Fehérjekivonás békalencséből

A békalencse (Lemna minor) gyorsan növő vízinövény, amely fehérjékben és más tápanyagokban gazdag. Az ultrahangos extrakció rendkívül hatékony és megbízható feldolgozási technológia a békalencsében található fehérjék, lipidek és növényi tápanyagok felszabadítására. Az ultrahangos kezelés lehetővé teszi a békalencse egyszerű és gyors feldolgozását élelmiszer-minőségű termékek előállításához.

Békalencse táplálkozási célokra

A békalencse (Lemna nemzetség) virágos vízinövény, a legkisebb ismert virágos növény. Wolffia, vízilencse vagy vízi lencse néven is ismert; édesvízi környezetben növekszik, és világszerte megtalálható. A békalencse nemzetségeiben különböző fajok ismertek, például a Spirodela, a Landoltia, a Lemna, a Wolffiella és a Wolffia. Mivel a Lemna gyors növekedésre képes, és naponta meg tudja kétszerezni a méretét, a békalencse felkeltette a táplálkozás, az élelmezésbiztonság és a funkcionális élelmiszerek területén dolgozó tudósok és élelmiszermérnökök érdeklődését. Délkelet-Ázsia egyes részein a békalencse régóta ismert nagy tápanyagsűrűségéről, és magas fehérjetartalma miatt (a száraz tömeg több mint 45%-a) „növényi húsgolyó” becenéven emlegetik. A békalencse teljes fehérjeprofilt biztosít (a tyúktojáshoz hasonlóan), és tartalmazza mind a kilenc esszenciális és mind a hat feltételesen esszenciális aminosavat.

Lipidek és fehérjék békalencséből

A békalencse száraz tömegre vetítve 20–35% fehérjét, 4–7% zsírt és 4–10% keményítőt tartalmaz. Érdekes módon a békalencse aminosav-eloszlása közel áll a WHO ajánlásaihoz: például 4,8% lizint, 2,7% metionint és ciszteint, valamint 7,7% fenilalanint és tirozint tartalmaz. A többszörösen telítetlen zsírsavak aránya 48 és 71% között volt, és az n3 zsírsavak magas aránya kedvező, 0,5 vagy annál kisebb n6/n3 arányt eredményezett.” (Appenroth et al. 2017)

Békalencseminták SEM-felvételei: a felső sorban a békalencse kontrollmintáinak ép sejtjei láthatók
Az alsó sorban az UP400ST ultrahangos kezelőberendezéssel extrahált békalencseminták láthatók. A sejteken egyértelmű mechanikai roncsolódás figyelhető meg az ultrahangos kezelés következtében.
Tanulmány és képek: ©2023 Inguanez et. al.

A békalencse ultrahangos extrakciója

Az ultrahangos extrakciót a békalencse összetevőinek, különösen fehérjéinek és lipidjeinek élelmiszerként történő kinyerésére alkalmazzák. A Lemna-fehérjeliszt és a Lemna-lipidek hatékonyan felszabadíthatók és elkülöníthetők a vízben élő békalencséből.

Hogyan alkalmazható az ultrahangos kezelés a békalencse extrakciójára?

A Lemna betakarítása után eltávolítják a felesleges vizet (például centrifugálással). Az ultrahangos extrakcióhoz előnyösebb a biomasszában gazdag (azaz nagy Lemna-tartalmú) szuszpenzió, mivel ez hatékonyabbá teszi az ultrahangos eljárást. A békalencse-szuszpenzió békalencséből és vízből vagy más, szabadon választott oldószerből állhat. Ezt a szuszpenziót ezután egy ultrahangos reaktorba vezetik, ahol az akusztikus kavitáció feltöri a sejtmátrixot, és a sejten belüli vegyületeket a víz- vagy oldószeralapú extrakciós közegbe juttatja.

Válassza ki az extrakciós oldószert

Az ultrahangos extrakció (szinte) bármilyen oldószerrel kompatibilis. Kutatási körülmények között a békalencse összetevőit olyan oldószerekkel vonták ki, mint a poláris etanol, valamint különböző nem poláris oldószerkeverékekkel, többek között metanol-etanol, kloroform-etanol, hexán-etanol, dietil-éter-etanol és petroléter-etanol keverékekkel, különböző térfogatarányokban.
A megfelelő oldószer ultrahangos kezeléssel kombinálva fokozza a növényi tápanyagok felszabadulását a békalencse biomasszájából. Az ultrahangos kezelés homogenizálja és roncsolja a növényi sejtszerkezeteket, ami sejtfeltárást és szétesést eredményez. Az ultrahangos extrakciót széles körben alkalmazzák növényi, gomba- és algakivonatok előállítására.

Az ultrahangos extrakció mechanizmusa

A folyadékokba vagy szuszpenziókba csatolt nagy teljesítményű ultrahang nagy energiájú hatásokat idéz elő, például akusztikus kavitációt, nyírást és rezgést. A nagy teljesítményű ultrahang e hatásait sikeresen alkalmazzák a sejtszerkezetek szétdarabolására és roncsolására. Ezenkívül az ultrahangos kezelés felbontja a lipidek, fehérjék és szénhidrátok molekuláris kötéseit, így a célzott makrotápanyagok és növényi vegyületek felszabadulnak a növényi alapanyag, például a békalencse sejtjeinek belsejéből. Ezáltal az ultrahangos kezelés jelentősen fokozza és lerövidíti az extrakciót.

Ultrahangos extraktorok a békalencse fehérjéinek és lipidjeinek kivonására

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos extrakciós rendszereit világszerte használják kutatás-fejlesztési, kisüzemi, közepes üzemi és teljes kereskedelmi léptékű termelésben. A nagy teljesítményű ultrahangos extraktorok fokozzák az extrakciós folyamatot, és növelik a kiváló minőségű kivonatok előállításának kihozatalát és összhatékonyságát. A Hielscher Ultrasonics bármilyen térfogathoz / feldolgozási kapacitáshoz kínál extrakciós berendezéseket. A növényi extrakció területén szerzett több mint 25 éves tapasztalatával a Hielscher Ultrasonics az Ön megbízható partnere a nagy teljesítményű ultrahangos extrakcióban!