Ultraschallextraktioun vu Mykoprotein
Fir der Nofro no nohaltegen an nährstoffräiche Liewensmëttelalternativen gerecht ze ginn, huet sech Mykoprotein als revolutionären Zutat etabléiert, deen aus Pilze gewonne gëtt an haaptsächlech fir d’Hierstellung vu Fleeschersatzprodukter agesat gëtt, déi dacks als „kënschtlecht Fleesch“ bezeechent ginn. Dës Proteinquell bitt eng villverspriechend Léisung fir déi wuessend Nofro no planzebaséierter Ernärung, mat enger räicher, fleeschänlecher Textur an engem héijen Närwäert. Fir d’Potenzial vu Mykoprotein ze erschléissen, gëtt eng fortgeschratt Extraktiounstechnik agesat, déi als Ultraschallbehandlung mat enger Sond bekannt ass. Dës Method notzt d’Kraaft vun Ultraschallwellen, fir Mykoprotein effizient aus Pilzzelle fräizesetzen an esou héich Proteinausbezuelen an enger bemierkenswäert kuerzer Veraarbechtungszäit ze garantéieren.
Ultraschallextraktioun vu Mykoprotein
D’Extraktioun vu Mykoprotein fänkt mat der Kultivatioun vun iessbare Pilzen, wéi Fusarium venenatum, a kontrolléierte Bioreakteren un. An dëse Pilzzellen ass de Mykoprotein ageschloss, soudatt eng robust Extraktiounsmethod néideg ass, fir de wäertvolle Protein fräizesetzen. D’Ultraschallbehandlung mat enger Sond zeechent sech als ideal Technik aus, well si e staarken Zellopschloss bewierke kann. Bei dësem Prozess erzeugt Héichleeschtungsultraschall intensiv Kavitatiounskräften, déi d’Zellwänn vun de Pilzen opbriechen an esou intrazellulär Bestanddeeler, dorënner Proteinnen, Lipiden an aner Nährstoffer, effizient fräisetzen. Dëst verbessert net nëmmen d’Extraktiounseffizienz, mee garantéiert och, datt d’Integritéit an déi funktionell Eegenschafte vum Protein erhale bleiwen.
Den Asaz vun Ultraschallwelle bei der Extraktioun vu Mykoprotein bitt e puer bedeitend Virdeeler. Éischtens gëtt eng gläichméisseg Homogeniséierung erreecht, déi entscheedend fir d’Entwécklung vun enger breeder Palett u Liewensmëttelprodukter mat ënnerschiddlechen Texturen a Goûten ass. Ob fir Fleeschanalogen, proteinräich Snacks oder mëllechfräi Mëllechersatzprodukter – d’Ultraschallbehandlung erméiglecht eng konstant Qualitéit vum Mykoprotein a mécht en esou zu engem villsäitegen Zutat an der Liewensmëttelindustrie. Ausserdeem féiert déi kuerz Veraarbechtungszäit vun dëser Technik zu méi héijer Produktivitéit an engem reduzéierten Energieverbrauch, wat den Nohaltegkeetsziler vun der moderner Liewensmëttelproduktioun entsprécht. D’Ultraschallextraktioun vu Mykoprotein erfëllt net nëmmen déi wuessend Nofro vun de Konsumenten no planzebaséiertem Protein, mee mécht och de Wee fräi fir innovativ an nährstoffräich Liewensmëttelléisungen.
Ultraschallhomogenisator UIP2000hdT (2kW) mat kontinuéierlech geréiertem Chargereakter
Kinetik vun der Proteinfräisetzung aus Fusarium Venenatum duerch Ultraschallbehandlung mat Muelen
Quell: Prakash et al. 2014
Fallstudie – Ultraschallfräisetzung vu Mykoprotein
Prakash et al. (2014) hunn d’Auswierkunge vun der Ultraschallbehandlung op d’Fräisetzung vu Mykoprotein aus Fusarium Venenatum ënnersicht. Si hunn eng maximal Proteinfräisetzungsquot vun 580μg extrahéiertem Mykoprotein bannent 0,680 min erreecht.
Afloss vun der Ultraschallbehandlung mat enger Muelmethod op d’Proteinfräisetzung aus Fusarium venenatum
Quell: Prakash et al. 2014
- Héich Ausbezuelung / komplett Extraktioun
- Héich Qualitéit
- Séier
- Schounend, net thermesch
- Preziséierbar ze steieren
- Käschteneffizient
- Einfach a sécher ze bedreiwen
Mykoprotein
Mykoprotein ass en Eenzellprotein, deen a Pilze virkënnt. Wéinst sengem héije Gehalt u Protein a Ballaststoffer gëllt Mykoprotein als gesond an nohalteg Quell vun ernärungsphysiologesch wäertvollen Aminosaieren. Mykoprotein enthält typescherweis ongeféier 45% Protein a 25% Ballaststoffer, bezunn op d’Dréchegewiicht. Mykoprotein ass räich un essentiellen Aminosaieren an huet mat engem Gesamtproteingehalt vun ongeféier 41% en änleche Proteingehalt wéi Spirulina. Dat mécht Mykoprotein zu enger interessanter Proteinquell fir Vegetarier a Veganer. Mykoprotein ass räich u Ballaststoffer. Seng Ballaststoffer bestinn ongeféier zu engem Drëttel aus Chitin (N-Acetylglucosamin) an zu zwee Drëttel aus β-Glucanen (1,3-Glucan an 1,6-Glucan). Mat sengem héije Protein- a Ballaststoffgehalt ass Mykoprotein eng gesond an nohalteg Liewensmëttelquell.
(vgl. Finnigan et al. 2019)
Ultraschallextraktioun – Funktiounsprinzip a Virdeeler
D’Ultraschallextraktioun baséiert op dem Phänomeen vun der akustescher (Ultraschall-)Kavitatioun. Wa staark Ultraschallwellen an eng Flëssegkeet oder Suspensioun agekoppelt ginn, kompriméieren an expandéieren ofwiesselnd Héichdrock- an Nidderdrockzyklen d’Flëssegkeet, wouduerch winzeg Vakuumblosen am Medium entstinn. Dës Vakuumblosen wuessen iwwer e puer Héichdrock-/Nidderdrockzyklen, bis si e Punkt erreechen, bei deem d’Gasblos keng weider Energie méi ophuele kann. Beim maximale Wuesstem implodéiert d’Blos hefteg wärend engem Héichdrockzyklus. Bei der Implosioun vun der Blos entstinn lokal extrem Bedéngunge wéi ganz héich Temperaturen, Drécker an entspriechend Drock- an Temperaturdifferenzen, souwéi Flëssegkeetsstrale mat bis zu 280m/sec. Dës intensiv Kräfte perforéieren an zerbriechen Zellwänn a fërderen de Stofftransport tëscht dem Zellbannenzegen an der Flëssegkeet ronderëm. Dat intrazelluläert Material, wéi Proteinnen, Lipiden an aner bioaktiv Verbindungen, gëtt an d’Flëssegkeet iwwerdroen, aus där et fir nofolgend Prozesser einfach ofgetrennt ka ginn.
Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun vu Mykoprotein
Ultraschallënnerstëtzt Extraktioun (UAE) ass eng héicheffizient Technik, fir intrazelluläert Material wéi Proteinnen, Lipiden a bioaktiv Substanzen (z. B. Vitaminnen a Polyphenolen) fräizesetzen an ze isoléieren. D’Ultraschallbehandlung ass eng Prozessintensivéierung, déi de Stofftransport tëscht dem Zellbannenzegen an der Flëssegkeet erhéicht. D’Ultraschallextraktioun féiert zu méi héijen Ausbezuelen, enger méi kuerzer Veraarbechtungszäit, enger iwwerleeëner Extraktqualitéit, reduzéierte Veraarbechtungskäschten an engem méi niddregen Energieverbrauch.
Ultraschallhomogenisatore fir d’Veraarbechtung vu Mykoprotein
Ultraschallapparater fir den Zellopschloss an d’Extraktioun si gutt etabléiert Instrumenter a Liewensmëttelveraarbechtungsbetriber. Well si duerch Kavitatioun héich Schéierkräfte bereetstellen, ginn Ultraschallapparater agesat, fir bioaktiv Verbindungen aus Planzematerial ze isoléieren an zwou oder méi Phasen zu enger gläichméisseger Mëschung ze homogeniséieren.
Hielscher Ultrasonics bitt e breede Portfolio un Héichleeschtungsultraschallapparater vu Labo- bis Industriegréisst.
D’Industrieultraschallapparater vun Hielscher kënne ganz héich Amplitudë liwweren. Amplitudë vu bis zu 200µm kënne problemlos kontinuéierlech am 24/7-Betrib agesat ginn. Fir nach méi héich Amplitudë si personaliséiert Ultraschallsonotroden disponibel. D’Robustheet vun den Ultraschallapparater vun Hielscher erméiglecht en 24/7-Betrib ënner héijer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld.
Prozessstandardiséierung mat Hielscher Ultrasonics
Extrakter, déi a Liewensmëttel oder pharmazeutesche Produkter agesat ginn, sollten am Aklang mat der gudder Hierstellungspraxis (GMP) an ënner standardiséierte Veraarbechtungsspezifikatioune produzéiert ginn. Déi digital Ultraschallapparater vun Hielscher Ultrasonics si mat intelligenter Software ausgestatt, déi et einfach mécht, den Ultraschallprozess präzis anzestellen an ze steieren. Déi automatesch Donnéeënopzeechnung späichert all Ultraschallprozessparameter, wéi Ultraschallenergie (Gesamt- an Nettoenergie), Amplitud, Temperatur an Drock (wann Temperatur- an Drocksensoren installéiert sinn), mat Datum an Zäitstempel op der agebauter SD-Kaart. Dëst erméiglecht Iech, all mat Ultraschall veraarbecht Charge ze iwwerpréiwen. Gläichzäiteg ginn d’Reproduzéierbarkeet an eng kontinuéierlech héich Produktqualitéit garantéiert.
D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:
| Chargevolumen | Duerchflossquot | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Verbund vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Stellt eis Är Froen!
Héichleeschtungsultraschallhomogenisatore vun der Laboskala bis zur Pilotskala an der industrieller Skala.
Wëssenswäert Fakten
Wat ass Mykoprotein?
Mykoprotein ass e sougenannten Eenzellprotein, dat heescht, datt en aus engem Eenzeller gewonne gëtt. Bei Mykoprotein ass dësen Eenzeller e Pilz. Dofir ass Mykoprotein och als Pilzprotein bekannt. D’Silb „myco“ staamt vum griichesche Wuert „mykes“, dat Pilz bedeit.
Fir d’Produktioun vu Mykoprotein ass Fusarium venenatum dee Pilz, deen am heefegste benotzt gëtt. Et ass e Mikropilz aus der Gattung Fusarium mat engem héije Proteingehalt.
Fir Mykoprotein kommerziell ze produzéieren, gi Pilzsporen an enger Närléisung aus Glukos an aneren Nährstoffer kultivéiert a fermentéiert. Déi uschléissend Veraarbechtungsschrëtt ëmfaassen d’Dämpen, d’Ofkillen an d’Afréiere vun der Pilzbiomass mat reduzéiertem RNA-Gehalt. Zum Schluss gëtt eng protein- a ballaststoffräich Mass gewonn, déi zu verschiddene Liewensmëttelprodukter wéi Fleeschersatz oder Liewensmëttelzousazstoffer verschafft ka ginn. Mykoprotein gëtt haaptsächlech fir d’Produktioun vu sougenanntem „kënschtlechem Fleesch“ benotzt, also Fleeschersatzprodukter oder Fleeschanalogen.
Wéi gëtt Mykoprotein produzéiert?
Mykoprotein gëtt duerch d’Fermentatioun vun engem bestëmmte Pilz, typescherweis Fusarium venenatum, a grousse Bioreaktere produzéiert, an deenen de Pilz wiisst a sech vermeert. D’Pilzbiomass gëtt duerno gesammelt, an de Mykoprotein gëtt mat Methode wéi der Ultraschallbehandlung mat enger Sond extrahéiert, fir d’Zellwänn opzebriechen an de Protein fräizesetzen, deen duerno zu verschiddene Liewensmëttelprodukter verschafft gëtt.
Wat sinn d’Virdeeler vu Mykoprotein?
Mykoprotein bitt e puer Virdeeler, dorënner säin héije Proteingehalt a säin niddrege Fett- a Cholesteringehalt, déi en zu enger gesonder Alternativ zu Fleesch maachen. En ass räich u Ballaststoffer, hëlleft bei der Gewiichtsreguléierung an ënnerstëtzt de Muskelwuesstem. Ausserdeem huet d’Produktioun vu Mykoprotein am Verglach mat der traditioneller Fleeschproduktioun e méi klengen Ëmweltimpakt, well si manner Land a Waasser brauch a manner Zäregase fräisetzt. Mykoprotein ass och e villsäitegen Zutat fir d’Hierstellung vu verschiddene Fleeschersatzprodukter, déi der wuessender Nofro no planzebaséierter Ernärung gerecht ginn.
Literatur / Referenzen
- Prakash P.; Namasivayam S.K.R. (2014): Evaluation of Protein Release Rate from Mycoprotein – Fusarium Venenatum by Cell Disruption Method. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Vol 6, Issue 7, 2014. 491-493.
- Wan M. F. B. W. Nawawi, Mitchell Jones, Richard J. Murphy, Koon-Yang Lee, Eero Kontturi, Alexander Bismarck (2020): Nanomaterials Derived from Fungal Sources – Is It the New Hype? Biomacromolecules 21, 2020. 30-55.
- J. Lonchamp, M. Akintoye, P. S. Clegg, S. R. Euston (2020): Sonicated extracts from the Quorn fermentation co-product as oil-lowering emulsifiers and foaming agents. European Food Research and Technology (2020) 246:767–780.
- Tim JA Finnigan, Benjamin T Wall, Peter J Wilde, Francis B Stephens, Steve L Taylor, Marjorie R Freedman (2019): Mycoprotein: The Future of Nutritious Nonmeat Protein, a Symposium Review. Current Developments in Nutrition, June 2019.