Kacsacukor fehérje extrakció

A békalencse (Lemna minor) egy gyorsan növekvő, fehérjékben és más táplálkozási vegyületekben gazdag vízi növény. Az ultrahangos extrakciót rendkívül hatékony és megbízható feldolgozási technológiaként használják fehérjék, lipidek és fito-tápanyagok felszabadítására a kacsacukorból. A szonikálás lehetővé teszi az egyszerű és gyors kezelést a kacsacukorhoz élelmiszer-minőségű termékekhez.

Kacsacukor táplálkozási célokra

A békalencse (Lemna nemzetség), egy virágzó vízi növény, a legkisebb ismert virágos növény. Wolffia, vízlencse vagy vízlencse néven is ismert, édesvízi környezetben nő a kacsacukor, és világszerte megtalálható. A békalencse nemzetségekben különböző fajok ismertek, mint például a Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella és Wolffia. Mivel a lemnai üzem gyors növekedési kapacitással rendelkezik, amely naponta megduplázódhat, a kacsacukor felkeltette a táplálkozás, az élelmiszerbiztonság és a funkcionális élelmiszerek területén dolgozó tudósok és élelmiszermérnökök érdeklődését. Délkelet-Ázsia egyes részein a békalencse már régóta ismert tápanyag-sűrűségéről, és becenév alatt ismert “növényi húsgombóc” magas fehérjetartalma miatt (a száraz tömeg több mint 45% -a). A békalencse teljes fehérjeprofilt kínál (mint például a tyúktojás), amely mind a kilenc esszenciális és hat feltételes aminosavat tartalmazza.

Lipidek és fehérjék a békalencseből

A kacsacukor száraz tömegenként 20–35% fehérjét, 4–7% zsírt és 4–10% keményítőt tartalmaz. Érdekes módon a békalencse aminosav-eloszlása közel áll a WHO ajánlásaihoz, pl. 4,8% lizint, 2,7% metionint és cisztint, valamint 7,7% fenilalanint és tirozint. A többszörösen telítetlen zsírsavak tartalma 48 és 71% között volt, és a magas n3 zsírsavtartalom kedvező, 0,5 vagy annál kisebb n6/n3 arányt eredményezett." (Appenroth et al. 2017)

SEM képek békalencse mintákról: A felső sor a békalencse kontroll minták ép sejtjeit mutatja
Az alsó sor a szonikátor UP400ST segítségével kivont kacsacukor mintákat mutatja. A sejtek egyértelmű mechanikai bontást mutatnak az ultrahangos kezelés miatt.
Tanulmány és képek: ©2023 Inguanez et. al.

A kacsacukor ultrahangos extrakciója

Az ultrahangos extrakciót a kacsacukorvegyületek, különösen a fehérjék és lipidek élelmiszerként történő kivonására használják. A lemna fehérjeliszt és a Lemna lipidek hatékonyan szabadulnak fel és izolálódnak a vízi békalencse növényből.

Hogyan alkalmazzák szonikálás a kacsacukor kivonására?

A Lemna betakarítása után a felesleges vizet eltávolítják (pl. centrifugálással). Az ultrahangos extrakcióhoz biomassza-gazdag (azaz Lemna-sűrű) szuszpenzió előnyösebb, mivel hatékonyabbá teszi az ultrahangos folyamatot. A kacsacukor szuszpenzió lehet kacsacukorból és vízből vagy más választott oldószerből. Ezt a szuszpenziót egy ultrahangos reaktorba táplálják, ahol az akusztikus kavitáció felbontja a sejtmátrixot, és felszabadítja az intracelluláris vegyületeket a víz- vagy oldószeralapú extrakciós közegbe.

Válassza ki az extrakciós oldószert

Az ultrahangos extrakció kompatibilis (szinte) bármilyen oldószerrel. A kutatási környezetben a kacsacukor vegyületeket olyan oldószerekkel extrahálták, mint a poláris oldószeres etanol, valamint különböző nem poláros oldószerkeverékek, beleértve a metanol-etanolt, kloroform-etanolt, hexán-etanolt, dietil-éter-etanolt, kőolaj-éter-etanolt különböző térfogatarányban.
A megfelelő oldószer ultrahangos kezeléssel kombinálva fokozza a kacsacukor biomassza fito-tápanyag felszabadulását. Az ultrahangos kezelés homogenizálja és megzavarja a növényi sejtszerkezeteket, ami sejtzavart és szétesést eredményez. Az ultrahangos extrakciót széles körben használják botanikai, gombák és algák kivonatainak előállítására.

Az ultrahangos extrakció mechanizmusa

A folyadékba vagy szuszpenzióba kapcsolt teljesítmény ultrahang energiaigényes hatásokat eredményez, mint például akusztikus kavitáció, nyírás és rezgés. A teljesítmény ultrahang ezen hatásait sikeresen alkalmazzák a sejtszerkezetek szétesésére és megsemmisítésére. Továbbá, szonikálás megszakítja a molekuláris kötések lipidek, fehérjék és szénhidrátok, így a célzott makrotápanyagok és fito-kémiai anyagok szabadulnak fel a sejt belsejéből a botanikai nyersanyag, pl. kacsacukor. Ezáltal az ultrahangos kezelés jelentősen fokozza és lerövidíti az extrakciót.

Ultrahangos extrahálók kacsacukor fehérjékhez és lipidekhez

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos extrakciós rendszereit világszerte használják R&D, kis, közepes méretű és teljesen kereskedelmi termelési szintek. A nagy teljesítményű ultrahangos extrahálók fokozzák az extrakciós folyamatot, és növelik a kiváló minőségű extraktumgyártás hozamát és általános hatékonyságát. A Hielscher Ultrasonics extrakciós berendezéseket kínál bármilyen térfogat / folyamatkapacitáshoz. Több mint 25 éves tapasztalattal rendelkezik a botanikai extrakcióban, a Hielscher Ultrasonics az Ön megbízható partnere a nagy teljesítményű ultrahangos extrakcióhoz!