta i smanjenim troškovima obrade i nižom potrošnjom energije.

Ultrazvučni homogenizatori za obradu mikoproteina

Ultrazvučni stanični disruptori i ekstraktori su dobro uspostavljeni alati u objektima za preradu hrane. Pružanje kavitacijske sile visokog smicanja, ultrasonicators se koriste za izolaciju bioaktivnih spojeva iz biljnog materijala i homogenizirati dvije ili više faza u jedinstvenu smjesu.
Hielscher Ultrasonics nudi širok portfelj visokih performansi ultrasonicators iz laboratorija do industrijske veličine.
Hielscher Ultrasonics’ Industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano izvoditi u 24/7 operaciji. Za još više amplitude, prilagođene ultrazvučnih sonotrode su dostupni. Robusnost Hielscher je ultrazvučna oprema omogućuje za 24/7 rad u teškoj dužnosti i u zahtjevnim okruženjima.

Proces Standardizacija s Hielscher Ultrasonics

Ekstrakte, koji se koriste u hrani ili farmaceutskim proizvodima, treba proizvoditi u skladu s dobrom proizvođačkom praksom (GMP) i prema standardiziranim specifikacijama obrade. Hielscher Ultrasonics 'digitalni sustavi za ekstrakciju dolaze s inteligentnim softverom, što ga čini lako postaviti i kontrolirati proces ultrazvukom precizno. Automatsko bilježenje podataka piše sve ultrazvučne parametre procesa kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), amplituda, temperatura, tlak (kada su postavljeni senzori tempa i tlaka) s oznakom datuma i vremena na ugrađenoj SD kartici. To vam omogućuje da revidirati svaki ultrazvučno obrađene puno. Istovremeno su osigurane obnovljivosti i kontinuirano visoke kvalitete proizvoda.

Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja: