Mycoprotein의 초음파 추출

지속 가능하고 영양가 있는 대체 식품에 대한 요구를 충족시키는 마이코프로틴은 곰팡이에서 파생된 혁신적인 성분으로 부상했으며 주로 육류 대체품을 만드는 데 사용됩니다. “가짜 고기.” 이 단백질 공급원은 식물성 식단에 대한 증가하는 수요에 대한 유망한 솔루션을 제공하여 풍부하고 고기와 같은 질감과 높은 영양가를 제공합니다. mycoprotein의 잠재력을 발휘하기 위해 프로브 타입 초음파 처리로 알려진 고급 추출 기술이 사용됩니다. 이 방법은 초음파의 힘을 활용하여 곰팡이 세포에서 마이코단백질을 효율적으로 방출하여 매우 짧은 처리 시간에 높은 단백질 수율을 보장합니다.

초음파 Mycoprotein 추출

마이코단백질 추출은 제어된 생물반응기에서 Fusarium venenatum과 같은 식용 균류를 배양하는 것으로 시작됩니다. 이러한 곰팡이 세포 내에서 마이코단백질은 캡슐화되어 있어 귀중한 단백질을 방출하기 위한 강력한 추출 방법이 필요합니다. 프로브 형 초음파 처리는 강력한 세포 파괴를 유도 할 수있는 능력으로 인해 이상적인 기술로 두드러집니다. 이 과정에서 파워 초음파는 곰팡이의 세포벽을 분해하는 강렬한 캐비테이션력을 생성하여 단백질, 지질 및 기타 영양소를 포함한 세포 내 내용물을 효과적으로 방출합니다. 이는 추출 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 단백질의 무결성 및 기능적 특성의 보존을 보장합니다.

마이코단백질 추출에 초음파를 적용하면 몇 가지 중요한 이점이 있습니다. 첫째, 균일한 균질화를 달성하며, 이는 다양한 질감과 풍미를 가진 광범위한 식품을 개발하는 데 중요합니다. 육류 유사체, 단백질이 풍부한 스낵 또는 유제품이 없는 우유 대체품에 관계없이 초음파는 mycoprotein의 일관된 품질을 가능하게 하여 식품 산업에서 다재다능한 성분이 됩니다. 또한 이 기술과 관련된 빠른 처리 시간은 생산성 향상과 에너지 소비 감소로 이어지며 현대 식품 생산의 지속 가능성 목표에 부합합니다. 초음파 마이코단백질 추출은 식물성 단백질에 대한 증가하는 소비자 수요를 충족시킬 뿐만 아니라 혁신적이고 영양가 있는 식품 솔루션을 위한 길을 열어줍니다.

분쇄를 통한 초음파 처리에 의한 Fusarium Venenatum에서 단백질 방출의 동역학
출처: Prakash et al. 2014

사례 연구 – 초음파 Mycoprotein 방출

Prakash et al. (2014)는 Fusarium Venenatum의 mycoprotein 방출에 대한 초음파의 효과를 조사했습니다. 그들은 0.680분 이내에 추출된 마이코단백질의 최대 580μg의 단백질 방출률을 달성했습니다.

Fusarium venenatum의 단백질 방출에 대한 분쇄 방법을 사용한 초음파 처리의 효과
출처: Prakash et al. 2014

마이코프로틴

마이코프로틴(Mycoprotein)은 곰팡이에 존재하는 단세포 단백질입니다. 다량의 단백질과 섬유질을 제공하는 마이코프로틴은 영양학적으로 가치 있는 아미노산의 건강하고 지속 가능한 공급원으로 간주됩니다. 마이코프로틴은 일반적으로 건조 중량 기준으로 약 45%의 단백질과 25%의 섬유질을 함유하고 있습니다. 마이코프로틴은 필수 아미노산이 풍부하며 총 단백질의 약 41%로 구성되어 스피룰리나와 유사한 단백질 함량을 제공합니다. 따라서 마이코프로틴은 채식주의자와 비건을 위한 흥미로운 단백질 공급원입니다. 마이코프로틴은 섬유질이 풍부합니다. 섬유질 함량은 약 1/3의 키틴(N-아세틸글루코사민)과 2/3의 β-글루칸(1,3-글루칸 및 1,6-글루칸)으로 구성됩니다. 단백질과 섬유질 함량이 높은 마이코프로틴은 건강하고 지속 가능한 식품 공급원입니다.
(Finnigan et al. 2019 참조)

초음파 추출 – 작동 원리 및 이점

초음파 추출은 음향 (초음파) 캐비테이션 현상을 기반으로합니다. 강력한 초음파가 액체 또는 슬러리에 결합되면 고압 및 저압 사이클이 번갈아 가며 액체를 압축 및 팽창시켜 매체에 미세한 진공 기포를 생성합니다. 이러한 진공 기포는 가스 기포가 더 이상 에너지를 흡수할 수 없는 지점에 도달할 때까지 여러 고압/저압 주기에 걸쳐 성장합니다. 최대 성장 지점에서 기포는 고압 사이클 동안 격렬하게 붕괴합니다. 기포 내파 중에는 매우 높은 온도, 압력, 해당 압력 및 온도 차이와 같은 국부적으로 극한 조건과 최대 280m/sec의 액체 제트가 발생합니다. 이러한 강렬한 힘은 세포벽을 천공하고 파괴하며 세포 내부와 주변 액체 사이의 질량 전달을 촉진합니다. 단백질, 지질 및 기타 생체 활성 화합물과 같은 세포 내 물질은 액체로 전달되어 다운스트림 공정을 위해 쉽게 분리될 수 있습니다.

초음파 Mycoprotein 추출의 이점

초음파 보조 추출 (UAE) 단백질, 지질 및 생체 활성 물질(예: 비타민 및 폴리페놀)과 같은 세포 내 물질을 방출하고 분리하는 매우 효율적인 기술입니다. 초음파 화는 세포 내부와 액체 사이의 질량 전달을 증가시키는 과정 강화입니다. 초음파 추출은 더 높은 수율, 더 적은 처리 시간, 우수한 추출물 품질, 감소된 가공 비용 및 더 낮은 에너지 소비를 초래합니다.

Mycoprotein 처리를 위한 초음파 균질화기

초음파 세포 교란기 및 추출기는 식품 가공 시설에서 잘 확립된 도구입니다. 캐비테이션 고 전단력을 제공하는 초음파는 식물 재료에서 생체 활성 화합물을 분리하고 두 개 이상의 상을 균일 한 혼합물로 균질화하는 데 사용됩니다.
Hielscher 초음파는 실험실에서 산업 규모에 이르기까지 광범위한 고성능 초음파 시스템 포트폴리오를 제공합니다.
Hielscher 산업용 초음파 발생기는 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해 맞춤형 초음파 소노트로드를 사용할 수 있습니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고 함은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 가능하게합니다.

Hielscher 초음파를 사용한 공정 표준화

식품 또는 의약품에 사용되는 추출물은 GMP(Good Manufacturing Practices)와 표준화된 가공 사양에 따라 생산해야 합니다. Hielscher 초음파 디지털 초음파 발생기는 지능형 소프트웨어와 함께 제공되어 초음파 처리 과정을 정확하게 설정하고 제어 할 수 있습니다. 자동 데이터 기록은 초음파 에너지(총 및 순 에너지), 진폭, 온도, 압력(온도 및 압력 센서가 장착된 경우)과 같은 모든 초음파 공정 매개변수를 내장 SD 카드에 날짜 및 시간 스탬프와 함께 씁니다. 이를 통해 초음파 처리 된 각 로트를 수정할 수 있습니다. 동시에 재현성과 지속적으로 높은 제품 품질이 보장됩니다.

아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.