마이코프로틴은 인간의 식용으로 생산되는 곰팡이 유래 단백질로, 주로 육류 대용품 또는 "가짜 고기"를 준비하는 데 사용됩니다. 초음파 추출 및 균질화는 짧은 처리 시간에 매우 높은 단백질 수율을 달성하는 곰팡이에서 진단백질을 방출하는 매우 효율적인 방법입니다.

마이코 프로테인

진단백질은 곰팡이에 존재하는 단일 세포 단백질입니다. 다량의 단백질과 섬유질을 제공하는 마이코프로틴은 영양적으로 가치 있는 아미노산의 건강하고 지속 가능한 공급원으로 간주됩니다. 마이코프로테인은 일반적으로 약 45%의 단백질과 25%의 섬유질을 건조 중량으로 함유하고 있습니다. 마이코프로테인은 필수 아미노산이 풍부하며 총 단백질의 약 41%를 스피룰리나와 유사한 단백질 함량을 제공합니다. 이것은 마이코 프로틴을 채식주의자와 비건에게 흥미로운 단백질 공급원으로 만듭니다. 진단백질은 섬유질이 풍부합니다. 섬유질 함량은 약 1/3치틴(N-아세틸루고사민)과 2/3의 β-글루칸(1,3-글루칸 및 1,6글루칸)으로 구성됩니다. 높은 단백질과 섬유질 함량을 제공하는 마이코프로틴은 건강하고 지속 가능한 식품 공급원입니다.
(참조. 피니건 외. 2019)

초음파 마이코 프로테인 추출

진균 단백질을 생산하기 위해 식용 곰팡이 종은 생물 반응기에서 재배되고 배양됩니다. 이것은 단백질이 곰팡이 종, 예를 들면 Fusarium 베니텀에서 포획된다는 것을 의미합니다. 진균 단백질을 방출하기 위해서는 곰팡이를 풀어 놓는 강력한 세포 파괴 및 추출 기술이 필요합니다. 포해 식 동안 미생물의 세포벽이 중단되고 부서져 단백질, 지질 및 기타 영양소와 같은 세포 내 물질이 방출됩니다. 초음파는 세포와 조직을 방해하고 귀중한 화합물을 추출하기 위해 식품 생산 및 생명 공학에 사용되는 잘 확립 된 기술입니다. 또한, 초음파화에 의해 달성 균일 한 균질화는 쉽게 다양한 질감, 맛, 고기 유사체, 단백질이 풍부한 간식, 유제품이없는 우유 대용품 및 디저트를 포함하여 사용과 혁신적인 식품으로 마이코 단백질을 설정할 수 있습니다.

연삭으로 초음파 처리에 의한 푸사리움 베네나툼에서 방출되는 단백질의 역학
출처: 프라카시 외. 2014

사례 연구 – 초음파 마이코 프로테인 방출

Prakash 외. (2014) 푸사리움 베네나툼에서 균 단백질 방출에 초음파의 효과를 조사. 그들은 추출된 진단백질 580μg으로 0.680분의 최대 단백질 방출 율 K를 달성했습니다.

푸사리움 베네나툼의 단백질 방출에 연삭 방법으로 초음파 처리의 효과
출처: 프라카시 외. 2014

초음파 추출 – 작업 원칙 및 복리후생

초음파 추출은 음향 (초음파) 캐비테이션 현상을 기반으로합니다. 강력한 초음파가 액체 또는 슬러리에 결합되면 고압 및 저압 사이클을 번갈아 가며 액체를 압축하고 팽창시켜 매체에 미세진공 기포를 만듭니다. 이러한 진공 기포는 가스 버블이 더 이상 에너지를 흡수할 수 없을 때 지점에 도달할 때까지 여러 고압/저압 사이클에 걸쳐 자랍니다. 최대 성장 시점에서, 거품은 고압 주기 동안 격렬하게 파열. 버블 내파 중에 초최대 280m의 액체 제트뿐만 아니라 매우 높은 온도, 압력 및 해당 압력 및 온도 차등과 같은 국부적으로 극단적인 조건이 발생합니다. 이러한 강렬한 힘은 세포벽을 천공하고 파괴하며 세포 내부와 주변 액체 사이의 질량 전달을 촉진합니다. 단백질, 지질 및 기타 생리 활성 화합물과 같은 세포 내 물질은 하류 공정을 위해 쉽게 분리 될 수있는 액체로 옮겨지습니다.

초음파 추출의 장점

초음파 보조 추출 (UAE) 단백질, 지질 및 생리 활성 물질 (예 : 비타민 및 폴리페놀)과 같은 세포 내 물질을 방출하고 격리하는 매우 효율적인 기술입니다. Sonification은 세포 내부와 액체 사이의 질량 전달을 증가시키는 과정 강화입니다. 초음파 추출은 더 높은 수율, 감소 된 처리 시간, 우수한 추출 품질 및 감소 된 처리 비용 및 에너지 소비를 초래합니다.

마이코 프로테인 처리를 위한 초음파 균질화제

초음파 세포 파괴기 및 추출기는 식품 가공 시설에서 잘 확립 된 도구입니다. 캐비테이션 고전단력을 제공하는 초음파 는 식물 재료에서 생리 활성 화합물을 분리하고 두 개 이상의 상을 균일 한 혼합물로 균질화하는 데 사용됩니다.
Hielscher 초음파는 실험실에서 산업 규모에 이르기까지 광범위한 고성능 초음파 처리기 포트폴리오를 제공합니다.
Hielscher 초음파’ 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭은 24/7 작동시 쉽게 연속작동할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해, 주문을 받아서 만들어진 초음파 sonotrodes를 유효합니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고성은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 허용합니다.

Hielscher 초음파를 가진 프로세스 표준화

식품 또는 의약품에 사용되는 추출물은 우수 제조 관행(GMP) 및 표준화된 가공 사양에 따라 생산되어야 합니다. Hielscher 초음파의 디지털 추출 시스템에는 지능형 소프트웨어가 제공되어 초음파 처리 과정을 정확하게 설정하고 제어할 수 있습니다. 자동 데이터 기록은 내장 된 SD 카드에 날짜 및 타임 스탬프와 함께 초음파 에너지 (총 및 순 에너지), 진폭, 온도, 압력 (온도 및 압력 센서가 장착 될 때)과 같은 모든 초음파 공정 매개 변수를 기록합니다. 이를 통해 초음파 처리된 각 부지를 수정할 수 있습니다. 동시에 재현성과 지속적으로 높은 제품 품질이 보장됩니다.

아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.