Estrazione delle proteine dell'alga d'anatra

L'anatroccolo (Lemna minor) è una pianta acquatica a crescita rapida ricca di proteine e altri composti nutrizionali. L'estrazione a ultrasuoni è usata come una tecnologia di elaborazione altamente efficiente e affidabile per rilasciare proteine, lipidi e fito-nutrienti dall'anatra. La sonicazione permette il trattamento semplice e rapido dell'alga d'anatra per prodotti alimentari.

Anatra per scopi nutrizionali

L'anatroccolo (genere Lemna), una pianta acquatica da fiore, è la più piccola pianta da fiore conosciuta. Conosciuta anche come Wolffia, lenticchie d'acqua o lenti d'acqua, l'anatroccolo cresce in ambienti d'acqua dolce e può essere trovato in tutto il mondo. Nei generi di anatroccolo sono note varie specie come Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella e Wolffia. Dato che la pianta Lemna ha una rapida capacità di crescita in grado di raddoppiare le dimensioni su base giornaliera, l'anatroccolo ha catturato l'interesse di scienziati e ingegneri alimentari che lavorano nel campo della nutrizione, della sicurezza alimentare e degli alimenti funzionali. In alcune parti del sud-est asiatico, l'anatroccolo è noto da molto tempo per la sua densità di nutrienti ed è conosciuto con il soprannome di “polpetta di verdure” grazie al suo alto contenuto proteico (più del 45% della massa secca). L'anatra offre il profilo proteico completo (come le uova di gallina), contenendo tutti i nove aminoacidi essenziali e sei condizionali.

Lipidi e proteine dall'anatra

L'anatroccolo contiene il 20-35% di proteine, il 4-7% di grassi e il 4-10% di amido per peso secco. È interessante notare che le distribuzioni di aminoacidi nell'anatroccolo sono vicine alle raccomandazioni dell'OMS, avendo per esempio il 4,8% di lisina, il 2,7% di metionina e cisteina, e il 7,7% di fenilalanina e tirosina. Il contenuto di acidi grassi polinsaturi era compreso tra il 48 e il 71% e l'alto contenuto di acidi grassi n3 comportava un rapporto n6/n3 favorevole di 0,5 o meno." (Appenroth et al. 2017)

Estrazione a ultrasuoni di anatra

L'estrazione a ultrasuoni è usata per estrarre i composti dell'anatra, specialmente le proteine e i lipidi come prodotti alimentari. La farina proteica di Lemna e i lipidi di Lemna vengono rilasciati e isolati in modo efficiente dalla pianta acquatica di anatra.

Come si applica la sonicazione per l'estrazione dell'anatra?

Dopo aver raccolto la Lemna, l'acqua in eccesso viene rimossa (ad esempio, mediante centrifugazione). Per l'estrazione a ultrasuoni, un liquame ricco di biomassa (cioè denso di Lemna) è preferibile in quanto rende il processo a ultrasuoni più efficiente. Il liquame di anatroccolo può essere costituito da anatroccolo e acqua o un altro solvente a scelta. Questo liquame viene alimentato in un reattore a ultrasuoni, dove la cavitazione acustica rompe la matrice cellulare e rilascia i composti intracellulari nel mezzo di estrazione a base di acqua o solvente.

Scegli il tuo solvente di estrazione

L'estrazione a ultrasuoni è compatibile con (quasi) qualsiasi tipo di solvente. Nell'ambito della ricerca, i composti dell'alga sono stati estratti usando solventi come il solvente polare etanolo e varie miscele di solventi non polari tra cui metanolo-etanolo, cloroformio-etanolo, esano-etanolo, dietil etere-etanolo, etere di petrolio-etanolo a diversi rapporti di volume.
Il solvente giusto in combinazione con gli ultrasuoni intensifica il rilascio di fito-nutrienti dalla biomassa di anatra. L'ultrasuonazione omogeneizza e disgrega le strutture delle cellule vegetali con conseguente rottura e disintegrazione delle cellule. L'estrazione a ultrasuoni è ampiamente utilizzata per la produzione di estratti botanici, di funghi e di alghe.

Il meccanismo dell'estrazione a ultrasuoni

Gli ultrasuoni di potenza accoppiati a liquidi o fanghi producono effetti ad alta intensità energetica come la cavitazione acustica, il taglio e la vibrazione. Questi effetti degli ultrasuoni di potenza sono applicati con successo per disintegrare e distruggere le strutture cellulari. Inoltre, la sonicazione rompe i legami molecolari di lipidi, proteine e carboidrati in modo che i macronutrienti e i fitochimici mirati vengano rilasciati dall'interno delle cellule della materia prima botanica, per esempio l'anatra. In questo modo, gli ultrasuoni intensificano e accorciano considerevolmente l'estrazione.

Estrattori a ultrasuoni per proteine e lipidi d'anatra

I sistemi di estrazione a ultrasuoni ad alte prestazioni di Hielscher Ultrasonics sono utilizzati in tutto il mondo su R&D, livelli di produzione piccoli, medi e pienamente commerciali. Gli estrattori a ultrasuoni ad alte prestazioni intensificano il processo di estrazione e aumentano la resa e l'efficienza complessiva della produzione di estratti di alta qualità. Hielscher Ultrasonics offre attrezzature di estrazione per qualsiasi volume / capacità di processo. Con un'esperienza di oltre 25 anni nell'estrazione botanica, Hielscher Ultrasonics è il vostro partner di fiducia per l'estrazione a ultrasuoni ad alte prestazioni!

Ultrasuonatori ad alte prestazioni e all'avanguardia

Le caratteristiche intelligenti degli ultrasuoni Hielscher sono progettate per garantire un funzionamento affidabile, risultati riproducibili e facilità d'uso. Le impostazioni operative sono facilmente accessibili e selezionabili tramite un menu intuitivo, al quale si può accedere tramite un display digitale a colori touch-display e un telecomando browser. Pertanto, tutte le condizioni di lavorazione come l'energia netta, l'energia totale, l'ampiezza, il tempo, la pressione e la temperatura vengono registrate automaticamente su una scheda SD integrata. Questo permette di rivedere e confrontare le precedenti sonicazione e di ottimizzare il processo di estrazione delle alghe alla massima efficienza.
I sistemi Hielscher Ultrasonics sono utilizzati in tutto il mondo per la produzione di estratti botanici di alta qualità. Gli ultrasuonatori industriali Hielscher possono facilmente eseguire ampiezze elevate in funzionamento continuo (24/7/365). Ampiezze fino a 200µm possono essere facilmente generate in continuo con sonotrodi standard (sonde a ultrasuoni / corni). Per ampiezze ancora maggiori, sono disponibili sonotrodi a ultrasuoni personalizzati. Grazie alla loro robustezza e alla bassa manutenzione, i nostri sistemi di estrazione a ultrasuoni sono comunemente installati per applicazioni pesanti e in ambienti esigenti.

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La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni: