A mikoprotein emberi fogyasztásra termelt gombaeredetű fehérje, amelyet elsősorban húshelyettesítők vagy "hamis hús" készítésére használnak. Az ultrahangos extrakció és homogenizálás egy rendkívül hatékony módszer a mikoprotein felszabadulására a gomba miatt, amely rövid feldolgozási idő alatt nagyon magas fehérjehozamot ér el.

Mikoprotein

A mycoprotein egy egysejtű fehérje, amely jelen van a gombákban. A nagy mennyiségű fehérjét és rostot kínáló mikoproteint a táplálkozási szempontból értékes aminosavak egészséges és fenntartható forrásának tekintik. Mycoprotein tartalmaz általában körülbelül 45% fehérje és 25% rost száraz tömeg. A mikoprotein esszenciális aminosavakban gazdag, és körülbelül 41% összfehérje-összetétellel hasonló fehérjetartalmat kínál a spirulinához. Ez teszi a mikoprotein érdekes fehérjeforrás a vegetáriánusok és vegánok. A mikoprotein rostban gazdag. Rosttartalma kb. A magas fehérje- és rosttartalmat kínáló mikoprotein egészséges és fenntartható élelmiszerforrás.
(vö. Finnigan és mtsai)

Ultrahangos mykoprotein kitermelés

Annak érdekében, hogy mikoprotein, ehető gomba fajok termesztenek és tenyésztik a bioreaktorok. Ez azt jelenti, hogy a fehérje csapdába esett a gombafajokban, pl. Fusarium venenatumban. A mikoprotein felszabadítása érdekében erőteljes sejtzavarra és extrakciós technikára van szükség, amely lyses a gomba. A lezis során a mikroorganizmus sejtfala megszakad és felbomlik, hogy az intracelluláris anyag, például a fehérjék, a lipidek és más tápanyagok felszabadulnak. Hozzákeverésével egy jól bevált technika használt élelmiszer-termelés és a biotechnológia, hogy megzavarják a sejtek és szövetek, és kivonat értékes vegyületek. Továbbá az ultraszonifikáció által elért egységes homogenizálás megkönnyíti a mycoprotein innovatív élelmiszer-ipari termékekké való váalakítását, különböző textúrákkal, ízekkel és felhasználásokkal, beleértve a húsanalógokat, a fehérjedús ételeket, a tejmentes tejpótlékokat és desszerteket.

A Fusarium Venenatum fehérjefelszabadulásának kinetikája szonikálással csiszolással
forrás: Prakash et al. 2014

Esettanulmány – Ultrahangos mykoprotein kiadás

Prakash et al. (2014) vizsgálta a hatását hozzákeverésével a mycoprotein kiadás Fusarium Venenatum. Maximális fehérjefelszabadulási arányt értek el K 0,680 min 580 μg kivont mikoproteinnel.

Szonikálás hatása őrlési módszerrel a Fusarium venenatum fehérjefelszabadulására
forrás: Prakash et al. 2014

Ultrahangos kitermelése – Munkaelv és előnyök

Az ultrahangos extrakció az akusztikus (ultrahangos) kavitáció jelenségén alapul. Amikor erős ultrahang hullámok párosulnak egy folyadék vagy hígtrágya, váltakozó nagynyomású és alacsony nyomású ciklusok tömöríteni, és bővítse a folyadék létrehozása perc vákuum buborékok a közegben. Ezek a vákuumbuborékok több nagynyomású/alacsony nyomású cikluson keresztül nőnek, amíg el nem érnek egy olyan pontot, amikor a gázbuborék nem képes további energiát elnyelni. A maximális növekedés nél a buborék hevesen összeomlik egy nagynyomású ciklus során. A buborékimplózió során helyileg szélsőséges körülmények, például nagyon magas hőmérséklet, nyomás és a megfelelő nyomás- és hőmérséklet-különbségek, valamint akár 280 m/sec-es folyadéksugarak fordulnak elő. Ezek az intenzív erők perforálja és megtöri a sejtfalakat, és elősegítik a sejtbelső és a környező folyadék közötti tömeges átvitelt. Az intracelluláris anyag, mint a fehérjék, lipidek és egyéb bioaktív vegyületek át kerülnek a folyadékba, ahonnan könnyen elkülöníthető a későbbi folyamatokhoz.

Előnyei ultrahangos kitermelés

Ultrahangos rázatással kell támogatott extrakció (UAE) egy rendkívül hatékony technika az intracelluláris anyagok, például fehérjék, lipidek és bioaktív anyagok (pl. vitaminok és polifenolok) felszabadulására és izolálására. A szonifikáció egy olyan folyamat, amely fokozza, ami növeli a sejtbelső és a folyadék közötti tömeges átvitelt. Az ultrahangos extrakció magasabb hozamot, alacsonyabb feldolgozási időt, kiváló kivonatminőséget, alacsonyabb feldolgozási költségeket és alacsonyabb energiafogyasztást eredményez.

Ultrahangos homogenizátorok mykoprotein feldolgozáshoz

Az ultrahangos sejtdiszruptorok és elszívók jól bevált eszközök az élelmiszer-feldolgozó létesítményekben. Nyújtó kavitációs nagy nyíró erők, ultrasonicators használják, hogy izolálja a bioaktív vegyületek növényi anyag, és homogenizálni két vagy több fázisban egy egységes keveréket.
Hielscher Ultrasonics széles portfólióját kínálja a nagy teljesítményű ultrasonicators a laborból az ipari méret.
Hielscher Ultrasonics’ az ipari ultrahangos feldolgozók nagyon magas amplitúdót képesek megvalósítani. Az akár 200 μm-es amplitúdóhelyek könnyen, 24/7 működhetnek folyamatosan. Még nagyobb amplitúdókkal, testreszabott ultrahangos sonotrodok állnak rendelkezésre. A Hielscher ultrahangos berendezéseinek robusztussága lehetővé teszi a 24/7 működést nagy teherbírású és igényes környezetekben is.

Folyamat szabványosítás hielscher ultrahangos

Az élelmiszerekben vagy gyógyszerekben használt kivonatokat a helyes gyártási gyakorlatnak (GMP) és a szabványosított feldolgozási előírásoknak megfelelően kell előállítani. Hielscher Ultrasonics digitális elszívó rendszerek jön-val értelmes szoftver, amely megkönnyíti, hogy állítsa be és irányítsa a szonikálás folyamat pontosan. Automatikus adatfelvétel írja az összes ultrahangos folyamat paraméterek, mint például ultrahang energia (teljes és nettó energia), amplitúdó, hőmérséklet, nyomás (ha temp és nyomás érzékelők vannak szerelve) a dátum és időbélyegző a beépített SD-kártya. Ez lehetővé teszi, hogy vizsgálja felül az egyes ultrahangos folyamattalfeldolgozott tétel. Ugyanakkor biztosított a reprodukálhatóság és a folyamatosan magas termékminőség.

Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi: