Ultrasonic ekstraksi Mycoprotein

Mycoprotein adalah protein yang berasal dari jamur yang diproduksi untuk konsumsi manusia, yang terutama digunakan untuk menyiapkan daging pengganti atau "daging palsu". Ekstraksi dan homogenisasi ultrasonik adalah metode yang sangat efisien untuk melepaskan mycoprotein dari jamur yang mencapai hasil protein yang sangat tinggi dalam waktu pemrosesan yang singkat.

Mycoprotein

Mycoprotein adalah protein sel tunggal hadir dalam jamur. Menawarkan jumlah protein dan serat yang tinggi, mycoprotein dianggap sebagai sumber yang sehat dan berkelanjutan dari asam amino bergizi yang berharga. Mengandung mycoprotein biasanya sekitar 45% protein dan 25% serat dengan berat kering. Mycoprotein kaya asam amino esensial dan dengan komposisi approx. 41% protein Total menawarkan kandungan protein yang sama untuk Spirulina. Hal ini membuat mycoprotein sumber protein yang menarik untuk vegetarian dan vegan. Mycoprotein kaya akan serat. Kandungan serat yang terdiri dari approx. satu-ketiga kitin (N-acetylglukosamin) dan dua-pertiga β-glucans (1, 3-Glucan dan 1, 6-Glucan). Menawarkan kandungan protein dan serat yang tinggi, mycoprotein adalah sumber makanan yang sehat dan berkelanjutan.
(cf. Finnigan et al. 2019)

Ekstraksi Mycoprotein ultrasonik

Dalam rangka untuk menghasilkan mycoprotein, spesies jamur yang dapat dimakan tumbuh dan berbudaya di bioreaktor. Ini berarti protein yang terperangkap dalam spesies jamur, misalnya Fusarium venenatum. Dalam rangka untuk melepaskan mycoprotein, gangguan sel yang kuat dan teknik ekstraksi diperlukan, yang lyses jamur. Selama Lisis, dinding sel mikroorganisme terganggu dan dipecah sehingga bahan intraseluler seperti protein, lipid dan nutrisi lainnya dilepaskan. Ultrasonication adalah teknik yang mapan yang digunakan dalam produksi pangan dan bioteknologi untuk mengganggu sel dan jaringan dan untuk mengekstrak senyawa yang berharga. Lebih jauh lagi, homogenisasi seragam yang dicapai dengan ultrasonifikasi memudahkan untuk mengubah mycoprotein menjadi produk makanan inovatif dengan berbagai tekstur, rasa, dan kegunaan, termasuk analog daging, makanan ringan kaya protein, pengganti susu bebas susu dan makanan penutup.

Kinetika pelepasan protein dari Fusarium Venenatum dengan sonikasi dengan grinding
Sumber: Prakash et al. 2014

Studi kasus – Ultrasonic Mycoprotein Release

Prakash et al. (2014) meneliti efek ultrasonication pada pelepasan mycoprotein dari Fusarium Venenatum. Mereka mencapai tingkat pelepasan protein maksimum K dari 0,680 min dengan 580 μg mycoprotein diekstraksi.

Efek sonikasi dengan metode penggilingan pada pelepasan protein dari Fusarium venenatum
Sumber: Prakash et al. 2014

Ekstraksi Ultrasonik – Prinsip kerja dan manfaat

Ekstraksi ultrasonik didasarkan pada fenomena akustik (ultrasonik) kavitasi. Ketika gelombang ultrasound kuat digabungkan ke dalam cairan atau bubur, bergantian tekanan tinggi dan siklus tekanan rendah kompres dan memperluas cair menciptakan gelembung vakum menit dalam medium. Mereka gelembung vakum tumbuh selama beberapa tekanan tinggi/tekanan rendah siklus sampai mereka mencapai titik ketika gelembung gas tidak dapat menyerap energi lebih lanjut. Pada titik pertumbuhan maksimum, gelembung meledak keras selama siklus bertekanan tinggi. Selama ledakan gelembung, kondisi lokal ekstrim seperti suhu yang sangat tinggi, tekanan dan perbedaan tekanan dan suhu yang sesuai serta jet cair dengan sampai 280m/SEC terjadi. Kekuatan intens ini perforasi dan mematahkan dinding sel dan mempromosikan perpindahan massa antara interior sel dan cairan sekitarnya. Bahan intraseluler seperti protein, lipid dan senyawa bioaktif lainnya ditransfer ke cairan dari mana ia dapat dengan mudah dipisahkan untuk proses hilir.

Manfaat dari ekstraksi ultrasonik

Ultrasonically dibantu ekstraksi (UAE) adalah teknik yang sangat efisien untuk melepaskan dan mengisolasi bahan intraseluler seperti protein, lipid, dan zat bioaktif (misalnya, vitamin dan polifenol). Sonifikasi adalah proses intensifikasi, yang meningkatkan perpindahan massa antara interior sel dan cairan. Ekstraksi ultrasonik menghasilkan hasil yang lebih tinggi, mengurangi waktu pemrosesan, kualitas ekstrak unggul, dan mengurangi biaya pemrosesan dan konsumsi energi yang lebih rendah.

Ultrasonic Homogenizers untuk Mycoprotein pengolahan

Ultrasonik pengganggu sel dan extractors adalah alat mapan di fasilitas pengolahan makanan. Menyediakan gaya geser tinggi kavitasi, ultrasonicators digunakan untuk mengisolasi senyawa bioaktif dari bahan tanaman dan untuk homogenisasi dua atau lebih fase menjadi campuran seragam.
Hielscher Ultrasonics menawarkan portofolio yang luas dari ultrasonicators kinerja tinggi dari laboratorium ke ukuran industri.
Hielscher Ultrasonics’ prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo sangat tinggi. Amplitudo hingga 200 μm dapat dengan mudah terus berjalan di 24/7 operasi. Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrodes ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk 24/7 operasi pada tugas berat dan dalam lingkungan menuntut.

Proses standardisasi dengan Hielscher Ultrasonics

Ekstrak, yang digunakan dalam makanan atau obat-obatan, harus diproduksi sesuai dengan baik manufaktur Practices (GMP) dan di bawah spesifikasi pemrosesan standar. Hielscher Ultrasonics ' sistem ekstraksi digital datang dengan perangkat lunak cerdas, yang membuatnya mudah untuk mengatur dan mengontrol proses sonikasi tepat. Perekaman data otomatis menulis semua parameter proses ultrasonik seperti energi ultrasound (Total dan energi bersih), amplitudo, suhu, tekanan (saat sensor Temp dan tekanan dipasang) dengan stempel tanggal dan waktu pada SD-Card built-in. Hal ini memungkinkan Anda untuk merevisi setiap banyak ultrasonically diproses. Pada saat yang sama, reproduktifitas dan terus menerus kualitas produk yang tinggi terjamin.

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: