Eendenkroos (Lemna minor) is een snelgroeiende waterplant die rijk is aan eiwitten en andere voedingsbestanddelen. Ultrasone extractie wordt gebruikt als een zeer efficiënte en betrouwbare verwerkingstechnologie om eiwitten, lipiden en fytovoedingsstoffen uit eendenkroos vrij te maken. Sonificatie maakt een eenvoudige en snelle behandeling van eendenkroos mogelijk met het oog op de vervaardiging van producten van levensmiddelenkwaliteit.

Eendenkroos voor voedingsdoeleinden

Eendenkroos (geslacht Lemna), een bloeiende waterplant, is de kleinste bloeiende plant die bekend is. Eendenkroos, ook bekend onder de naam Wolffia, waterlinzen of waterlenzen, groeit in zoetwatermilieus en kan wereldwijd worden aangetroffen. In de eendenkroosgeslachten zijn verschillende soorten bekend, zoals Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella en Wolffia. Aangezien de Lemna-plant een snelle groeicapaciteit heeft en dagelijks in omvang kan verdubbelen, heeft eendenkroos de belangstelling gewekt van wetenschappers en voedingsingenieurs die werkzaam zijn op het gebied van voeding, voedselzekerheid en functionele voedingsmiddelen. In delen van Zuidoost-Azië is eendenkroos van oudsher bekend om zijn nutriëntendichtheid en staat het bekend onder de bijnaam “groente gehaktbal” vanwege het hoge eiwitgehalte (meer dan 45% van het drooggewicht). Eendenkroos biedt het volledige eiwitprofiel (zoals kippeneieren), met alle negen essentiële en zes voorwaardelijke aminozuren.

Lipiden en proteïnen van eendenkroos

Eendenkroos bevat 20-35% eiwit, 4-7% vet, en 4-10% zetmeel per droog gewicht. Interessant is dat de aminozuurverdeling in eendenkroos dicht bij de aanbevelingen van de WHO ligt, met bijv. 4,8% lysine, 2,7% methionine en cystein, en 7,7% fenylalanine en tyrosine. Het gehalte aan meervoudig onverzadigde vetzuren lag tussen 48 en 71% en het hoge gehalte aan n3-vetzuren resulteerde in een gunstige n6/n3-verhouding van 0,5 of minder". (Appenroth et al. 2017)

Ultrasone extractie van eendenkroos

Ultrasone extractie wordt gebruikt om bestanddelen van eendenkroos te extraheren, vooral eiwitten en lipiden als voedingsmiddelen. Lemna eiwitmeel en Lemna lipiden worden efficiënt vrijgemaakt en geïsoleerd uit de aquatische eendenkroos plant.

Hoe wordt Sonication toegepast voor de extractie van eendenkroos?

Na het oogsten van de Lemna wordt het overtollige water verwijderd (b.v. door centrifugeren). Voor ultrasone extractie wordt de voorkeur gegeven aan een slurry rijk aan biomassa (d.w.z. met veel Lemna), aangezien dit het ultrasone proces efficiënter maakt. Het eendenkroosslib kan bestaan uit eendenkroos en water of een ander oplosmiddel naar keuze. Deze slurry wordt in een ultrasone reactor gebracht, waar akoestische cavitatie de celmatrix opbreekt en de intracellulaire verbindingen vrijmaakt in het op water of oplosmiddel gebaseerde extractiemedium.

Kies uw extractiemiddel

Ultrasone extractie is compatibel met (bijna) elk soort oplosmiddel. In onderzoekssituaties zijn eendenkroosverbindingen geëxtraheerd met oplosmiddelen zoals het polaire oplosmiddel ethanol en diverse apolaire mengsels van oplosmiddelen zoals methanol-ethanol, chloroform-ethanol, hexaan-ethanol, diethylether-ethanol, petroleumether-ethanol in verschillende volumeverhoudingen.
Het juiste oplosmiddel in combinatie met ultrasoonbehandeling intensiveert het vrijkomen van fyto-nutriënten uit eendenkroosbiomassa. Ultrasoonbehandeling homogeniseert en verstoort de plantencelstructuren, wat leidt tot celdisruptie en desintegratie. Ultrasone extractie wordt veel gebruikt voor de productie van botanische, schimmel- en algenextracten.

Het mechanisme van ultrasone extractie

Krachtig ultrageluid gekoppeld aan vloeistoffen of slurries resulteert in energie-intensieve effecten zoals akoestische cavitatie, afschuiving en vibratie. Deze effecten van krachtig ultrageluid worden met succes toegepast om cellulaire structuren te desintegreren en te vernietigen. Bovendien verbreekt sonicatie de moleculaire bindingen van lipiden, eiwitten en koolhydraten, zodat de beoogde macronutriënten en fytochemicaliën vrijkomen uit het celinterieur van de botanische grondstof, bijv. eendenkroos. Daarbij intensiveert en verkort ultrasoonbehandeling de extractie aanzienlijk.

Ultrasone extractoren voor eendenkwei-eiwitten en -lipiden

High-performance ultrasone afzuigsystemen van Hielscher Ultrasonics worden wereldwijd gebruikt op R&D, kleine, middelgrote en volcommerciële productieniveaus. Hoogwaardige ultrasone extractoren intensiveren het extractieproces en verhogen de opbrengst en algehele efficiëntie van de productie van hoogwaardige extracten. Hielscher Ultrasonics biedt extractieapparatuur voor elk volume / procescapaciteit. Hielscher Ultrasonics heeft al meer dan 25 jaar ervaring op het gebied van botanische extractie en is uw betrouwbare partner voor high-performance ultrasone extractie!

Ultrasooninstallaties met hoge prestaties en de allernieuwste technologie

De slimme functies van Hielscher ultrasoonapparaten zijn ontworpen om een betrouwbare werking, reproduceerbare resultaten en gebruiksvriendelijkheid te garanderen. Operationele instellingen kunnen eenvoudig worden opgeroepen en gekozen via een intuïtief menu, dat toegankelijk is via een digitaal kleuren touch-display en browser-afstandsbediening. Alle verwerkingscondities zoals netto energie, totale energie, amplitude, tijd, druk en temperatuur worden automatisch geregistreerd op een ingebouwde SD-kaart. Dit stelt u in staat om eerdere sonicatie runs te herzien en te vergelijken en om het eendenkroos extractieproces te optimaliseren voor de hoogste efficiëntie.
Hielscher ultrasoon systemen worden wereldwijd gebruikt voor de productie van hoogwaardige botanische extracten. Hielscher industriële ultrasooninstallaties kunnen gemakkelijk hoge amplitudes in continubedrijf (24/7/365) draaien. Amplitudes tot 200µm kunnen gemakkelijk continu worden gegenereerd met standaard sonotrodes (ultrasone sondes / hoorns). Voor nog hogere amplitudes zijn aangepaste ultrasone sonotroden beschikbaar. Vanwege hun robuustheid en geringe onderhoud worden onze ultrasone afzuigsystemen vaak geïnstalleerd voor zware toepassingen en in veeleisende omgevingen.

Neem nu contact met ons op voor meer informatie over ultrasone extractie van eendenkroos, onze ultrasone extractiesystemen en prijsinformatie! Onze ervaren medewerkers bespreken graag met u uw toepassing en verwerkingswensen!
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators: