Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Ultradźwiękowa ekstrakcja mikoprotein

Mikoproteiny są białkami pochodzenia grzybowego produkowanymi do spożycia przez ludzi, które są wykorzystywane głównie do przygotowania substytutów mięsa lub "fałszywego mięsa". Ekstrakcja ultradźwiękowa i homogenizacja to bardzo skuteczna metoda uwalniania białek z grzybów, pozwalająca uzyskać bardzo wysoką wydajność białka w krótkim czasie przetwarzania.

Mykoproteina

Mykoproteina jest jednokomórkowym białkiem obecnym w grzybach. Oferując dużą ilość białka i błonnika, mykoproteina jest uważana za zdrowe i trwałe źródło cennych odżywczo aminokwasów. Mykoproteina zawiera zazwyczaj około 45% białka i 25% błonnika w suchej masie. Mykoproteina jest bogata w aminokwasy egzogenne i przy składzie ok. 41% białka ogólnego oferuje podobną zawartość białka jak spirulina. Dzięki temu mykoproteina jest ciekawym źródłem białka dla wegetarian i wegan. Mykoproteina jest bogata w błonnik. W jej błonniku znajduje się ok. jednej trzeciej chityny (N-acetyloglukozaminy) i dwie trzecie β-glukanów (1,3-glukanu i 1,6-glukanu). Dzięki wysokiej zawartości białka i błonnika, mykoproteina jest zdrowym i zrównoważonym źródłem pożywienia.
(por. Finnigan et al. 2019)

Ekstrakcja mikoprotein ultradźwiękowych

W celu wyprodukowania mikoprotein, w bioreaktorach uprawia się i hoduje jadalne gatunki grzybów. Oznacza to, że białko jest uwięzione w gatunkach grzybów, np. Fusarium venenatum. Fusarium venenatum. Aby uwolnić mykoproteinę, konieczna jest silna technika rozbijania i ekstrakcji komórek, która powoduje lizusowanie grzybów. Podczas lizy ściany komórkowe mikroorganizmu ulegają rozerwaniu i rozbiciu, co powoduje uwolnienie materiału wewnątrzkomórkowego, takiego jak białka, lipidy i inne składniki odżywcze. Ultrasonizacja jest ugruntowaną techniką stosowaną w produkcji żywności i biotechnologii do rozbijania komórek i tkanek oraz do ekstrakcji cennych związków. Ponadto równomierna homogenizacja uzyskana w wyniku ultrasonizacji ułatwia przekształcanie mikobiałka w innowacyjne produkty spożywcze o różnych konsystencjach, smakach i zastosowaniach, w tym analogi mięsa, bogate w białko przekąski, bezmleczne substytuty mleka i desery.

Ultrasound assisted extraction is used to isolate mycoprotein from fungus species

Kinetyka uwalniania białka z Fusarium Venenatum przez sonicję z mieleniem
źródło: Prakash i in. 2014

Studium przypadku – Uwalnianie ultradźwiękowych mikoprotein

Prakash i wsp. (2014) badali wpływ ultrasonizacji na uwalnianie mikoprotein z Fusarium Venenatum. Osiągnęli maksymalną szybkość uwalniania białka K na poziomie 0,680 min z 580μg wyekstrahowanej mikoproteiny.

Ultrasonically assisted extraction is used to isolate mycoprotein from fungus species

Wpływ sonikacji metodą szlifowania na uwalnianie białka Fusarium venenatum
źródło: Prakash i in. 2014

Procesor ultradźwiękowy UIP2000hdT (2kW) z reaktorem wsadowym mieszanym

homogenizator ultradźwiękowy UIP2000hdT (2kW) z reaktorem wsadowym z ciągłym mieszaniem

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Zalety Ekstrakcji Mikoprotein Ultradźwiękowych

  • Wysoka wydajność / pełne wydobycie
  • wysoka jakość
  • szybki
  • Łagodne nietermicznej
  • Precyzyjnie sterowane
  • opłacalne
  • prosty i bezpieczny w obsłudze

Ekstrakcja ultradźwiękowa – Zasada pracy i korzyści

Ekstrakcja ultradźwiękowa opiera się na zjawisku kawitacji akustycznej (ultradźwiękowej). Gdy silne fale ultradźwiękowe są sprzężone z cieczą lub zawiesiną, naprzemienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia kompresują i rozprężają ciecz tworząc w medium drobne pęcherzyki próżniowe. Te pęcherzyki próżniowe rozrastają się przez kilka cykli wysoko- i niskociśnieniowych aż do momentu, w którym pęcherzyki gazowe nie są w stanie wchłonąć dalszej energii. W momencie maksymalnego wzrostu, pęcherzyk imploduje gwałtownie podczas cyklu wysokociśnieniowego. Podczas implozji pęcherzyka występują lokalnie ekstremalne warunki, takie jak bardzo wysoka temperatura, ciśnienia i odpowiadające im różnice ciśnień i temperatur, a także dysze cieczy o prędkości do 280 m/s. Te intensywne siły przebijają i rozbijają ściany komór oraz sprzyjają przenoszeniu masy pomiędzy wnętrzem komórki a otaczającą cieczą. Materiał wewnątrzkomórkowy, taki jak białka, lipidy i inne bioaktywne związki, jest przenoszony do cieczy, z której można go łatwo oddzielić w dalszych procesach.

Korzyści płynące z zastosowania ekstrakcji ultradźwiękowej

Ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami (UAE) jest wysoce skuteczną techniką uwalniania i izolowania materiału wewnątrzkomórkowego, takiego jak białka, lipidy i substancje bioaktywne (np. witaminy i polifenole). Sonifikacja jest intensyfikacją procesu, która zwiększa transfer masy pomiędzy wnętrzem komórki a płynem. Ekstrakcja ultradźwiękowa skutkuje większą wydajnością, skróceniem czasu przetwarzania, lepszą jakością ekstraktu oraz obniżeniem kosztów przetwarzania i mniejszym zużyciem energii.

Homogenizatory ultradźwiękowe do przetwarzania mikoprotein

Ultradźwiękowe dezruptory i ekstraktory komórkowe są dobrze znanymi narzędziami w zakładach przetwórstwa spożywczego. Zapewniając kawitacyjne siły o dużym natężeniu, ultradźwięki służą do izolowania związków bioaktywnych z materiału roślinnego i homogenizacji dwóch lub więcej faz w jednorodną mieszaninę.
Firma Hielscher Ultrasonics oferuje szeroką gamę wysokowydajnych ultrasonografów o rozmiarach od laboratoryjnych do przemysłowych.
Hielscher Ultrasonics’ przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczać bardzo duże amplitudy. Amplitudy do 200 µm mogą być z łatwością wykorzystywane w trybie ciągłym w trybie 24/7. Dla jeszcze większych amplitud, dostępne są sonotrody ultradźwiękowe dostosowane do potrzeb klienta. Wytrzymałość urządzeń ultradźwiękowych firmy Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 przy dużych obciążeniach i w wymagających środowiskach.

Standaryzacja procesu za pomocą Hielscher Ultrasonics

Ekstrakty, które są stosowane w żywności lub produktach farmaceutycznych, powinny być produkowane zgodnie z dobrą praktyką wytwarzania (GMP) i zgodnie ze znormalizowanymi specyfikacjami przetwarzania. Cyfrowe systemy ekstrakcji firmy Hielscher Ultrasonics są wyposażone w inteligentne oprogramowanie, które ułatwia precyzyjne ustawienie i sterowanie procesem sondyzacji. Automatyczna rejestracja danych zapisuje wszystkie parametry procesu ultradźwiękowego, takie jak energia ultradźwiękowa (energia całkowita i netto), amplituda, temperatura, ciśnienie (po zamontowaniu czujników temperatury i ciśnienia) z datą i godziną na wbudowanej karcie SD. Pozwala to na korektę każdej partii przetwarzanej ultradźwiękowo. Jednocześnie zapewniona jest powtarzalność i stała wysoka jakość produktu.

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do dyspersji, emulsyfikacji i ekstrakcji komórkowej.

Wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do pilotażowy i Przemysł skala.

Literatura / materiały źródłowe



Fakty Warto wiedzieć

Co to jest Mycoprotein?

Mykoproteina jest tak zwanym białkiem jednokomórkowym, co oznacza, że pochodzi z organizmu jednokomórkowego. W przypadku mykoprotein, organizm jednokomórkowy jest grzybem. Dlatego też mykoproteina znana jest również jako białko grzybowe. Sylaba "mykoproteina” pochodzi od greckiego słowa "mykes", które oznacza grzyb.
Do produkcji mykoprotein Fusarium venenatum jest powszechnie stosowanym grzybem. Jest to mikrogrzyby z rodzaju Fusarium i oferuje wysoką zawartość białka.
W celu komercyjnej produkcji mykoprotein, zarodniki grzybów są hodowane i fermentowane w bulionie z glukozą i innymi substancjami odżywczymi. Kolejne etapy przetwarzania obejmują parowanie, schładzanie i zamrażanie biomasy grzybów z redukcją RNA. Wreszcie uzyskuje się masę wysokobiałkową i wysokowłóknistą, która może być przetwarzana w różnych produktach spożywczych, takich jak substytuty mięsa lub dodatki do żywności. Mykoproteina jest wykorzystywana głównie do produkcji tzw. "fałszywego mięsa", które jest substytutem lub analogiem mięsa.