Duckweed proteīna ekstrakcija

Duckweed (Lemna minor) ir strauji augošs ūdens augs, kas bagāts ar proteīniem un citiem uztura savienojumiem. Ultraskaņas ekstrakcija tiek izmantota kā ļoti efektīva un uzticama apstrādes tehnoloģija, lai atbrīvotu olbaltumvielas, lipīdus un fito-barības vielas no duckweed. Ultraskaņas apstrāde ļauj vienkārši un ātri apstrādāt pīles pārtikas kvalitātes produktiem.

Duckweed uztura nolūkos

Duckweed (Lemna ģints), ziedošs ūdens augs, ir mazākais zināmais ziedēšanas augs. Pazīstams arī kā Wolffia, ūdens lēcas vai ūdens lēcas, duckweed aug saldūdens vidē un ir atrodams visā pasaulē. Duckweed ģintīs ir zināmas dažādas sugas, piemēram, Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella un Wolffia. Tā kā Lemnas rūpnīcai ir strauja augšanas spēja, kas ikdienā spēj dubultoties, pīles ir piesaistījušas zinātnieku un pārtikas inženieru interesi, kas strādā uztura, pārtikas nodrošinājuma un funkcionālās pārtikas jomā. Dienvidaustrumu Āzijas daļās duckweed jau sen ir pazīstams ar barības vielu blīvumu un ir pazīstams ar segvārdu “dārzeņu kotletes” pateicoties augstajam olbaltumvielu saturam (vairāk nekā 45% sausās masas). Duckweed piedāvā pilnu olbaltumvielu profilu (piemēram, vistu olas), kas satur visas deviņas neaizvietojamās un sešas nosacītās aminoskābes.

Lipīdi un olbaltumvielas no Duckweed

Duckweed satur 20–35% olbaltumvielu, 4–7% tauku un 4–10% cietes uz sausnas. Interesanti, ka aminoskābju sadalījums pīles aļģēs ir tuvs PVO ieteikumiem, piemēram, 4,8% lizīna, 2,7% metionīna un cisteīna, kā arī 7,7% fenilalanīna un tirozīna. Polinepiesātināto taukskābju saturs bija no 48 līdz 71%, un augstais n3 taukskābju saturs radīja labvēlīgu n6/n3 attiecību 0,5 vai mazāk." (Appenroth et al. 2017)

Duckweed paraugu SEM attēli: augšējā rindā redzamas neskartās pīļu sēklu kontroles paraugu šūnas
Apakšējā rindā redzami duckweed paraugi, kas iegūti, izmantojot ultraskaņas UP400ST. Šūnām ir skaidrs mehānisks sadalījums ultraskaņas apstrādes dēļ.
Pētījums un attēli: ©2023 Inguanez et. Al.

Duckweed ultraskaņas ekstrakcija

Ultraskaņas ekstrakcija tiek izmantota, lai iegūtu duckweed savienojumus, īpaši olbaltumvielas un lipīdus kā pārtikas produktus. Lemna olbaltumvielu milti un Lemna lipīdi tiek efektīvi atbrīvoti un izolēti no ūdens pīles auga.

Kā ultraskaņas apstrāde tiek piemērota duckweed ekstrakcijai?

Pēc Lemnas novākšanas lieko ūdeni noņem (piemēram, centrifugējot). Ultraskaņas ekstrakcijai ir vēlams biomasas bagāts (t.i., Lemna-blīvs) virca, jo tas padara ultraskaņas procesu efektīvāku. Duckweed virca var sastāvēt no duckweed un ūdens vai cita izvēlēta šķīdinātāja. Šī virca tiek ievadīta ultraskaņas reaktorā, kur akustiskā kavitācija sadala šūnu matricu un atbrīvo intracelulāros savienojumus ekstrakcijas vidē uz ūdens vai šķīdinātāja bāzes.

Izvēlieties ekstrakcijas šķīdinātāju

Ultraskaņas ekstrakcija ir saderīga ar (gandrīz) jebkura veida šķīdinātāju. Pētniecības vidē duckweed savienojumi ir ekstrahēti, izmantojot tādus šķīdinātājus kā polārais šķīdinātājs etanols, kā arī dažādi nepolāri šķīdinātāju maisījumi, tostarp metanols-etanols, hloroforma-etanols, heksāns-etanols, dietilēteris-etanols, naftas ēteris-etanols ar dažādu tilpuma attiecību.
Pareizais šķīdinātājs kombinācijā ar ultrasonication pastiprina pīļu biomasas fito-barības vielu izdalīšanos. Ultrasonication homogenizē un traucē augu šūnu struktūras, kā rezultātā rodas šūnu darbības traucējumi un sairšana. Ultraskaņas ekstrakcija tiek plaši izmantota botānisko, sēņu un aļģu ekstraktu ražošanai.

Ultraskaņas ekstrakcijas mehānisms

Jaudas ultraskaņa, kas savienota šķidrumos vai vircās, rada energoietilpīgus efektus, piemēram, akustisko kavitāciju, bīdes un vibrāciju. Šie jaudas ultraskaņas efekti tiek veiksmīgi izmantoti, lai sadalītu un iznīcinātu šūnu struktūras. Turklāt ultraskaņas apstrāde pārtrauc lipīdu, olbaltumvielu un ogļhidrātu molekulārās saites, lai mērķa makroelementi un fitoķīmiskās vielas tiktu atbrīvotas no botāniskās izejvielas, piemēram, duckweed, šūnu iekšpuses. Tādējādi ultrasonication pastiprina un saīsina ekstrakciju ievērojami.

Ultraskaņas nosūcēji duckweed proteīniem un lipīdiem

Augstas veiktspējas ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas no Hielscher Ultrasonics tiek izmantotas visā pasaulē R&D, mazās, vidējās un pilnībā komerciālās ražošanas līmeņi. Augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēji pastiprina ekstrakcijas procesu un palielina augstas kvalitātes ekstrakta ražošanas ražu un vispārējo efektivitāti. Hielscher Ultrasonics piedāvā ekstrakcijas iekārtas jebkuram apjomam / procesa jaudai. Ņemot pieredzi botāniskajā ekstrakcijā vairāk nekā 25 gadus, Hielscher Ultrasonics ir jūsu uzticamais partneris augstas veiktspējas ultraskaņas ekstrakcijai!