ウキクサタンパク質抽出
ウキクサ(Lemna minor)は、タンパク質やその他の栄養化合物が豊富な成長の早い水生植物です。超音波抽出は、ウキクサからタンパク質、脂質および植物栄養素を放出するための非常に効率的で信頼性の高い処理技術として使用されています。超音波処理は、食品グレードの製品のためのウキクサの簡単かつ迅速な処理を可能にする。
栄養目的のウキクサ
ウキクサ(Lemna属)は、花を咲かせる水生植物で、知られている中で最も小さな花を咲かせる植物です。ウルフフィア、水レンズ豆、または水レンズとしても知られるウキクサは、淡水環境で育ち、世界中で見つけることができます。ウキクサ属では、スピロデラ、ランドルティア、レムナ、ウォルフフィエラ、ウルフフィアなど様々な種が知られています。レムナ工場は、日々2倍にもなる急速な成長能力を持っているため、ウキクサは栄養学、食料安全保障、機能性食品の分野で働く科学者や食品技術者の関心を集めています。東南アジアの一部では、ウキクサはその栄養密度の高さで古くから知られており、その愛称で知られています “野菜ミートボール” その高いタンパク質含有量(乾燥質量の45%以上)のため。ダックウィードは、9つの必須アミノ酸と6つの条件付きアミノ酸をすべて含む完全なタンパク質プロファイル(鶏卵など)を提供しています。
超音波抽出器 UIP4000hdTの ウキクサなどの植物からタンパク質、脂質、植物栄養素を連続的に抽出します。
ウキクサの脂質とタンパク質
ウキクサには、乾燥重量あたり20〜35%のタンパク質、4〜7%の脂肪、4〜10%のデンプンが含まれています。興味深いことに、ウキクサのアミノ酸分布はWHOの推奨値に近く、例えばリジンが4.8%、メチオニンとシステインが2.7%、フェニルアラニンとチロシンが7.7%となっています。多価不飽和脂肪酸の含有量は48〜71%で、n3脂肪酸の含有量が高いため、n6/n3比は0.5以下と良好でした。(Appenroth et al. 2017)
ウキクササンプルのSEM画像:上段はウキクサコントロールサンプルの無傷の細胞を示しています
下段は、ソニケーター UP400STを用いて抽出したウキクサのサンプルです。細胞は、超音波処理により明確な機械的破壊を示します。
研究と画像: ©2023 Inguanez et.アル。
ウキクサの超音波抽出
超音波抽出は、ウキクサ化合物、特に食品としてのタンパク質と脂質を抽出するために使用されます。レムナタンパク質ミールとレムナ脂質は、水生ウキクサ植物から効率的に放出され、分離されます。
ウキクサの抽出には超音波処理はどのように適用されますか?
レムナを収穫した後、余分な水分は除去されます(遠心分離など)。超音波抽出のためには、バイオマスに富む(すなわち、レムナ密度の高い)スラリーが、超音波プロセスをより効率的にするので好ましい。ウキクサのスラリーは、ウキクサと水、または任意の別の溶媒で構成することができます。このスラリーは、超音波反応器に供給され、音響キャビテーションによって細胞マトリックスが分裂し、細胞内化合物が水または溶媒ベースの抽出媒体に放出されます。
- 高効率
- 高収率
- 軽度の非熱条件
- 迅速な処理
- 優れた抽出品質
- 安全
- 簡単操作
超音波抽出器 UIP2000hdT
抽出溶媒を選択してください
超音波抽出は、(ほぼ)あらゆる種類の溶媒と互換性があります。研究現場では、ウキクサ化合物は、極性溶媒エタノールなどの溶媒や、メタノール-エタノール、クロロホルム-エタノール、ヘキサン-エタノール、ジエチルエーテル-エタノール、石油エーテル-エタノールなどのさまざまな非極性溶媒混合物を使用して、さまざまな体積比で抽出されています。
超音波処理と組み合わせた適切な溶媒は、ウキクサバイオマスの植物栄養素の放出を強化します。超音波処理は、植物細胞構造を均質化して破壊し、細胞の破壊と崩壊をもたらします。超音波抽出は、植物、真菌、および藻類の抽出物の製造に広く使用されています。
超音波抽出のメカニズム
液体やスラリーに結合したパワー超音波は、音響キャビテーション、せん断、振動などのエネルギー集約的な効果をもたらします。パワー超音波のこれらの効果は、細胞構造を崩壊および破壊するために成功裏に適用されます。さらに、超音波処理は脂質、タンパク質および炭水化物の分子結合を切断し、標的となる主要栄養素および植物化学物質が植物原料、例えばウキクサの細胞内部から放出されるようにする。それにより、超音波処理は抽出をかなり強化しそして短縮する。
ウキクサタンパク質と脂質のための超音波抽出器
ヒールシャー超音波の高性能超音波抽出システムは、世界中で使用されています R&D、小規模、中規模、および完全商業生産レベル。高性能超音波抽出器は、抽出プロセスを強化し、高品質の抽出物生産の収率と全体的な効率を向上させます。ヒールシャー超音波は、任意のボリューム/プロセス容量のための抽出装置を提供しています。25年以上の植物抽出の経験を持つ、ヒールシャー超音波は高性能超音波抽出のためのあなたの信頼できるパートナーです!
ウキクサ抽出用の高性能、最先端の超音波装置
のスマートな機能は ヒールシャー超音波装置 信頼性の高い操作、再現性のある結果、および使いやすさを保証するように設計されています。操作設定は、デジタルカラータッチディスプレイとブラウザのリモートコントロールを介してアクセスできる直感的なメニューから簡単にアクセスし、ダイヤルすることができます。したがって、正味エネルギー、総エネルギー、振幅、時間、圧力、温度などのすべての処理条件は、内蔵SDカードに自動的に記録されます。これにより、以前の超音波処理の実行を修正して比較し、ウキクサ抽出プロセスを最高の効率に最適化することができます。
ヒールシャー超音波システムは、高品質の植物抽出物の製造のために世界中で使用されています。ヒールシャー工業用超音波装置は、連続運転(24/7/365)で高振幅を容易に実行できます。最大200μmの振幅は、標準的なソノトロード(超音波プローブ/ホーン)で簡単に連続的に生成できます。さらに高い振幅のために、カスタマイズされた超音波ソノトロードが利用可能です。その堅牢性とメンテナンスの少なさから、当社の超音波抽出システムは、一般的にヘビーデューティアプリケーションや要求の厳しい環境に設置されています。
超音波ウキクサ抽出、当社の超音波抽出システム、価格情報の詳細については、今すぐお問い合わせください!経験豊富なスタッフが、お客様のアプリケーションと処理の要件について喜んでご相談させていただきます。
以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。
| バッチボリューム | 流量 | 推奨デバイス |
|---|---|---|
| 1〜500mL | 10〜200mL/分 | UP100Hの |
| 10〜2000mL | 20〜400mL/分 | UP200HTの, UP400セント |
| 0.1〜20L | 0.2 から 4L/min | UIP2000hdT |
| 10〜100L | 2〜10L/分 | UIP4000hdTの |
| N.A. | 10〜100L/min | UIP16000 |
| N.A. | 大きい | クラスタ UIP16000 |
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文献/参考文献
- Inguanez, L.; Zhu, X.; de Oliveira Mallia, J.; Tiwari, B.K.; Valdramidis, V.P. (2023): Extractions of Protein-Rich Alaria esculenta and Lemna minor by the Use of High-Power (Assisted) Ultrasound. Sustainability 2023, 15, 8024.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Klaus-J. Appenroth, K. Sowjanya Sree, Volker Böhm, Simon Hammann, Walter Vetter, Matthias Leiterer, Gerhard Jahreis (2017): Nutritional value of duckweeds (Lemnaceae) as human food. Food Chemistry, Volume 217, 2017. 266-273.
