Միկոպրոտեինի ուլտրաձայնային արդյունահանում
Բավարարելով կայուն և սննդարար այլընտրանքային սննդամթերքի պահանջարկը՝ միկոպրոտեինը դարձել է հեղափոխական բաղադրիչ, որը ստացվում է սնկերից և հիմնականում օգտագործվում է մսի փոխարինիչների ստեղծման համար, որոնք հաճախ անվանում են «կեղծ միս»։ Սպիտակուցի այս աղբյուրը խոստումնալից լուծում է առաջարկում բուսական սննդակարգերի աճող պահանջարկին՝ ապահովելով հարուստ, մսանման հյուսվածք և բարձր սննդային արժեք։ Միկոպրոտեինի ներուժը բացահայտելու համար կիրառվում է արդյունահանման առաջադեմ տեխնոլոգիա՝ զոնդային ուլտրաձայնային մշակում։ Այս մեթոդն օգտագործում է ուլտրաձայնային ալիքների հզորությունը՝ սնկային բջիջներից միկոպրոտեինն արդյունավետորեն ազատելու համար՝ ապահովելով սպիտակուցի բարձր ելք մշակման չափազանց կարճ ժամանակում։
Միկոպրոտեինի ուլտրաձայնային արդյունահանում
Միկոպրոտեինի արդյունահանումը սկսվում է վերահսկվող կենսառեակտորներում ուտելի սնկերի, օրինակ՝ Fusarium venenatum տեսակի աճեցմամբ։ Այս սնկային բջիջներում միկոպրոտեինը պարփակված է, ուստի արժեքավոր սպիտակուցն ազատելու համար անհրաժեշտ է արդյունահանման հզոր մեթոդ։ Զոնդային ուլտրաձայնային մշակումն առանձնանում է որպես իդեալական տեխնոլոգիա՝ բջիջների ուժեղ քայքայում առաջացնելու իր ունակության շնորհիվ։ Այս գործընթացում հզոր ուլտրաձայնն առաջացնում է ինտենսիվ կավիտացիոն ուժեր, որոնք քայքայում են սնկերի բջջապատերը՝ արդյունավետորեն ազատելով ներբջջային պարունակությունը, այդ թվում՝ սպիտակուցները, լիպիդները և այլ սննդանյութեր։ Սա ոչ միայն բարձրացնում է արդյունահանման արդյունավետությունը, այլև ապահովում է սպիտակուցի ամբողջականության և գործառութային հատկությունների պահպանումը։
Միկոպրոտեինի արդյունահանման մեջ ուլտրաձայնային ալիքների կիրառումն ունի մի շարք նշանակալի առավելություններ։ Նախ՝ այն ապահովում է համաչափ հոմոգենացում, որը վճռորոշ է տարբեր հյուսվածքներով և համերով սննդամթերքի լայն տեսականի մշակելու համար։ Անկախ նրանից՝ խոսքը մսի նմանակների, սպիտակուցով հարուստ խորտիկների, թե կաթնամթերք չպարունակող կաթի փոխարինիչների մասին է, ուլտրաձայնային մշակումն ապահովում է միկոպրոտեինի կայուն որակ՝ այն դարձնելով բազմակողմանի բաղադրիչ սննդարդյունաբերության համար։ Բացի այդ, այս տեխնոլոգիային բնորոշ մշակման կարճ ժամանակը հանգեցնում է ավելի բարձր արտադրողականության և էներգասպառման նվազման՝ համապատասխանելով ժամանակակից սննդարտադրության կայունության նպատակներին։ Միկոպրոտեինի ուլտրաձայնային արդյունահանումը ոչ միայն բավարարում է բուսական սպիտակուցի նկատմամբ սպառողների աճող պահանջարկը, այլև ճանապարհ է հարթում նորարարական և սննդարար սննդային լուծումների համար։
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր UIP2000hdT (2kW) անընդհատ խառնվող պարբերական գործողության ռեակտորով
Fusarium Venenatum տեսակից սպիտակուցի ազատման կինետիկան՝ մանրացման հետ համակցված ուլտրաձայնային մշակմամբ
աղբյուր՝ Prakash et al. 2014
Կոնկրետ ուսումնասիրություն – միկոպրոտեինի ուլտրաձայնային ազատում
Prakash et al. (2014) ուսումնասիրել են ուլտրաձայնային մշակման ազդեցությունը Fusarium Venenatum տեսակից միկոպրոտեինի ազատման վրա։ Նրանք հասել են սպիտակուցի ազատման առավելագույն արագության՝ 580μg արդյունահանված միկոպրոտեին 0,680 min ընթացքում։
Մանրացման հետ համակցված ուլտրաձայնային մշակման մեթոդի ազդեցությունը Fusarium venenatum տեսակից սպիտակուցի ազատման վրա
աղբյուր՝ Prakash et al. 2014
- Բարձր ելք / ամբողջական արդյունահանում
- Բարձր որակ
- Արագ
- Մեղմ, ոչ ջերմային
- Ճշգրիտ վերահսկելի
- Տնտեսապես արդյունավետ
- Պարզ և անվտանգ շահագործում
Միկոպրոտեին
Միկոպրոտեինը սնկերում առկա միաբջիջ սպիտակուց է։ Սպիտակուցի և սննդային բջջանյութի բարձր պարունակության շնորհիվ միկոպրոտեինը համարվում է սննդային առումով արժեքավոր ամինաթթուների առողջարար և կայուն աղբյուր։ Միկոպրոտեինը սովորաբար պարունակում է մոտ 45% սպիտակուց և 25% սննդային բջջանյութ՝ ըստ չոր զանգվածի։ Միկոպրոտեինը հարուստ է անփոխարինելի ամինաթթուներով և, ընդհանուր սպիտակուցի մոտ 41% պարունակությամբ, սպիտակուցի պարունակությամբ նման է սպիրուլինային։ Սա միկոպրոտեինը դարձնում է սպիտակուցի հետաքրքիր աղբյուր բուսակերների և վեգանների համար։ Միկոպրոտեինը հարուստ է սննդային բջջանյութով։ Դրա սննդային բջջանյութի մոտ մեկ երրորդը կազմում է խիտինը (N-ացետիլգլյուկոզամին), իսկ երկու երրորդը՝ β-գլյուկանները (1,3-glucan և 1,6-glucan)։ Սպիտակուցի և սննդային բջջանյութի բարձր պարունակության շնորհիվ միկոպրոտեինը առողջարար և կայուն սննդային աղբյուր է։
(հմմտ. Finnigan et al. 2019)
Ուլտրաձայնային արդյունահանում – աշխատանքի սկզբունքը և առավելությունները
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը հիմնված է ակուստիկ (ուլտրաձայնային) կավիտացիայի երևույթի վրա։ Երբ հզոր ուլտրաձայնային ալիքների էներգիան հաղորդվում է հեղուկին կամ կախույթին, բարձր և ցածր ճնշման հերթափոխվող ցիկլերը սեղմում և ընդարձակում են հեղուկը՝ միջավայրում առաջացնելով մանր վակուումային պղպջակներ։ Այդ վակուումային պղպջակներն աճում են բարձր/ցածր ճնշման մի քանի ցիկլերի ընթացքում, մինչև հասնում են մի վիճակի, երբ գազային պղպջակն այլևս չի կարող լրացուցիչ էներգիա կլանել։ Առավելագույն չափին հասնելիս պղպջակը բարձր ճնշման ցիկլի ընթացքում ուժգին փլուզվում է դեպի ներս։ Պղպջակի փլուզման ժամանակ տեղային մակարդակում առաջանում են ծայրահեղ պայմաններ՝ շատ բարձր ջերմաստիճան, ճնշումներ և ճնշման ու ջերմաստիճանի համապատասխան տարբերություններ, ինչպես նաև մինչև 280m/sec արագությամբ հեղուկի շիթեր։ Այս ինտենսիվ ուժերը ծակում և քայքայում են բջջապատերը և խթանում զանգվածափոխանակությունը բջջի ներքին միջավայրի ու շրջապատող հեղուկի միջև։ Ներբջջային նյութերը, օրինակ՝ սպիտակուցները, լիպիդները և այլ կենսաակտիվ միացություններ, անցնում են հեղուկի մեջ, որտեղից դրանք հեշտությամբ կարելի է առանձնացնել հետագա գործընթացների համար։
Միկոպրոտեինի ուլտրաձայնային արդյունահանման առավելությունները
Ուլտրաձայնի օժանդակությամբ արդյունահանումը (UAE) ներբջջային նյութերը, օրինակ՝ սպիտակուցները, լիպիդները և կենսաակտիվ նյութերը (օրինակ՝ վիտամինները և պոլիֆենոլները) ազատելու և առանձնացնելու բարձր արդյունավետությամբ տեխնոլոգիա է։ Ուլտրաձայնային մշակումը գործընթացի ինտենսիվացում է, որը մեծացնում է զանգվածափոխանակությունը բջջի ներքին միջավայրի և հեղուկի միջև։ Ուլտրաձայնային արդյունահանումը հանգեցնում է ավելի բարձր ելքի, մշակման ժամանակի կրճատման, արդյունահանված նյութի գերազանց որակի, մշակման ծախսերի նվազման և ավելի ցածր էներգասպառման։
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ միկոպրոտեինի մշակման համար
Բջիջների քայքայման և արդյունահանման ուլտրաձայնային սարքերը լայնորեն հաստատված գործիքներ են սննդամթերքի մշակման ձեռնարկություններում։ Առաջացնելով սահքի մեծ ուժերով կավիտացիոն ազդեցություն՝ ուլտրաձայնային սարքերն օգտագործվում են բուսական նյութից կենսաակտիվ միացություններն առանձնացնելու և երկու կամ ավելի փուլերը համասեռ խառնուրդի վերածելու համար։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային սարքերի լայն տեսականի՝ լաբորատորից մինչև արդյունաբերական չափերի։
Hielscher ընկերության արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքերը կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ։ Մինչև 200µm ամպլիտուդներով աշխատանքը հեշտությամբ կարելի է անընդհատ իրականացնել 24/7 ռեժիմով։ Էլ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար հասանելի են անհատական պահանջներին համապատասխան պատրաստված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս աշխատել 24/7 ռեժիմով՝ մեծ ծանրաբեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրերում։
Գործընթացի ստանդարտացում Hielscher Ultrasonics ընկերության հետ
Սննդամթերքում կամ դեղագործության մեջ օգտագործվող արդյունահանված նյութերը պետք է արտադրվեն Պատշաճ արտադրական գործելակերպի (GMP) համաձայն և մշակման ստանդարտացված տեխնիկական պահանջներով։ Hielscher Ultrasonics ընկերության թվային ուլտրաձայնային սարքերը հագեցած են խելացի ծրագրային ապահովմամբ, որը հեշտացնում է ուլտրաձայնային մշակման գործընթացի ճշգրիտ կարգավորումն ու վերահսկումը։ Տվյալների ավտոմատ գրանցման համակարգը ներկառուցված SD քարտի վրա ամսաթվի և ժամի նշումով գրանցում է ուլտրաձայնային գործընթացի բոլոր պարամետրերը, օրինակ՝ ուլտրաձայնային էներգիան (ընդհանուր և զուտ էներգիան), ամպլիտուդը, ջերմաստիճանը, ճնշումը (երբ տեղադրված են ջերմաստիճանի և ճնշման տվիչներ)։ Սա թույլ է տալիս վերանայել ուլտրաձայնով մշակված յուրաքանչյուր խմբաքանակի տվյալները։ Միաժամանակ ապահովվում են վերարտադրելիությունը և արտադրանքի մշտապես բարձր որակը։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին․
| Խմբաքանակի ծավալը | Ծավալային հոսքի արագությունը | Առաջարկվող սարքերը |
|---|---|---|
| 1-ից մինչև 500mL | 10-ից մինչև 200mL/min | UP100H |
| 10-ից մինչև 2000mL | 20-ից մինչև 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-ից մինչև 20L | 0,2-ից մինչև 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-ից մինչև 100L | 2-ից մինչև 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-ից մինչև 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | սարքերի համախումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր մասշտաբից մինչև փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբ։
Արժե իմանալ
Ի՞նչ է միկոպրոտեինը։
Միկոպրոտեինը այսպես կոչված միաբջիջ սպիտակուց է, ինչը նշանակում է, որ այն ստացվում է միաբջիջ օրգանիզմից։ Միկոպրոտեինի դեպքում այդ միաբջիջ օրգանիզմը սունկ է։ Հետևաբար միկոպրոտեինը հայտնի է նաև որպես սնկային սպիտակուց։ «Միկո» վանկը ծագում է հունարեն «mykes» բառից, որը նշանակում է սունկ։
Միկոպրոտեինի արտադրության համար սովորաբար օգտագործվող սունկը Fusarium venenatum տեսակն է։ Այն Fusarium ցեղի միկրոսկոպիկ սունկ է և ունի սպիտակուցի բարձր պարունակություն։
Առևտրային նպատակներով միկոպրոտեին արտադրելու համար սնկերի սպորներն աճեցնում և խմորում են գլյուկոզա և այլ սննդանյութեր պարունակող սննդային արգանակում։ Մշակման հաջորդ փուլերը ներառում են RNA-ի նվազեցված պարունակությամբ սնկային կենսազանգվածի գոլորշիով մշակում, սառեցում և սառցակալում։ Ի վերջո ստացվում է սպիտակուցի և սննդային բջջանյութի բարձր պարունակությամբ զանգված, որը կարող է վերածվել տարբեր սննդամթերքների, օրինակ՝ մսի փոխարինիչների կամ սննդային հավելումների։ Միկոպրոտեինը հիմնականում օգտագործվում է այսպես կոչված «կեղծ միս» արտադրելու համար, որը մսի փոխարինիչներ կամ մսի նմանակներ է։
Ինչպե՞ս է արտադրվում միկոպրոտեինը։
Միկոպրոտեինն արտադրվում է որոշակի սնկի, սովորաբար՝ Fusarium venenatum տեսակի խմորմամբ մեծ կենսառեակտորներում, որտեղ սունկն աճում և բազմանում է։ Այնուհետև սնկային կենսազանգվածը հավաքվում է, իսկ միկոպրոտեինն արդյունահանվում է այնպիսի մեթոդներով, ինչպիսին է զոնդային ուլտրաձայնային մշակումը՝ բջջապատերը քայքայելու և սպիտակուցն ազատելու համար, որը հետագայում մշակվում և վերածվում է տարբեր սննդամթերքների։
Որո՞նք են միկոպրոտեինի առավելությունները։
Միկոպրոտեինն ունի մի շարք առավելություններ, այդ թվում՝ այն սպիտակուցի բարձր, ճարպի և խոլեստերինի ցածր պարունակությամբ սննդային աղբյուր է, ինչի շնորհիվ մսի առողջարար այլընտրանք է։ Այն հարուստ է սննդային բջջանյութով, օգնում է քաշի կառավարմանը և նպաստում մկանների աճին։ Բացի այդ, միկոպրոտեինի արտադրությունը շրջակա միջավայրի վրա ավելի փոքր ազդեցություն ունի, քան մսի ավանդական արտադրությունը՝ պահանջելով ավելի քիչ հող, ջուր և արտանետելով ավելի քիչ ջերմոցային գազեր։ Այն նաև բազմակողմանի բաղադրիչ է տարբեր մսի փոխարինիչներ ստեղծելու համար՝ բավարարելով բուսական սննդակարգերի աճող պահանջարկը։
Գրականություն / հղումներ
- Prakash P.; Namasivayam S.K.R. (2014): Evaluation of Protein Release Rate from Mycoprotein — Fusarium Venenatum by Cell Disruption Method. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Vol 6, Issue 7, 2014. 491-493.
- Wan M. F. B. W. Nawawi, Mitchell Jones, Richard J. Murphy, Koon-Yang Lee, Eero Kontturi, Alexander Bismarck (2020): Nanomaterials Derived from Fungal Sources — Is It the New Hype? Biomacromolecules 21, 2020. 30-55.
- J. Lonchamp, M. Akintoye, P. S. Clegg, S. R. Euston (2020): Sonicated extracts from the Quorn fermentation co-product as oil-lowering emulsifiers and foaming agents. European Food Research and Technology (2020) 246:767–780.
- Tim JA Finnigan, Benjamin T Wall, Peter J Wilde, Francis B Stephens, Steve L Taylor, Marjorie R Freedman (2019): Mycoprotein: The Future of Nutritious Nonmeat Protein, a Symposium Review. Current Developments in Nutrition, June 2019.